Menghitung desiBel (dB) pada Penguat Audio Amplifier

thumbnail

 Kegiatan Belajar 3 : Menghitung desiBel (dB) pada Penguat Audio / Amplifier

Tujuan Kegiatan Pembelajaran
Setelah mempelajari kegiatan belajar 3, diharapkan Anda dapat :
Menuliskan rumus desibel untuk menghitung penguatan daya sebuah  Amplifier  secara logaritmis.
Menuliskan rumus untuk menghitung contoh soal desibel pada penguatan tegangan sebuah Amplifier secara logaritmis.
Menghitung besarnya penguatan daya sebuah Amplifier dalam satuan desibel jika daya input dan daya output diketahui.
Menghitung besarnya penguatan tegangan sebuah Amplifier dalam satuan desibel jika tegangan input dan tegangan output diketahui.

Uraian materi deciBel (dB)

Pengertian desibel dapat di jelaskan dengan permisalan sebuah penguat Audio  mengeluarkan daya bunyi 100 mW, kemudian daya itu kita naikkan menjadi 1 Watt. Berarti ada penambahan daya 900 mW. Kenaikan daya itu 10 kali. Telinga kita bisa merasakan kenaikan kuat bunyi itu. Dapat pula dipahamkan bahwa desibel yang disingkat dengan db adalah satuan dari kenaikan kuat suara manusia. Apakah desibel suara manusia dengan suara musik sama ? tentunya tidak.

 
Misalkan lagi bahwa penguat Audio  mengeluarkan daya bunyi 1 Watt. Kemudian daya itu kita naikkan menjadi 10 Watt. Berarti ada penambahan daya 9 Watt. Kenaikan daya itu 10 kali. Telinga kita juga bisa merasakan kenaikan kuat bunyi itu. perhitungan desibel, cara menghitung desibel suara,
 

Ternyata bahwa telinga orang mengindera kenaikkan  yang sama dari dua peristiwa diatas, sebab yang diindera bukanlah penambahan daya, melainkan yang  diindera adalah perbandingan antara daya-daya bunyi. Dalam kedua peristiwa tersebut perbandingan kuat bunyi adalah sama yaitu 10. Tetapi telinga kita merasakan seakan-akan kuat bunyi dinaikkan bukan 10 kali, melainkan log10 10 = 1 kali. Berdasarkan pengalaman dari peristiwa diatas, maka jikalau dalam teknik komunikasi (juga dalam teknik Audio ), kita hendak menyatakan perbandingan daya, perbandingan tegangan dan perbandingan arus sebaiknya secara logaritma.Satuan yang dipakai untuk menyatakan perbandingan secara logaritma adalah Bel.

baca juga :

Pengertian Penguatan berdasarkan dB

Contoh soal desibel

Daya D2 = 100 W dan daya D1 = 0,1 W berapa Bel-kah D2 lebih besar dari D1?
Penyelesaian soal perhitungan desibel : log10 D2/D1 =  log10 100/0,1 =  log10 1000 = 3 Bel
Untuk keperluan praktek satuan Bel ternyata terlampau besar, maka dipakailah satuan yang 1/10 nya, yaitu deciBel. 1 Bel = 10 decibel, disingkat = 10 dB.

 


Rumus skala decibel suara

Jika daya input pada suatu rangkaian ataupun pada suatu sistem adalah Di dan daya outputnya adalah Do, maka  bandingan daya itu ada :

dB = 10 log10 Do/Di

Contoh: Daya input Di = 1 mW daya output Do = 40 W. Hitunglah berapa dB perbandingan daya tersebut.
 

Penyelesaian:
Bandingan daya = 10 log10 Do/Di  (dB)
= 10 log10 40/0,001
= 10 log10 40000
= 46 dB
Jika daya input Di sama dengan daya output Do, maka dalam hal ini tidak terjadi penguatan. Jadi penguatan dayanya Do/Di = 1 atau kalau dijadikan dB = 10 log10 Di/Do  = 10 log10 1 = 0 dB.
0 dB adalah sesuai dengan bandingan daya 1:1, Jika terjadi pelemahan, dalam hal ini Do<Di, maka akan memperoleh bandingan yang berbalikan dari bandingan untuk penguatan.

