LAPORAN PRAKTIKUM ASTABLE MULTIVIBRATOR SEMESTER I
OLEH : KELOMPOK 2 NAMA : MUHAMMAD NUR RAHMAN / 321 12 038 1. NASRUDDIN 2. ADYATMA HASAN
PRODI TEKNIK LISTRIK D3 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG MAKASSAR 2012
POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG LAB.PENGUKURAN DASAR PROG.STUDI TEKNIK LISTRIK
I.
SEMESTER I
ASTABLE MULTIVIBRATOR
Tanggal, 5 Desember 2012
TUJUAN
Setelah melaksanakan praktek, maka praktikan diharapkan dapat : 1. Membuat dan mengoperasikan rangkaian astable multivibrator multivibrator 2. Memahami dan menghitung waktu pulsa “waktu interval pulsa”, perbandingan antara waktu pulsa dan interval pulsa, dan frekuensi 3. Memperbaiki
“rise
time”
gelombang
kotak,
dengan
rangkaian
modifikasi, dibandingkan dengan bentuk gelombang yang dibangkitkan oleh rangkaian dasar 4. Memperlihatkan bentuk gelombang tegangan keluaran (VQ1, VQ2) dan masukan (VBE1, VBE2) 5. Menyebutkan hubungan pasha pasha antara bentuk gelombang gelombang keluaran II.
TEORI DASAR Multivibrator adalah rangkaian osilator yang membangkitkan
gelomabng bentuk tegengan yang tidak sinusoidal. Dalam hal ini bias gelombang kotak atau gelombang gigi gergaji. Karena keistimewaan multivibrator
membangkitkan
sinyal
keluaran
tersebut,
maka
multivibrator amatlah diperlukan baik dalam teknik digital untuk pemnagkitan pulsa-pulsa, maupun dalam teknik audio untuk generator. Dalam hal ini yang akan dibahas adalah astable multivibrator atau free running, yang berarti bahwa multivibrator berisolasi dengan sendirinyadan tidak memerlukan suatu sinyal untuk mengubah keadaan.
POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG LAB.PENGUKURAN DASAR PROG.STUDI TEKNIK LISTRIK
SEMESTER I
ASTABLE MULTIVIBRATOR
Tanggal, 5 Desember 2012
Multivibrator dikatakan tidak stabil karena mengalami kondisi tidak stabil ketika salah satu stagenya mati (cut-off) Rangkaian dasar AMV terdiri dari dua transistor yang koduksi penuh ketika yang lainnya mayi (off), dan sebaliknya. Keadaan ini karena adanya hubungan silang pada rangkaian kolektor dua transistor. Penyambungan silang
resistor
dan
kapasitor
biasanya
pada
harga
yang
sama
menghubungkan keluaran transistor yang satu kemasukan transistor yang lain. Multivibrator adalah suatu rangkaian elektronika yang pada waktu t ertentu hanya mempunyai satu dari dua tingkat tegangan keluaran, kecuali selama masa transisi. Peralihan (switching ) di antara kedua tingkat tegangan keluaran tersebut terjadi secara cepat. Dua keadaan tingkat tegangan keluaran multivibrator tersebut, yaitu stabil (stable) dan Quasistable.
