Praktikum Astable Multivibrator

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

SEMESTER I

ASTABLE MULTIVIBRATOR

Tanggal, 5 Desember 2012

I. TUJUAN Setelah melaksanakan praktek, maka praktikan diharapkan dapat : 1. Membuat dan mengoperasikan rangkaian astable 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 antara bentuk 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 tertentu 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 (V2 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 T1 yang telah ditentukan sebelum berubah kembali ke keadaan stabil. Sebagai catatan bahwa selama periode T1 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

ASTABLE MULTIVIBRATOR

SEMESTER I Tanggal, 5 Desember 2012

c. 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 energi) 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 mencapai 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 - Vrdan 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

SEMESTER I

ASTABLE MULTIVIBRATOR

Tanggal, 5 Desember 2012

V. 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, 𝑓 = 𝑇



Rasio antara t1 dan t2



Rise-time

1

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

ASTABLE MULTIVIBRATOR

VI. DATA PERCOBAAN Rangkaian Dasar  VQ1 : Ch1 Time/div = 0,5 time/div Volt /div Ch1 =0,5 v/div

 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 × 𝑅𝐵2 × 𝐶2 = 0.7 × 10 𝑘 × 0.15 = 700 𝑠  Waktu periode ( T) 1

 Frekuensi (f) = T =

= 𝑡1 + 𝑡1 = 700 + 700 = 1400 𝑠 1 1400

 Rasio antara t1 dan t2 =

= 0,7 x 10−3 Hz 𝑡1+𝑡2 2

= 700 𝑠

 Rise time = 80 5 𝑑𝑎𝑟𝑖 𝑡𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖 𝑔𝑒𝑙𝑜𝑚𝑏𝑎𝑛𝑔 = 80 %(2 × 5) =8𝑠 Analisa Gambar VQ Teori = 15 V Praktek Vp = 3 V V/div = 5 v/div V = 3 x 0,5 = 15 V

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 × 𝑅𝐵2 × 𝐶2 = 0.7 × 10 𝑘 × 0.15 = 700 𝑠  Waktu periode ( T) 1

 Frekuensi (f) = T =

= 𝑡1 + 𝑡1 = 700 + 700 = 1400 𝑠 1 1400

 Rasio antara t1 dan t2 =

= 0,7 x 10−3 Hz 𝑡1+𝑡2 2

= 700 𝑠

 Rise time = 80 5 𝑑𝑎𝑟𝑖 𝑡𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖 𝑔𝑒𝑙𝑜𝑚𝑏𝑎𝑛𝑔 = 80 %(2 × 5) =8𝑠

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