Contoh:
Daya input Di = 2 W daya output Do = 1 W. Hitunglah berapa dB perbandingan daya tersebut.
 

Penyelesaian:
Bandingan daya = 10 log10 Di/Do  (dB)
= 10 log10 2/1
= 10 log10 2
= 3 dB
Tetapi karena disini terjadi suatu pelemahan, maka dipakailah tanda– (negatif). Jadi penguatannya ada–3 dB.
Dalam teknik elektronika banyak dilakukan pengukuran tegangan input maupun tegangan output, bandingan daya dalam harga-harga tegangan adalah:

Di = Vi2/Ri              Do = Vo2/Ro
Vo2/Ro
dB = 10 log10 Di/Do  = 10 log10 ————- Vi2/Ri

dB = 10 log10 (Vo2/Ro x Ri/Vi2)
Karena Ro = Ri, maka persamaan menjadi dB =  10 log10 (Vo2/ Vi2)
dB =  10 log10 (Vo/ Vi)2
dB = 20 log10 Vo/ Vi

 dB = 20 log10 (Vo/ Vi)

Contoh:
Tegangan sinyal input Vi = 5 mV, tegangan sinyal output Vo = 5 V. Hitunglah penguatan tegangannya dalam satuan dB.
 

Penyelesaian:
Penguatan tegangan (Av)  = 20 log10 (Vo/ Vi)
= 20 log10 (5/ 0,005 )
= 20 log10 1000
= 20 x 3 = 60 dB
 

Rangkuman
Rumus untuk menghitung penguatan daya sebuah  Amplifier secara  logaritmis adalah dB = 10 log10 Do/Di.
Rumus untuk menghitung penguatan tegangan sebuah  Amplifier  secara  logaritmis adalah dB = 20 log10 Vo/Vi.

Tugas
Ukurlah besarnya penguatan tegangan sinyal Audio  dalam satuan dB sebuah pre-amp penguat Audio  yang diberi sinyal input 100 mVpp frekuensi 1000 Hz dari AFG.

Tes Formatif
Tuliskan rumus penguatan daya sinyal Audio  sebuah Amplifier dalam satuan dB
Tuliskan rumus penguatan tegangan sinyal Audio  sebuah Amplifier dalam satuan dB
Sebuah pre-Amplifier audio diberi sinyal input dari AFG 100 mVpp dengan frekuensi 1000 Hz. Pada outputnya terukur tegangan sinyal sebesar 4 Vpp. Hitunglah penguatan tegangannya dalam satuan dB.
Sebuah Power Amplifier Audio  menghasilkan daya output pada loud speaker 100 W. Penguatan dayanya 10 dB. Hitunglah besarnya daya inputnya.

Kunci Jawaban
..
..
..

Lembar Kerja
Judul: Mengukur Penguatan Tegangan
Alat dan Bahan:
Catu daya DC 0 – 12 volt = 1 buah
Audio  Frekuensi Generator (AFG) = 1 buah
Osiloskop (CRO) = 1 buah
Multimeter = 1 buah
Kabel jumper = secukupnya
Rangkaian pre-amp = 1 buah

Keselamatan Kerja:
Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar kegiatan belajar
Dalam menggunakan meter kumparan putar (volt meter, amper meter dan ohm meter), mulailah dari batas ukur yang besar
Hati-hati dalam menggunakan catu daya DC, tepatkan tegangannya sesuai dengan tegangan kerja rangkaian pre-amp
Jangan meletakkan alat-alat ukur Multimeter (Ohm meter), Osiloskop, AFG dan catu daya ditepi meja agar tidak jatuh.