Disebut stabil apabila rangkaian multivibrator tidak akan mengubah tingkat tegangan keluarannya ke tingkat lain jika tidak ada pemicu (trigger ) dari luar rangkaian. Disebut quasistable apabila rangkaian multivibrator membentuk suatu pulsa tegangan keluaran sebelum terjadi peralihan tingkat tegangan keluaran ke tingkat lainnya tanpa satupun pemicu dari luar. Pulsa tegangan itu terjadi selama 1 periode (T 1), yang lamanya ditentukan oleh komponen-komponen penyusun rangkaian multivibrator tersebut. Ketika rangkaian multivibrator mengalami peralihan di antara dua tingkat keadaan tegangan keluarannya maka keadaan tersebut disebut sebagai keadaan unstable atau kondisi transisi
POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG LAB.PENGUKURAN DASAR PROG.STUDI TEKNIK LISTRIK
ASTABLE MULTIVIBRATOR
SEMESTER I Tanggal, 5 Desember 2012
Selain definisi-definisi tentang tingkat keadaan atau kondisi tegangan keluaran rangkaian multivibrator, juga terdapat definisi-definisi tentang rangkaian multivibrator itu sendiri, yaitu: a. Multivibrator bistable (flip-flop): Disebut sebagai multivibrator bistable apabila kedua tingkat tegangan keluaran yang dihasilkan oleh rangkaian multivibrator tersebut adalah stabil dan rangkaian multivibrator hanya akan mengubah kondisi tingkat tegangan
keluarannya
pada
saat
dipicu.
Tegangan
keluarannya
ditunjukkan dalam Gambar 1a. b. Multivibrator monostable (one-shot) Disebut
sebagai multivibrator monostable apabila satu tingkat tegangan
keluaran-nya (V1 dalam Gambar 1b) adalah stabil sedangkan tingkat tegangan keluaran yang lain (V 2 dalam Gambar 1b) adalah quasistable. Rangkaian tersebut akan beristirahat pada saat tingkat tegangan keluarannya dalam keadaan stabil sampai dipicu menjadi keadaan quasistable. Keadaan quasistable dibentuk oleh rangkaian multivibrator untuk suatu periode T 1 yang telah ditentukan sebelum berubah kembali ke keadaan stabil. Sebagai catatan bahwa selama periode T 1 adalah tetap, waktu antara pulsa-pulsa tersebut tergantung pada pemicu. Tegangan keluaran multivibrator ini ditunjukkan dalam gambar 1b.
POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG LAB.PENGUKURAN DASAR PROG.STUDI TEKNIK LISTRIK c.
ASTABLE MULTIVIBRATOR
SEMESTER I Tanggal, 5 Desember 2012
Multivibrator astable
Disebut sebagai multivibrator astable apabila kedua tingkat tegangan keluaran yang dihasilkan oleh rangkaian multivibrator tersebut adalah quasistable. Rangkaian tersebut hanya mengubah keadaan tingkat tegangan keluarannya di antara 2 keadaan, masing-masing keadaan memiliki periode yang tetap. Rangkaian multivibrator tersebut akan bekerja secara bebas dan tidak lagi memerlukan pemicu. Tegangan keluaran multivibrator ini ditunjukkan dalam Gambar 1c. Periode waktu masing-masing level tegangan keluarannya ditentukan oleh komponenkomponen penyusun rangkaian tersebut. Banyak metode digunakan untuk membentuk rangkaian multivibrator astabil, di antaranya adalah dengan menggunakan Operational Amplifier , menggunakan IC 555, atau transistor NPN.
Gambar 1. Bentuk Gelombang Keluaran Multivibrator
POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG LAB.PENGUKURAN DASAR PROG.STUDI TEKNIK LISTRIK
ASTABLE MULTIVIBRATOR
SEMESTER I Tanggal, 5 Desember 2012
Multivibrator merupakan jenis osilator relaksasi yang sangat penting. Rangkaian osilator ini menggunakan jaringan RC dan menghasilkan gelombang kotak pada keluarannya. Astabel multivibrator biasa digunakan pada penerima TV untuk mengontrol berkas elektron pada tabung gambar. Pada komputer rangkaian ini digunakan untuk mengembangkan pulsa waktu. Multivibrator difungsikan sebagai piranti pemicu (trigerred device) atau freerunning. Multivibrator pemicu memerlukan isyarat masukan atau pulsa. Keluaran multivibrator dikontrol atau disinkronkan (sincronized) oleh isyarat masukan. Astable multivibrator termasuk jenis free-running. Sebuah multivibrator terdiri atas dua penguat yang digandeng secara silang. Keluaran penguat yang satu dihubungkan dengan masukan penguat yang lain. Karena masing-masing penguat membalik isyarat masukan, efek dari gabungan ini adalah berupa balikan positif. Dengan adanya (positif) balikan, osilator akan “regenerative” (selalu mendapatkan tambahan en ergi) dan menghasilkan keluaran . Gambar 1 memperlihatkan rangkaian multivibrator menggunakan dua buah transitor bipolar dengan konfigurasi emitor bersama. 1 R dan 2 R memberikan tegangan panjar maju pada basis masing-masing transistor. Kapasitor 1 C menggandeng kolektor 1 Q ke basis 2 Q . Kapasitor 2 C menggandeng kolektor 2 Q ke basis 1 Q .
POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG LAB.PENGUKURAN DASAR PROG.STUDI TEKNIK LISTRIK
ASTABLE MULTIVIBRATOR
SEMESTER I Tanggal, 5 Desember 2012
Akibat adanya gandengan silang, satu transistor akan konduktif dan yang lainnya cutoff. Kedua transistor secara bergantian akan hidup dan mati sehingga keluaran diberi label Q atau Q. Ini menunjukkan bahwa keluaran mempunyai polaritas berkebalikan. Saat daya diberikan pada multivibrator pada gambar , satu transistor misalnya 1 Q berkonduksi terlebih dahulu. Dengan 1 Q berkonduksi terjadi penurunan tegangan pada 1 R dan C V menjadi berharga lebih rendah dari CC V . Ini mengakibatkan terjadinya tegangan ke arah negatif pada 1 C dan tegangan basis positif 1 Q akan berkurang. Konduksi 2 Q akan berkurang dan tegangan kolektornya akan naik ke harga CC V . Tegangan ke arah positif dikenakan pada 2 C . Tegangan ini akan ditambahkan pada basis 1 Q dan membuatnya lebih berkonduksi. Proses ini berlanjut sampai 1 Q mencapai titik jenuh dan 2 Q mencapai cutoff. Saat tegangan keluaran masing-masing transistor m encapai kestabilan, maka tidak terdapat tegangan balikan. 2 Q akan kembali berpanjar maju melalui 2 R . Konduksi pada 2 Q akan mengakibatkan penurunan pada C V . Tegangan ke arah negatif ini akan akan diberikan pada basis 1 Q melalui 2 C . Konduksi 1 Q menjadi berkurang. C V pada 1 Q naik ke harga CC V . Ini akan tergandeng ke basis 2 Q melalui 1 C . Proses ini berlangsung terus sampai 2 Q mencapai titik jenuh dan 1 Q mencapai cutoff. Tegangan keluaran kemudian menjadi stabil dan proses akan berulang. Frekuensi osilasi dari multivibrator ditentukan oleh konstanta waktu 2 R dan 1 C dan 3 R dan 2 C . Nilai 2 R dan 3 R dipilih sedemikian sehingga masing-masing transistor dapat mencapai titik jenuh. 1 C dan 2 C dipilih untuk mendapatkan frekuensi pengoperasian yang dikehendaki. Jika 1 C sama dengan 2 C dan 2 R sama dengan 3 R maka keluaran akan simeteris.
POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG LAB.PENGUKURAN DASAR PROG.STUDI TEKNIK LISTRIK
ASTABLE MULTIVIBRATOR
SEMESTER I Tanggal, 5 Desember 2012
Sebuah multivibrator astable sederhana (atau free -running oscillator) dapat dibuat dari inverter Schmitt trigger 74HC14 dan rangkaian RC seperti gambar 3.
