LAPORAN PRAKTIKUM
TEKNIK INTERFACE
SUMBER TEGANGAN DC
Dosen Pengampu:
Bambang Supriyo, BSEE,MEngSc,PhD
Disusun Oleh Kelompok 5:
ADITOMO WIBOWO MUKTI (Hadir) (4.34.22.1.02)
ARI SULISTIOWATI (Hadir) (4.34.22.1.04)
ARYA LAKSMANA DEWANATA (Hadir) (4.34.22.1.05)
RIZQI ANDIKA IQBAL (Hadir) (4.34.22.1.22)
Tanggal Praktek: 20 Oktober 2023 Tanggal Laporan: 03 November 2023
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI REKAYASA ELEKTRONIKA JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI SEMARANG 2023/2024
FOTO NAMA TANDA TANGAN
Aditomo Wibowo Mukti (Pemrogram dalam praktikum)
Ari Sulistiowati
(Pembuat laporan praktikum)
Arya Laksmana Dewanata (Perangkai rangkaian dalam
praktikum)
Rizqi Andika Iqbal (Pemrogram dalam praktikum)
No. Percobaan : 5
Judul Percobaan : Sumber Tegangan DC
1. Tujuan
Dari percobaan berikut diharapkan :
1. Mahasiswa bisa memahami cara kerja dari kapasitor dengan menggunakan program Matlab
2. Mahasiswa mampu merangkai rangkaian yang mengoperasikan rangkaian percobaan tersebut
3. Mahasiswa mampu mengaplikasikannya dan menjelaskan bagaimana cara kerja dari rangkaian percobaan ini
2. Dasar Teori
Arduino Uno
Arduino adalah sebuah platform elektronik open source berbasis pada hardware dan software yang mudah digunakan. Arduino berwujud sebuah papan elektronik dengan rangkaian sistem minimum mikrokontroler di dalamnya.
Mikrokontroler yang digunakan adalah AVR, produk dari Intel. Beberapa mikrokontroler yang sering digunakan adalah ATmega168, ATMega328 dan ATMega2560, tergantung dari tipe papan elektronik yang digunakan. Contohnya adalah Arduino Uno, Nano, dan Pro Mini, menggunakan mikrokontroler
ATmega328. Pin Arduino memiliki Output PWM senilai 8 bit atau 255.
Sedangkan untuk pin analog senilai 10 bit atau 1023. Untuk bentuk fisik dan spesifikasi pin I/O dari salah satu produk Arduino yaitu Arduino Uno dapat dilihat pada gambar 1.1.
Gambar 1.1 Spesifikasi Pin I/O Arduino Uno
IC CA 3140 (OP-AMP)
CA3140A dan CA3140 adalah penguat operasional sirkuit terpadu yang menggabungkan keunggulan transistor PMOS tegangan tinggi dengan transistor bipolar tegangan tinggi pada chip monolitik tunggal.
Amplifier operasional BiMOS CA3140A dan CA3140 dilengkapi transistor MOSFET (PMOS) yang dilindungi gerbang di sirkuit masukan untuk memberikan impedansi masukan yang sangat tinggi, arus masukan yang sangat rendah, dan kinerja kecepatan tinggi. CA3140A dan CA3140
beroperasi pada tegangan suplai dari 4V hingga 36V (baik suplai tunggal atau ganda). Penguat operasional ini diberi kompensasi fase internal untuk
mencapai operasi yang stabil dalam operasi pengikut penguatan, dan sebagai tambahan, memiliki terminal akses untuk kapasitor eksternal tambahan jika diinginkan roll-off frekuensi tambahan. Terminal juga disediakan untuk digunakan dalam aplikasi yang memerlukan nulling tegangan offset masukan.
Penggunaan transistor efek medan PMOS pada tahap masukan menghasilkan kemampuan tegangan masukan mode umum turun hingga 0,5V di bawah terminal suplai negatif, suatu atribut penting untuk aplikasi suplai tunggal.
Tahap output menggunakan transistor bipolar dan mencakup perlindungan bawaan terhadap kerusakan akibat hubungan pendek terminal beban ke rel suplai atau ke ground. Seri CA3140 memiliki pinout 8-lead yang sama dengan yang digunakan untuk “741” dan op amp standar industri lainnya. CA3140A dan CA3140 ditujukan untuk pengoperasian pada tegangan suplai hingga 36V(±18V)
Transistor BD139
Transistor bBD139 merupakan jenis transistor NPN, dimana aliran tegangan terjadi antara terminal kolektor dan emitor. Besar kecilnya aliran tegangan pada kedua terminal tersebut dapat dikendalikan melalui pengaturan bias tegangan pada terminal basis.
Nilai gain atau penguatan transistor BD139 adalah sekitar 40 sampai 160 kali. Nilai penguatan sebesar ini menjadikan transistor BD139 banyak digunakan di dalam sirkuit penguat audio driver. Kita sering melihat transistor ini dipasangkan dengan transistor BD140 di dalam rangkaian penguat ocl.