Langkah kerja:
Siapkan alat dan bahan yang diperlukan.
Nyalakan catu daya DC, tepatkan tegangannya sesuai dengan tegangan rangkaian pre-amp (misalnya 12 volt). Hubungkan kutub positip (+) dan kutub negatip (-) catu daya pada kutub positip (+) dan kutub negatip (-) rangkaian pre-amp.
Nyalakan osiloskop, kalibrasilah untuk vertikal dan horisontalnya.  Hubungkan probe osiloskop pada output rangkaian pre-amp.
Nyalakan AFG, tepatkan frekuensinya pada 1000 Hz gelombang sinus dengan tegangan output 100 mVpp. Hubungkan output AFG pada input rangkaian pre-amp seperti gambar blok dibawah ini:

Amati bentuk gelombang yang ada pada osiloskop, aturlah tombol-tombol yang ada di osiloskop untuk menampilkan bentuk gelombang yang diam.
Aturlah potensio volume pre-amp agar didapat bentuk gelombang output pre-amp yang maksimum tanpa cacat.
Catatlah: Vomaks = ….. Vpp
Ukurlah tegangan sinyal input pre-amp dengan menggunakan osiloskop. Catatlah: Vi = …. mVpp.
Dari hasil pengukuran pada langkah 6 dan 7, hitunglah penguatan tegangan rangkaian pre-amp dalam satuan dB.
Buat kesimpulan dari hasil praktik Saudara.
Kembalikan semua alat dan bahan.


Mudah2an materi cara menghitung desiBel (dB) pada Penguat Audio / Amplifier bermanfaat bagi para guru dan siswa.

Cara Membuat Lampu Blitz yang Paling Sederhana

thumbnail

Kriya elektronika sederhana – Lampu blitz atau lampu flash sering dikatakan dengan lampu petir atau lampu kilat bahkan ada juga menyebut lampu pesawat karena memang lampu ini bekerja seperti kilatan lampu dipesawat saat kita melihat dari bumi.

Banyak yang bertanya bagaimana cara membuat lampu blitz ini, ketika saya upload videonya di facebook melalui chat mesenger. Bahkan ada yang tanya berapa harga lampu blitz. Hahahah… Lampu blitz murah ini kreatifitas dari toolmen di bengkel saya yang merupakan alumni siswa smk negeri 2 tanjungbalai.

Sebagai guru elektronik saya mencoba tutorial Cara membuatnya cukup mudah hanya menggunakan beberapa komponen saja. Untuk lebih jelas bisa dilihat dari gambar penampang Relay 5 kaki dibawah ini.


Komponen seperti elco sebesar 400 uF / 25 volt dan dioda 1 ampere sudah bisa membuat sebuah Lampu blitz dengan cukup sederhana. Cara menghubungkannya langsung seperti gambar diatas tanpa menggunakan PCB karena komponennya pun tidak banyak. Lampu led dihubungkan sesuai dengan kutub anoda dan katoda dari led. Sedangkan tegangan sumber sebesar 12 volt. Sehingga lampu blitz ini bisa di rangkai langsung dengan sebah baterai sepeda motor.

Hubungan lampu led dilakukan dengan hubungan seri-paralel. Percobaan yang pernah dilakukan led diseri 4 buah dan diparalel menjadi 5 buah. Jadi total lampu led yang digunakan 20 buah.

Kekurangan rangkaian lampu flash ini karena menggunakan relay maka akan terdengar ketukan-ketukan saklar otomatis di dalam relay. Tapi kalau di gunakan di sebuah panggung pesta pasti tidak akan kedengaran klik-klik karena hingar bingar sound system sebuah pesat keyboard. heheh..

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat dari video dibawah ini, tutorial cara membuat lampu flas mudah hanya dengan 10 ribu rupiah. Selamat mencoba. 