Sedangkan bentuk gelombang yang dihasilkan dari rangkaian pada gambar 3 ditunjukkan pada gambar 4
POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG LAB.PENGUKURAN DASAR PROG.STUDI TEKNIK LISTRIK
ASTABLE MULTIVIBRATOR
SEMESTER I Tanggal, 5 Desember 2012
Nilai dari tHI dan tLO dapat dicari dari persamaan : t HI = RC ln 1 1 - ∆v / E dimana : ∆v = Vr - - Vr- dan E = VOH - Vr-
dan t LO = RC ln 1 1 - ∆v / E dimana : ∆v = Vr - - Vr- dan E = Vr+ - VOL
Duty Cycle adalah rasio perbandingan antara panjang gelombang kotak pada nilai HIGH terhadap periode totalnya, dimana :
D = t HI x 100% t HI + t LO Sedangkan frekuensi yang dihasilkan oleh multivibrator astable tersebut adalah : f=1 t HI + t LO
POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG LAB.PENGUKURAN DASAR PROG.STUDI TEKNIK LISTRIK
III.
ASTABLE MULTIVIBRATOR
KOMPONEN
1 Pencatu daya DC
1 Papan Percobaan
1 Osiloskop 2 Chanel
2 Resistor 1 kΩ
2 Resistor 4.7 kΩ
2 Resistor 10 kΩ
2 Kapasitor 0.1 F
1 Dioda IN 4007
2 Transistor BC 108B
IV.
DIAGRAM RANGKAIAN
Rangkaian dasar
Gambar 4.1 Rangkaian Dasar
SEMESTER I Tanggal, 5 Desember 2012
POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG LAB.PENGUKURAN DASAR PROG.STUDI TEKNIK LISTRIK
ASTABLE MULTIVIBRATOR
SEMESTER I Tanggal, 5 Desember 2012
Rangkaian Modifikasi
Gambar 4.2 Rangkaian Modifikasi
POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG LAB.PENGUKURAN DASAR PROG.STUDI TEKNIK LISTRIK
V.
SEMESTER I
ASTABLE MULTIVIBRATOR
Tanggal, 5 Desember 2012
LANGKAH KERJA
1. Membuat rangkaian seperti diagram 4.1 (rangkaian dasar multivibrato) memperlihatkan digambarkan.
bentuk
gelombang
Mengukur
dan
menghitung
dibawah ini :
Waktu pulsa, t1 = 0.7 RB1.c1
Waktu interval pulsa, t2 = 0.7 RB2.c2
Waktu periode, T = t1 +t2
Frekuensi, =
Rasio antara t1 dan t2
Rise-time
keluaran,
VQ1,
VQ2
dan
parameter-parameter
POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG LAB.PENGUKURAN DASAR PROG.STUDI TEKNIK LISTRIK
ASTABLE MULTIVIBRATOR
SEMESTER I Tanggal, 5 Desember 2012
2. Didisplai dan digambarkan bentuk gelombang tegangan VQ dan juga pada tegangan base VBE. 3. Melakukan percobaan seperti pada langkah kerja 1 dan 2 untuk diagram ranghkaian 4.2 (rangkaian modifikasi)
POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG LAB.PENGUKURAN DASAR PROG.STUDI TEKNIK LISTRIK
VI.
DATA PERCOBAAN
Rangkaian Dasar
VQ1 : Ch1
Time/div = 0,5 time/div Volt /div Ch1 =0,5 v/div
ASTABLE MULTIVIBRATOR
VQ2 : Ch2
Time/div =0,5 time/div Volt/div Ch2 = 0,5 v/div
SEMESTER I Tanggal, 5 Desember 2012
POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG LAB.PENGUKURAN DASAR PROG.STUDI TEKNIK LISTRIK
ASTABLE MULTIVIBRATOR
SEMESTER I Tanggal, 5 Desember 2012
VBE1 Ch1 Time/div =0,5 time/div Volt/div Ch1 = 0,5 v/div
VBE Ch2
Time/div =0,5 time/div Volt/div Ch2 = 0,5 v/div
POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG LAB.PENGUKURAN DASAR PROG.STUDI TEKNIK LISTRIK
ASTABLE MULTIVIBRATOR
SEMESTER I Tanggal, 5 Desember 2012
Rangkaian Kombinasi VQ1 Ch1 Time/div = 0,5 time/div Volt/div Ch1 = 0,5 V/div
VQ2 Time/div =0,5 time/div Volt/div Ch2 = 0,5 v/div
POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG LAB.PENGUKURAN DASAR PROG.STUDI TEKNIK LISTRIK
ASTABLE MULTIVIBRATOR
SEMESTER I Tanggal, 5 Desember 2012
VBE1 Time/div =0,5 time/div Volt/div Ch1 = 0,5 v/div
VBE2 Time/div = 0,5 T/div Volt/div = 0,5 V/div
POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG LAB.PENGUKURAN DASAR PROG.STUDI TEKNIK LISTRIK
VII.
