Laporan Elektronika Dasar 2 - Penguat Osilator IC 555 Timer

PENGUAT OSILATOR (IC 555 TIMER)

A. Tujuan

Untuk mendemonstrasikan IC 555 timer sebagai osilator dan bagaimana perhitungan frekuensi keluarannya.

B. Dasar Teori

Osilator adalah suatu rangkaian yang menghasilkan keluaran yang amplitudonya berubah-ubah secara periodik dengan waktu. Osilator merupakan piranti elektronik yang menghasilkan keluaran berupa isyarat tegangan. Bentuk isyarat tegangan terhadap waktu ada bermacam-macam, yaitu bentuk sinusoidal, persegi, segitiga, gigi gergaji, atau denyut. Osilator berbeda dengan penguat, oleh karena penguat memerlukan isyarat masukan untuk menghasilkan isyarat keluaran. Pada osilator tak ada isyarat masukan, hanya ada isyarat keluaran saja, yang frekuensi dan amplitudonya dapat dikendalikan.

Osilator digunakan secara luas sebagai sumber isyarat untuk menguji suatu rangkaian elektronik. Osilator seperti ini disebut pembangkit isyarat, atau pembangkit fungsi jika isyarat keluarannya dapat mempunyai berbagai bentuk.

Gbr. Osilator

Osilator juga digunakan pada pemancar radio dan televise, dan juga dalam komunikasi radio, gelombang mikro, maupun optic untuk menghasilkan gelombang elektromagnetik yang dapat ditumpangi berbagai informasi.

Pesawat penerima radio dan televisi juga menggunakan osilator untuk mengolah isyarat yang datang.

Osilator juga digunakan untuk mendeteksi dan menentukan jarak dengan gelombang mikro (radar) ataupun gelombang ultrasonic (sonar).

Selain itu, hampir semua alat digital seperti jam tangan, digital kalkulator, komputer, alat-alat pembantu komputer, dan sebagainya menggunakan osilator.

Pada dasarnya, ada tiga macam osilator, yaitu osilator RC, osilator LC, dan osilator relaksasi.

1. Osilator RC

1) Osilator Jembatan RC

2) Osilator Jembatan Wien

3) Osilator T-Kembar

2. Osilator LC

(sutrisno. 1987: 153-159)

Multiplexing dan Oscillator

Rangkaian multiplexing dan oscilator ini terdiri dari Komponen IC 40106 dan IC 40528 dimana rangkaian IC 40106 merupakan penguat osilator yang membangkitkan frekuensi 1,5 KHz sampai dengan 2,5 KHz disamping itu juga terdapat rangkaian input audio yang berfungsi untuk memberikan inputan sinyal sebagai pembanding dari sinyal RF yang diterima oleh antenna (Kristiyana. 2005: 194)

Dari blok diagram pada Gambar 12, sistem flanger terdiri dari 4 bagian utama yaitu untai penunda (delay line), osilator terkendali tegangan (voltage controlled oscillator/VCO), osilator frekuensi rendah (low frequency oscillator/ LFO), dan pencampur (mixer).

Gambar 12. Blok Diagram Efek Flanger

Untai penunda akan digunakan untuk menunda isyarat masukan untai flanger. Osilator terkendali tegangan berguna untuk menetapkan waktu tundaan pada untai penunda. Osilator frekuensi rendah digunakan sebagai pengubah waktu tundaan yang ditetapkan oleh osilator terkendali tegangan. Sementara pencampur digunakan untuk mencampurkan dua isyarat, yaitu isyarat yang telah ditunda dengan isyarat masukan asli (Budhianto, dkk. 2013: 27).

Oscillation Operation

The use of positive feedback that results in a feedback amplifier having closed-loop gain |Af| greater than 1 and satisfies the phase conditions will result in operation as an oscillator circuit. An oscillator circuit then provides a varying output signal. If the output signal varies sinusoidally, the circuit is referred to as a sinusoidal oscillator. If the output voltage rises quickly to one voltage level and later drops quickly to another voltage level, the circuit is generally referred to as a pulse or square-wave oscillator.