IC 78XX / 79XX sebagai Penstabil pada Regulator / Power Supply

thumbnail

Artikel berikut ini tentang rangkaian elektronik yaitu seputar penggunaan IC 78XX / 79XX sebagai Penstabil pada Regulator. Istilah regulator sama dengan power supply seperti pada materi power supply dengan IC atau  power supply dengan dioda biasa Komponen ini jika kita lihat sepintas IC ini mirip sekali dengan Transistor, ternyata ketika kita melihat kode di badannya akan tertulis 78XX atau 79XX. IC 78XX atau 79XX berfungsi agar kita bisa mendapatkan tegangan yang diinginkan, IC 78XX untuk tegangan positif dan 79XX untuk tegangan negatif dalam sistem regulator tegangan. 

Bentuk Fisik IC 78XX dan IC 79XX

Maksud dari “XX” di IC adalah tegangan yang dihasilkan contohnya
·       IC 7805 untuk menstabilakn tegangan DC +5 Volt
·       IC 7809 untuk menstabilakn tegangan DC +9 Volt
·       IC 7905 untuk menstabilakn tegangan DC -5 Volt
·       IC 7909 untuk menstabilakn tegangan DC -9 Volt
Dalam penggunaan IC 78XX atau 79XX terdapat beberapa karakteristik yang harus diperhatikan diantara nya Regulation Voltage, Maximum Current, Minimum Input Voltage contohnya :

Type Number
Regulation Voltage
Maximum Current
Minimum Input Voltage
78L05
+5V
0.1A
+7V
78L12
+12V
0.1A
+14.5V
78L15
+15V
0.1A
+17.5V
78M05
+5V
0.5A
+7V
78M12
+12V
0.5A
+14.5V
78M15
+15V
0.5A
+17.5V
7805
+5V
1A
+7V
7806
+6V
1A
+8V
7808
+8V
1A
+10.5V
7812
+12V
1A
+14.5V
7815
+15V
1A
+17.5V
7824
+24V
1A
+26V
78S05
+5V
2A
+8V
78S09
+9V
2A
+12V
78S12
+12V
2A
+15V
78S15
+15V
2A
+18V


Lebih lengkapnya karakter IC ini bisa dibaca di datasheet nya.

Contoh : Regulator 15V

Di bawah ini adalah contoh sedehana rangkaian Power Supply DC 5 Volt menggunakan IC 7815. Dengan regulator tegangan 5 volt ini, berapapun input AC yang masuk akan dikonversi menjadi tegangan output DC stabil 5 Volt. Tentu saja tegangan input harus dalam batas maksimum spesifikasi yang diperbolehkan.
  
Power Supply dengan IC 78xx
Gambar:Rangkaian Regulator 15V

Cara Kerja rangkaian
Tegangan AC 220 V/ 240V dari PLN diturunkan tegangan nya oleh Transformator (fungsi trafo adalah menaikkan dan menurunkan tegangan). Pada rangkaian diatas tegangan diturunkan menjadi 12 Volt AC. Tegangn 12V AC ini kemudian disearahkan(diubah menjadi tegangan DC) dengan 4 buah Dioda (Rangkaian Dioda Bridge) 1N4001 menjadi tegangan searah 12 Volt s/d 16 Volt.

Tegangan DC yang dihasilkan  belum benar-benar DC (maksudnya masih terdapat ripple AC dengan frekwensi sesuai input dari PLN (sekitar 50-60 Hz)). Maka digunakanlah 2 buah kondensator yang berfungsi memfilter dan memperkecil ripple AC sehingga makin mendekati grafik tegangan DC. Kondensator yang digunakan bernilai 4700uF dan 100nF.

Untuk merubah tegangan menjadi 5V diperlukan IC regulator 7815 yang berfungsi untuk menstabilkan tegangan output menjasi 5 Volt DC. Ripple AC yang masih ada di filter kembali melalui dua Condensator 100nF dan 1uF.

Jadi dari tegangan AC 220V/240V dari PLN bisa diubah menjadi tegangan DC 15V oleh rangkaian ini. 

