PERCOBAAN I

Praktikum Rangkaian Elektronika
MODUL PRAKTIKUM
RANGKAIAN ELEKRONIKA
DEPARTEMEN ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA
DEPOK
2010
Praktikum Rangkaian Elektronika
MODUL IV
MOSFET
TUJUAN PERCOBAAN
1.
Memahami prinsip kerja JFET dan MOSFET.
2.
Mengamati dan memahami DC bias pada MOSFET.
3.
Mengamati dan memahami prinsip kerja MOSFET sebagai penguat.
TEORI UMUM
MOSFET merupakan komponen aktif elektronika yang biasa dipergunakan sebagai
penguat dan juga sebagai rangkaian switching. MOSFET (metal oxyde semiconductor field effect
transistor) merupakan transistor yang memakai efek medan listrik saat melakukan switching.
Berdasarkan substratnya, MOSFET terdapat beberapa jenis, yaitu n-channel MOSFET (psubstrate) dan p-channel MOSFET (n-substrate). Sedangakan berdasarkan tipe mode kerjanya,
MOSFET terdapat 2 jenis, yaitu enhancement MOSFET dan depletion MOSFET.
Gambar 1. MOSFET
Cara kerja MOSFET secara umum: tegangan di gate (bias Vgs) akan menarik
minority carrier sehingga akan membuat channel diantara source dan drain, sehingga
elektron dapat mengalir dari source ke drain.
Besar kecilnya channel yang terbentuk pada substrat tergantung besarnya
tegangan di gate.
Praktikum Rangkaian Elektronika
Persamaan-persamaan MOSFET:
ID=IDSS(1-VGS/VP)2 untuk JFET dan depletion MOSFET
ID=k(VGS-VT)2
untuk enhancement MOSFET
Gambar 2. Simbol-simbol MOSFET
Langkah Percobaan
1. Susun rangkaian seperti Gambar 3.
2. Hubungkan penguat CS, CD, dan CG dengan generator fungsi, dan atur harga V1 = 2
volt, f = 1 kHz.
3. Ukurlah VA dan VB serta penguatannya.
rg
10k
A
VA
Vg
V1
B
CS
1k
Gambar 3. Rangkaian CS untuk mencari penguatan
Praktikum Rangkaian Elektronika
COMMON SOURCE
VCC
15V
XSC1
R2
10kΩ
R1
470Ω
Ext T rig
+
_
C2
B
A
+
_
+
0.1µF
Q1
IRF540
C1
1µF
R3
4.7kΩ
R4
470Ω
C3
100µF
COMMON DRAIN
VCC
15V
R2
47kΩ
XSC1
Ext T rig
+
C1
_
Q1
IRF540
+
C2
1µF
R4
470Ω
B
A
0.1µF
_
+
_
_
Praktikum Rangkaian Elektronika
COMMON GATE
XSC1
Ext T rig
+
_
Q1
IRF540
C1
B
A
+
C2
0.1µF
_
+
_
220µF
R3
10kΩ
R4
10kΩ
VDD
15V
R2
22kΩ
C3
0.1µF
R1
10kΩ
ALAT YANG DIGUNAKAN: Power supply DC, multimeter, oscilloscope, bread board, LED,
resistor (10K, 1K, 220 Ohm), IRF540
IRF540
Praktikum Rangkaian Elektronika
BAHAN BACAAN

Sutanto, Rangkaian Elektronika Analog dan Terpadu.

Millman, Jacob & Arvin Grabel, Microelectronics.