Beban arus maksimum kolektor transistor tipe BD139 adalah sebesar 1,5A. Kita tidak boleh memberikan beban arus yang melebihi batas
maksimum arus kolektor transistor ini karena akan menyebabkan terbakar.
Sementara itu maksimum arus pada terminal basis adalah 1/10 dari arus total kolektor dengan tegangan maksimum basis adalah sebesar 5 Volt.
Pemberian tegangan maksimum pada terminal basis dapat menyebabkan transistor berada dalam kondisi kerja saturasi. Artinya, transistor dapat mengalirkan arus kolektor secara penuh sebesar 1,5 A.
Sedangkan tegangan maksimum saat transistor saturasi adalah sebesar 80 Volt.
Kapasitor
Kapasitor (Kondensator) yang dalam rangkaian elektronika dilambangkan dengan huruf "C" adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi/muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kapasitor ditemukan oleh Michael Faraday (1791-1867). Satuan kapasitor disebut Farad (F). Satu Farad
= 9 x 1011 cm2 yang artinya luas permukaan kepingan tersebut.
Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang
dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung
plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi.
Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutub positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif. Muatan elektrik ini tersimpan selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya. Di alam bebas, phenomena kapasitor ini terjadi pada saat terkumpulnya muatanmuatan positif dan negatif di awan.
Gambar 1.2 Spesifikasi Pin I/O Kapasitor
3. Alat dan Bahan
1. Arduino Uno : 1 pcs
2. Protoboard : 1 pcs
3. Resistor 1K2Ω : 1 pcs
4. Resistor 10KΩ : 2 pcs
5. Resistor 47KΩ : 2 pcs
6. Kapasitor 47µF : 1 pcs
7. Transistor BD139 : 1 pcs
8. IC CA3410 : 1 pcs
9. LED : 1 pcs
10. Power Supply : 1 pcs
11. Kabel Jumper : Secukupnya
4. Pelaksanaan Percobaan
4.1. Gambar Rangkaian Tanpa 47K
Dengan 47K
4.2. Langkah Percobaan
1. Buat rangakaian seperti pada gambar 1.1.
2. Buka program Arduino pada folder Arduino IO/pde/adiosrv/adiosrv.ino 3. Hubungkan board Arduino ke laptop menggunakan kabel USB.
4. Upload program adiosrv.ino 5. Buka Matlab
6. Buat program simulink pada Matlab.
7. Hubungkan program pada Matlab dengan board Arduino.
8. Jalankan program kemudian simpan datanya pada excel.
9. Buat grafik dari tiap tabel.
4.4. Program
5. Hasil Percobaan
Percobaan 1 Inverting (tanpa R47K)
Percobaan 2 Non-Inverting (Dengan R47K)
6. Pembahasan
Perhitungan Tanpa R (Inverting)
Vout = ( 1 + R1
R2 ) * Vin
= ( 1 + 0
∞ ) *Vin
Vout = Vin
Perhitungan dengan R (Non-Inverting)
Vout = ( 1 + R1
R2 ) * Vin
= ( 1 + 47K
47K ) *Vin
Vout = ( 1 + 1 ) *Vin = 2 * Vin
Sumber tegangan DC adalah perangkat yang menghasilkan tegangan listrik konstan yang arusnya mengalir hanya dalam satu arah. Arduino Uno adalah
mikrokontroler yang memiliki kemampuan untuk membaca tegangan analog, yang dapat digunakan untuk mengukur tegangan DC. Selama praktikum ini, kita akan menggunakan Arduino Uno untuk mengukur tegangan DC dari sumber yang diberikan.
Dengan menghubungkan Arduino Uno dengan kedua rangkaian diatas bisa kita perhatikan bahwa Tegangan Output (Vout ) yang dihasilkan berbeda. Dengan rangkaian pertama ( tanpa R47K ) Tegangan Output yang dihasilkan = Tegangan Masukan. Hal ini dikarenakan tidak adanya resistor yang berfungsi sebagai penguat Tegangan Masukan.
Sedangkan untuk rangkaian kedua ( dengan R47K ) bisa dilihat bahwa dilihat bahwa Tegangan Output 2x lebih besar dari Tegangan masukan. Hal ini dikarenakan terdapatnya resistor yang berfungsi sebagai penguat Tegangan masukan.
7. Kesimpulan
Dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa sumber tegangan DC yang dihubungkan dengan rangkaian inverting ( tanpa R47K) mengahasilkan tegangan output yang sama dengan tegangan input. Sedangkan untuk sumber tegangan DC yang dihubungkan dengan rangkaian non – inverting ( dengan R47K ) menghasilkan tegangan output 2x lebih besar dari tegangan input.
Dokumentasi
Daftar Pustaka
https://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/66329/INTERSIL/CA3140.html https://repository.unikom.ac.id/34122/1/kapasitor.pdf
https://www.ruangteknisi.com/transistor-bd139-persamaan-datasheet/