Phase-Shift Oscillator

An example of an oscillator circuit that follows the basic development of a feedback circuit is the phase-shift oscillator.

(Boylestad. 2013: 766-767)

Osilator adalah suatu gabungan dari alat element aktif dan pasif untuk mneghasilkan bentuk gelombang sinusoida atau bentuk gelombang periodiknya. Suatu osilator memberikan tegangan keluaran dari suatu bentuk gelombang yang diketahui menggunakan sinyal masukan dari luar (Chattopadday, D. 1989: 256)

Osilator merupakan peralatan penting dalam komunikasi radio. Pada dasarnya osilator merupakan penguat sinyal dengan umpan balik positif dimana rangkaian resonansi sebagai penentu frekuensi osilator (Malvino. 1985: 225).

Osilator adalah rangkaian yang dapat menghasilkan sinyal output tanpa adanya sinyal input yang diberikan. Keluaran osilator bisa berupa bentk gelombnag sinusoida atau segitiga (Susanti. 2014: 48)

C. ALAT DAN BAHAN

1. Power supply

2. Voltmeter

3. Osiloskop

4. Signal generator

5. IC555

6. Bread board dan kabel jumper

7. Resistor

8. Kapasitor

D. PROSEDUR KERJA

1. Membuat rangkain seperti gambar

2. Menghitung Fout dan mencatat pada table pengamatan

3. Digambarkan bentuk gelombang keluaran yang terlihat pada osiloskop

4. Megulangi langkah 1-3 dengan Rb dan I sesuai table

5. Menghitung Fout dengan persamaan Fout=

6. Diukur Fout menggunakan osiloskop

E. LEMBAR DATA

No	R_A (W)	R_B (W)	C₁ (µF)	F_out Teori (Hz)	F_out Praktek (Hz)	Gelombang	F_Input (Hz)
1	22 K	10 K	0,1	645,625	26,96	Kotak	26,68
2	22 K	22 K	0,1	338,636	27,6	Kotak	27,6
3	22 K	10 K	0,2	232,8125	27, 63	Kotak	27,62
4	22 K	22 K	0,2	169,318	27, 94	Kotak	27,7

Grafik Percobaan Gelombang (F_out Praktek)

- Fout = 26,96 Hz

- Fout = 27,6 Hz

- Fout = 27,63 Hz

- Fout = 27,94 Hz

F. PEMBAHASAN

Osilator merupakan piranti elektronika yang menghasilkan keluaran berupa isyarat tegangan. Osilator banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, contohnya pada pemancar radio, televise, penerima radio dan televise, menentukan jarak dengan gelombang radar bahkan sampai yang kecil sekalipun seperti jam tangan, kalkulator, komputer dan lain sebagainya.

Pada percobaan kali ini digunakan osilator berupa IC timer 555. IC timer 555 adalah sirkuit terpadu (chip) yang digunakan dalam berbagai pembangkit timer, pulsa dan aplikasi osilator.

Rangkaian yang digunakan yaitu:

Gambar. Rangkaian penguat osilator (Penuntun Praktikum Eldas 2. 2016:6)

Dari percobaan yang praktikan gunakan yaitu 2 buah resistor 1 buah IC, 2 buah kapasitor, 1 buah IC timer 555. Dari rangkaian jelas bahwa RA dan kaki IC timer 4, 8, 7 terhubung menjadi satu membentuk Vcc, untuk Voutnya hanya kaki 3 IC timer 555, sedangkan groundnya yaitu RB dan C1, kaki 6, 2 terhubung dengan kaki 1, 5 dan C2.