Millman, Jacob & Christos Halkias, Integrated Electronics.
Praktikum Rangkaian Elektronika
MODUL V
FILTER AKTIF
TUJUAN PERCOBAAN
1. Praktikan dapat mengetahui fungsi dan kegunaan dari sebuah filter.
2. Praktikan dapat mengetahui karakteristik sebuah filter.
3. Praktikan dapat membuat suatu filter aktif dengan karakteristik yang diinginkan.
TEORI UMUM
Filter aktif RC adalah rangkaian pemilah frekuensi yang komponen-komponen pasifnya
terdiri dari tahanan ( R ), kapasitor ( C ) dan Op Amp sebagai komponen aktifnya. Tidak
digunakannya induktansi merupakan suatu keuntungan terutama dalam fabrikasi rangkaian
terpadu. Ada empat jenis filter yang mempunyai tanggapan frekuensi ideal seperti ditunjukkan
pada gambar 1 dibawah ini:
Praktikum Rangkaian Elektronika
Tanggapan frekuensi filter ideal tersebut ialah dari jenis:
A. Lewat bawah (Low Pass), keluaran filter (yang mungkin merupakan penguatan), yang
dinyatakan oleh H(j2f) muncul untuk frekuensi-frekuensi rendah, dalam gambar
ditunjukkan dari frekuensi nol sampai frekuensi batas atas fH.
B. Lewat pita (Band Pass), keluaran filter yang dinyatakan oleh H(j2f) muncul untuk
frekuensi-frekuensi antara frekuensi batas bawah f1 dan frekuensi batas atas f2.
C. Lewat atas (High Pass), keluaran filter yang dinyatakan oleh H(j2f) muncul untuk
frekuensi-frekuensi antara frekuensi batas bawah f1 dan frekuensi batas atas tak
terhingga.
D. Eliminasi pita / penolakan pita (Band Rejection), keluaran filter yang dinyatakan oleh
H(j2f) tidak muncul untuk frekuensi-frekuensi antara frekuensi batas bawah f1 dan
frekuensi batas atas f2.
Pada kenyataannya, tanggapan frekuensi sebuah filter tidak seideal seperti yang ditunjukkan
pada gambar 1. Tanggapan H(j2f) tidak tetap besarnya, bervariasi antara harga maksimum H0
dan H1. Beda antara H0 dan H1 dinamakan kerutan (ripple). Untuk lebih jelasnya pada gambar 2
akan terlihat karakteristik yang sesungguhnya dari suatu filter lewat bawah (Low Pass).
Praktikum Rangkaian Elektronika
Jika melihat bentuk konfigurasi rangkaiannya, Filter aktif dapat dibedakan menjadi :
1. Filter Butterworth, merupakan filter yang keluarannya dapat mengurangi atenuasi, seiring
dengan bertambahnya orde dari filter tersebut.
2. Filter Chebyshev, merupakan filter yang keluarannya dapat mengurangi ripple, seiring
dengan bertambahnya orde dari filter tersebut.
3. Filter Bassel, merupakan filter yang keluarannya dapat mengurangi perbedaan fasa,
seiring dengan bertambahnya orde dari filter tersebut.
4. Filter Sallen Key, merupakan filter aktif, yang digunakan untuk orde genap (n = 2,4,6,..)
sehingga dapat langsung menghasilkan orde 2 (atau kelipatannya) dan dapat menghemat
pemakaian komponen lainnya.
A. LOW PASS FILTER
I. Rangkaian Percobaan
II. Langkah Percobaan
1. Susun rangkaian seperti pada gambar.
2. Pasang function generator dengan mode gelombang sinusoidal pada kanal input dan
oscillator pada kanal output.
3. Beri catu daya pada rangkaian, catat level tegangan dan frekuensi yang tertera pada
oscilloscope untuk masukan frekuensi yang berbeda.
III. Peralatan Percobaan
1. Function generator
2. Oscilloscope
Praktikum Rangkaian Elektronika
3. Protoboard dan kabel penghubung
4. DC power supply
5. Komponen:

Resistor: 220Ω/1W (2); 100Ω/2W (1); 100kΩ/0,5W (1)

Kapasitor: 0,1μF/400V (2)

Op Amp (1)
B. HIGH PASS FILTER
I. Rangkaian Percobaan
II. Langkah Percobaan
1. Susun rangkaian seperti pada gambar
2. Pasang function generator dengan mode gelombang sinusoidal pada kanal input dan
oscilloscope pada kanal output.
3. Beri catu daya pada rangkaian, catat level tegangan dan frekuensi yang tertera pada
oscilloscope untuk masukan frekuensi yang berbeda-beda.
III. Peralatan Percobaan
1. Function generator
2. Oscilloscope
3. Protoboard dan kabel penghubung
4. DC power supply
5. Komponen:

Resistor: 2,2kΩ/1W (2); 100Ω/2W (1); 100kΩ/0,5W (1)

Kapasitor: 0,1μF/400V (2)

Op Amp (1)
Praktikum Rangkaian Elektronika
C. BAND PASS FILTER
I. Rangkaian Percobaan
II. Langkah Percobaan
1. Susun rangkaian Low Pass dan High Pass secara seri.
2. Pasang function generator dengan mode gelombang sinusoidal pada kanal input dan
oscilloscope pada kanal output.
3. Beri catu daya pada rangkaian, catat level tegangan dan frekuensi yang tertera pada
oscilloscope untuk masukan frekuensi yang berbeda-beda.
III. Peralatan Percobaan
1. Function generator
2. Oscilloscope
3. Protoboard dan kabel penghubung
4. DC power supply
5. Komponen:

Resistor: 220Ω/1W (2); 2,2kΩ/1W (2); 100Ω/2W (1); 100kΩ/0,5W (1)

Kapasitor: 0,1μF/400V (4)