ASTABLE MULTIVIBRATOR
SEMESTER I Tanggal, 5 Desember 2012
ANALISA DATA
Rangkaian Dasar
Waktu Pulsa (t1) = 0,7 x RB x C1 = 0,7 x 10 k x 0,1 = 700 s
Waktu Interval Pulsa (t2) )= 0.7 × 2 × 2 = 0.7 × 10 × 0.15 = 700
Waktu periode ( T)
Frekuensi (f) =
Rasio antara t1 dan t2 =
Rise time = 80 5
T
=
= 1 1 = 700 700 = 1400
= 0,7 x 10−3 Hz +
= 80 %(2 × 5) =8
Analisa Gambar VQ Teori = 15 V Praktek Vp = 3 V V/div = 5 v/div V = 3 x 0,5 = 15 V
= 700
POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG LAB.PENGUKURAN DASAR PROG.STUDI TEKNIK LISTRIK
ASTABLE MULTIVIBRATOR
SEMESTER I Tanggal, 5 Desember 2012
Teori = 15 V Praktek = …… VBE1 → Vp = 3 V V/div = 5 V V = 3x5 = 15 V
Rangkaian Kombinasi
Waktu Pulsa (t1) = 0,7 x RB x C1 = 0,7 x 10 k x 0,1 = 700 s
Waktu Interval Pulsa (t2) )= 0.7 × 2 × 2 = 0.7 × 10 × 0.15 = 700
Waktu periode ( T)
Frekuensi (f) =
Rasio antara t1 dan t2 =
Rise time = 80 5
T
=
= 1 1 = 700 700 = 1400
= 0,7 x 10−3 Hz +
= 80 %(2 × 5) =8
= 700
POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG LAB.PENGUKURAN DASAR PROG.STUDI TEKNIK LISTRIK
Analisa Gambar VQ Teori = 15 V Praktek Vp = 3 V V/div = 5 v/div V = 3 x 0,5 = 15 V
Teori = 15 V Praktek = …… VBE1 → Vp = 3 V V/div = 5 V V = 3x5 = 15 V
ASTABLE MULTIVIBRATOR
SEMESTER I Tanggal, 5 Desember 2012
POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG LAB.PENGUKURAN DASAR PROG.STUDI TEKNIK LISTRIK
VIII.
ASTABLE MULTIVIBRATOR
SEMESTER I Tanggal, 5 Desember 2012
KESIMPULAN
Dari Hasil praktik yang dilakukan tentang Astable Multivibrator, dapat kami simpulkan : Dapat membuat dan mengoprasikan rangkaian multivibrator, dan astable multivibrator adalah rangkaian yang berisolasi sendiri tanpa bantuan sinyal luar Dengan melihat gelombang pada osiloskop, kita dapat menghitung frekuensi dari rangkaian astable multivibrator Rangkain dasar astable multivibrator umumnya bisa dimodifikasi, salah satuny dengan menggunakan bantuan dioda, dan dioda yang digunakan dalam percobaan kali ini adalah dioda IN 4007. Gelombang Ch2 pada rangkaian dasar dan modifiikasi berbeda dari Ch1, hal tersebut dikarenakan rangkaian modifikasi menggunakan dioda yang berfungsi menyearahkan arus Astable bekerja secara bebas, karena tidak memerlukan sinyal input tersendiri dan memproduksi deretan gelombang siku yang kontinyu pada output