Pada tabel percobaan, jelas bahwa RA yang praktikan gunakan selallu tetap yaitu sebesar 22 KW, sedangkan yang berubah-rubah adalah RB dan C1, dan untuk C2 juga digunakan nilai kapasitor yang tetap yaitu sebesar 1 µF. untuk RB digunakan 2 buah nilai yang berbeda yaitu 10 K dengan 22 K dan C1 yaitu 0,1 µF dengan 0,2 µF. Dari tabel tersebut praktikan bisa membandingkan fout untuk RB = 10 K terhadap C1 = 0,1 µF dan C1 = 0,2 µF dan RB = 22 K terhadap C1 = 0,1 µF dan C1 = 0,2 µF.

Mengapa kita membandingkan pengaruh RB dan C1 yang berbeda-beda? Itu karena kita ingin melihat pengaruh RB dan C1 yang berbeda, dimana RB dan C1 diletakkan pada ground.

Dari tabel data yang didapatkan jelas bahwa Finput yang diberikan sama dengan Fout yang didapatkan atau bisa dikatakan mendekati, tidak persis sama dikarenakan frekuensi yang dihasilkan selalu berubah-rubah tiap waktunya. Tetapi ada sebuah permasalah yaitu Fin, Fout Praktek, tidak sama dengan Fout Teori, dimana Fout teori lebih besar dari Fout praktek bahkan bisa dikatakan besar sekali.

Menurut praktikan Fout haruslah sama dengan Fin, karena pada dasarnya pada sebuah osilator itu berfungsi untuk membuat sebuah rangkaian berosilasi, sesuai diagram yaitu:

Diagram. Dasar Osilator

Dari gambar tersebut jelas bahwa setelah gelombang melewati rangkaian umpan balik maka gelombang akan kembali seperti gelombang input yang diberikan.

Perbedaan gelombang terjadi pada saat gelombang masukan melewati sebuah penguat berupa IC.

Dari percobaan yang praktikan lakukan jelas bahwa menghasilkan gelombang kotak dan ini sudah benar sesuai dengan gelombang yang dihasilkan oleh IC timer 555, dimana IC tersebut menghasilkan gelombang kotak pada gelombang outputnya. Hanya saja VPP yang dihasilkan tiap percobaan berbeda-beda, hal ini disebabkan oleh adanya pengaruh dari RB dan C1 yang diberikan.

Dari percobaan yang praktikan lakukan diharapkan untuk lebih teliti lagi dalam merangkai rangkaian yang diberikan dan rangkaian pada bread board harus kuat, serta jangan sampai bersentuhan antara komponen satu dengan yang lainnya, karena dapat menyebabkan kesalahan pengukuran percobaan.

G. KESIMPULAN

Praktikan dapat mendemonstrasikan IC timer 555 sebagai osilator dan dapat menghitung Fout.

Fout = 1,49/(RA+RB)C1

H. DAFTAR PUSTAKA

Boylestad, Robert L dan L. Nashelsky. 2013. Electronic Devices and Circuit Theory. Boston: Pearson

Budhianto, M, dkk. 2015. Jurnal Nasional Teknik Elektro. Perancangan Penguat Awal Menggunakan Tabung Hampa Pada Arah Tegangan Rendah, Vo. 4, No.1 Maret 2015. Salatiga: Universitas Kristen Satyawacana

Chattopadhday, D. 1989. Dasar Elektronika. Jakarta: Universitas Indonesia

Kristiyana, Samuel. 2015. Jurnal. Teknologi Technoscientia. Sistem Detektor Arah Sinyal RF menggunakan Antena Doppler. Vol. 7 No. 2 Februari 2015. Yogyakarta: AKPRIND

Malvino, Arbert Paul. 1985. Prinsip-Prinsip Elektronika. Jakarta: Erlangga

Susanti, Eka. 2014. Bahan Ajar Praktek Perancangan Telekomunikasi. Palembang: Politeknik Negeri Sriwijaya

Sutrsino. 1984. Elektronika Dasar. Bandung : ITB

Penuntun Praktikum Elektronika Dasr 2. 2016. Penuntun Praktikum Elektronika Dasar 2. Jambi: UNJA

LAMPIRAN

- Lampiran Hitung

Ø Fout (Rb = 10 K, C1 = 0,1 ηF)

Fout =