Op Amp (2)
Praktikum Rangkaian Elektronika
BAND REJECT FILTER
Rangkaian Percobaan
Langkah Percobaan
Susun rangkaian High Pass dan Low Pass secara seri.
Pasang function generator dengan mode gelombang sinusoidal pada kanal input dan
oscilloscope pada kanal output.
Beri catu daya pada rangkaian, catat level tegangan dan frekuensi yang tertera pada
oscilloscope untuk masukan frekuensi yang berbeda-beda.
Peralatan Percobaan
Function generator
Oscilloscope
Protoboard dan kabel penghubung
DC power supply
Komponen:

Resistor: 220Ω/1W (2); 2,2kΩ/1W (2); 100Ω/2W (1); 100kΩ/0,5W (1)

Kapasitor: 0,1μF/400V (4)

Op Amp (2)
BAHAN BACAAN

Sutanto, Rangkaian Elektronika Analog dan Terpadu.

Millman, Jacob & Arvin Grabel, Microelectronics.

Millman, Jacob & Christos Halkias, Integrated Electronics.
Praktikum Rangkaian Elektronika
MODUL VI
OSCILLATOR DAN MULTIVIBRATOR
TUJUAN PERCOBAAN
Memahami dan mengamati prinsip kerja oscillator dan multivibrator sebagai
pembangkit sinyal.
OSCILLATOR
Oscillator merupakan rangkaian elektronika yang digunakan untuk menghasilkan
sinyal tegangan AC dari sumber DC. Rangkaian oscillator terdiri dari banyak macam,
diantaranya oscillator pergeseran fasa dan oscillator Wien-Bridge.
1. Oscillator pergeseran fasa.
Gambar 1. Oscillator pergeseran fasa
Oscillator pergeseran fasa merupakan oscillator yang bekerja berdasarkan
pergeseran fasa. Pergeseran fasa yang terjadi sebesar -360o. Beda fasa -360o didapatkan
dari penjumlahan fasa yang berasal dari penguat inverting dan fasa dari high-pass filter.
High pass filter disusun dari filter bertingkat 3 dari rangkaian R dan C yang masingmasing memberikan beda fasa sebesar -60o.
Praktikum Rangkaian Elektronika
Sinyal yang dibangkitkan dari oscillator berasal dari noise yang terjadi pada opamp yang kemudian dikuatkan oleh penguat inverting, kemudian sinyal keluaran dikirim
kembali melalui feedback dan memasuki filter untuk kemudian digeser fasanya dan
dilemahkan sinyalnya.
2. Oscillator Wien-Bridge
Gambar 2. Oscillator Wien-Bridge
Oscillator Wien-Bridge hampir samam dengan oscillator pergeseran fasa, namun
pada oscillator ini yang dipakai adalah penguat non-inverting dan filter yang digunakan
adalah band-pass filter. Oscillator ini terdiri dari 2 feedback yaitu positif dan negatif.
Umpan balik negatif adalah penguat non-inverting, berfungsi sebagai penentu besar
amplitudo sinyal yang dibangkitkan berdasarkan Rpot dan R1. Sedangakn pada umpan
balik negatif terdapat band-pass filter yang berfungsi untuk menentukan besar frekuensi
osilasi dari sinyal yang dibangkitkan.
3. Kriteria Barkhausen
Kriteria Barkhausen adalah kriteria yang digunkan untuk merancang sebuah
oscillator, yaitu:
a. Pergeseran fasa lewat penguat dan umpan balik harus 360o.
Praktikum Rangkaian Elektronika
b.
Besarnya perolehan penguatan dari penguat dan filter harus sama dengan 1.
MULTIVIBRATOR
Multivibrator merupakan rangkaian yang identik dengan oscillator, namun sinyal
yang dihasilkan pada multivibrator tidak sebagus rangkaian oscillator.
Multivibrator terdiri dari multivibrator bisatbil. Monostabil, dan astabil.
Rangkaian multivibrator astabiltediri dari 2 buah transistor yang berfungsi sebagai
pengatur switching, serta komponen R dan C yang berfungsi menentukan besarnya
frekuensi osilasi yang dihasilkan.
Gambar 3. Multivibrator astabil
Langkah percobaan
Oscillator pergeseran fasa
1. Susun rangkaian seperti gambar 1
2. Ubah besar Rpot sehingga didapatkan gelombang osilasi yang sesuai
3. Catat besar tegangan dan gambar sinyal pada V1, V2, V3, dan V4.
Praktikum Rangkaian Elektronika
Oscillator Wien Bridge
1. Susun rangkaian seperti gambar 2
2. Ubah besar Rpot sehingga didapatkan gelombang osilasi yang sesuai
3. Catat besar tegangan dan gambar sinyal pada node A dan node B
Multivibrator astabil
1. Susun rangkaian seperti gambar 3
2. Catat besar tegangan dan gambar sinyal pada kolektor Q1 dan Q2, dan basis Q1
dan Q2.