Percobaan 3 Penguat dengan umpan Balik

Tujuan (1) Mengamati dan mengenali prinsip umpan balik pada rangkaian Mengamati, mengukur, dan menganalisa efek umpan balik pada frekuensi pole rangkaian orde satu filter frekuensi rendah dan filter frekuensi tinggi Mengamati dan menganalisa efek umpan balik pada rangkaian dengan distorsi saturasi

Tujuan (2) Mengamati dan mengenali cara memberikan umpan balik pada penguat satu transistor Mengamati, mengukur, dan menganalisa efek umpan balik pada karakteristik penguat: resistansi input, resistansi output, dan penguatan

Manfaat Umpan Balik Umpan balik secara umum Memperbaiki respons waktu Memperbaliki respons frekuensi Pada rangkaian penguat: Meningkatkan ketelitian penguatan Memperlebar bandwidth, menurunkan fL dan menaikkan fH Menurunkan sensitivitas pada besaran tertentu, misalnya suhu Meningkatkan linieritas

Sensitivitas dengan Umpan Balik Bila penguatan sehingga Dengan umpan balik sensitivitas terskala mengecil

Pole (fH) dengan Umpan Balik Bila penguatan Dengan umpan balik frekuensi pole terskala membesar

Pole (fL) dengan Umpan Balik Bila penguatan Dengan umpan balik frekuensi pole terskala mengecil

Linieritas dengan Umpan Balik Desensitivitasi penguatan akan memberikan jangkauan linier yang lebih baik Vout Tanpa Umpan Balik Dengan Umpan Balik Vin Ideal

Penggunaan Umpan Balik Dalam penguat (kuliah Elka) umpan balik hanya proporsi (b) dari output dan hanya satu jalur Dalam Sistem Kendali umpan balik dapat berupa PID Proporsi dari output Integral dari output Diferensial dari output Dalam sistem kompleks umpan balik dapat diberikan dengan banyak jalur

Umpan Balik pada Rangkaian “Konvensi” pemodelan: input di kiri, output di kanan Penempatan pada input (kiri) Tegangan seri pada cabang sumber tegangan input Arus paralel/ shunt pada simpul sumber arus masuk Pencuplikan/ Sampling dari sinyal output sama dengan pengukuran (kanan) Tegangan (voltmeter) paralel/ shunt pada simpul yang diukur Arus (amperemeter) seri pada cabang yang diukur

Percobaan Terdiri dari 2 bagian A Percobaan pengaruh umpan balik secara umum Pengaruh pada penguatan Pengaruh pada pole LPF Pengaruh pada pole HPF Pengaruh pada linieritas B Percobaan umpan balik pada penguat satu transistor Seri-seri Paralel-Paralel

Percobaan A (1) Pengaruh umpan balik pada penguatan dan pole LPF orde 1 vI R1 = R5 =R6 = RA=2,2kW; C4=180pF; R2 =R3=3,3kW; R4a =R4b= 22kW; RA =110kW; RB =220kW; RC =440kW; R3 R4a R4b vO C4 RA RB RC S1 R6 R5 R1 R2 Rangkaian Penguat LPF (inverting) Rangkaian Penjumlah (inverting) Rangkaian Pencuplik (inverting)

Percobaan A (1) Pelaksanaan di lab Persiapan di rumah Hitung penguatan dan frekuensi cut-off (pole) rangkaian (termasuk rangkaian penjumlah) tanpa umpan balik Hitung penguatan dan frekuensi cut-off (pole) dengan umpan balik untuk ketiga bobot umpan balik balik (oleh resistor input pada rangkaian penjumlah) Pelaksanaan di lab Amati/ukur penguatan dan frekuensi cut-off rangkaian tanpa umpan balik – catat - bandingkan Berikan umpan balik dan amati/ ukur penguatan dan frekuensi cut-off – catat – dan bandingkan

Percobaan A (2) Pengaruh umpan balik pada penguatan dan pole HPF orde 1 Rangkaian Penguat HPF (inverting) Rangkaian Penjumlah (inverting) Rangkaian Pencuplik (inverting)

Percobaan A (2) Pelaksanaan di lab Persiapan di rumah Hitung penguatan dan frekuensi cut-off (pole) rangkaian (termasuk rangkaian penjumlah) tanpa umpan balik Hitung penguatan dan frekuensi cut-off (pole) dengan umpan balik untuk ketiga bobot umpan balik balik (oleh resistor input pada rangkaian penjumlah) Pelaksanaan di lab Amati/ukur penguatan dan frekuensi cut-off rangkaian tanpa umpan balik – catat - bandingkan Berikan umpan balik dan amati/ ukur penguatan dan frekuensi cut-off – catat – dan bandingkan

Percobaan A (3) Pengaruh umpan balik pada penguatan dan pole HPF orde 1 Rangkaian Penguat LPF nonlinier (inverting) Rangkaian Penjumlah (inverting) Rangkaian Pencuplik (inverting)

Percobaan A (2) Pelaksanaan di lab Persiapan di rumah Hitung penguatan saat (a) D1 dan D2 OFF, (b) D1 ON dan D2 OFF, (c) D1 OFF dan D2 ON Hitung batas tegangan input dan output untuk ketiga keadaan di atas Gambarkan kurva karakteristik alih tegangan (VTC)-nya Pelaksanaan di lab Gunakan tegangan input yang cukup besar, amati/ ukur bentuk gelombang dan VTC untuk rangkaian tanpa umpan balik – catat – bandingkan Amati/ ukur bentuk gelombang dan VTC untuk rangkaian dengan umpan balik

Percobaan B (1) Penguat Common Emitter tanpa umpan balik AC (ada umpan balik pada DC) Persiapan Gunakan SPICE untuk mencari Av, Rin, Rout, fH

Percobaan B (2) Penguat Common Emitter dengan umpan balik seri-seri Persiapan Gunakan SPICE untuk mencari Av, Rin, Rout, fH

Percobaan B (3) Penguat Common Emitter dengan umpan balik shunt-shunt Persiapan Gunakan SPICE untuk mencari Av, Rin, Rout, fH

Percobaan B Pelaksanaan: Amati/ukur Av, Rin, Rout, dan fH rangkaian tanpa umpan balik (B 1) – catat – bandingkan dengan hitungan Berikan umpan balik (B 2) dan amati/ ukur Av, Rin, Rout, dan fH – catat – dan bandingkan dengan hitungan Berikan umpan balik (B 3) dan amati/ ukur Av, Rin, Rout, dan fH – catat – dan bandingkan dengan hitungan

Analisis Diskusikan hasil pengamatan dan analisis dalam hal Resistansi input, output dan penguatan pada rangkaian dengan umpan balik. Frekuensi pole pada LPF dan HPF orde 1 dengan adanya umpan balik. Pengaruh umpan balik pada perbaikan linieritas dan harga yang harus dibayar. Umpan balik pada penguat satu transistor dan pengaruhnya pada karakteristik rangkaian.

Selamat bekerja