Nah, sudah tahukan manfaat IC 78XX / 79XX sebagai Penstabil pada Regulator ? Semoga bermanfaat bagi rekan guru sekalian.. Selamat mengajar..
Judul: IC 78XX / 79XX sebagai Penstabil pada Regulator
Rating: 10 out of 10 based on 24 ratings. 5 user reviews.
Semoga artikel IC 78XX / 79XX sebagai Penstabil pada Regulator ini bermanfaat bagi sesama blogger mari saling menghargai.

Instalasi speaker aktif lengkap

thumbnail
Yuk simak video tutorial cara melakukan instalasi speaker aktif lengkap dari awali sampai akhir

Merakit dan Menganalisis Rangkaian Flip Flop dengan variasi Elko

thumbnail
Rangkaian flip flop adalah rangkaian yang paling sederhana dengan memanfaatkan resistor, elco transistor fcs 9013 dan led. Dianalisis bagaimana respon lampu led dengan pergantian elko misalnya 220uF, 100uF, dan lain.

Berkreasi dengan LED dengan Membuat Senter LED

thumbnail
Berkreasi dengan LED dengan Membuat Senter LED untuk saat ini memang menjadi lampu paling trendi, cahaya terang dengan warna putih yang dihasilkannya memang menjadi isu di masa depan untuk menggunakan peralatan rumah yang mewajibkan ramah lingkungan, biak berupa bahan dasar maupun setelah masa pakai habis. LED sendiri termasuk dalam jenis dioda semi konduktor yang hingga saat ini banyak digunakan di dunia elektronika, terutama digunakan sebagai indikator. 

Dan seiring dengan perkembangan waktu, kini LED banyak digunakan sebagai penerangan pengganti lampu neon maupun lampu pijar yang membutuhkan daya yang cukup besar. Selain dinilai lebih awet, daya yang dibutuhkan LED jauh lebih kecil sehingga sangat hemat terhadap penggunaan energi listrik.

Rangkaian Senter LED
Rangkaian Senter LED
Berbeda halnya dengan lampu pijar ataupun lampu neon, LED memiliki kecenderungan plorarisasi yang memiliki kutub positif dan kutub negatif, sehingga apabila ingin menghidupkan lampu LED harus diberi arus maju (forward). Pada rangkaian senter LED ini, apabila diberi arus terbalik (reverse) maka chip yang terdapat di dalam LED tidak akan mengeluarkan emisi cahaya, bahkan apabila tegangan terlalu besar akan menyebabkan senter LED tersebut akan rusak. 
tonton juga : 
menghitung hambatan total campuran

Tak hanya itu, walaupun LED diberikan arus maju akan tetapi arusnya terlalu besar maka LED juga akan cepat rusak. Maka dibutuhkan tahanan (resistor) untuk membatasi arus. Setiap warna pada LED memiliki karakteristik tersendiri, seperti besarnya drop tegangan dan arus yang dibutuhkan untuk membuat chip yang terdapat di dalam LED menghasilkan emisi cahaya.

Semakin tinggi terang yang dihasilkan oleh jenis LED, maka semakin besar pula drop tegangan dan arus yang dibutuhkannya. Karena perbedaan karakteristik itulah, maka membuat rangkaian seri agar LED menyala dengan normal. Namun cukup sulit, pasalnya besarnya cahaya yang dihasilkan akan mengalami perbedaan, bahkan pada setiap bagian lampu LED dapat tidak menyala atau redup. Untuk mencegah hal tersebut terjadi, LED yang berwarna beda harus dipasang secara paralel dengan resistor pembatas yang disesuaikan dengan kebutuhan arus pada LED. Demikian info mengenai rangkaian senter LED kali ini, semoga dapat bermanfaat bagi Anda semua. Baca juga rangkaian menarik lainnya, seperti Merakit Bel Pintu Polyponik.

Kannibal Multitester Rusak jadi Berfungsi Lagi!

thumbnail
Perbaikan sebenarnya hanya memanfaatkan multitester yang lama tetapi masih bisa dimanfaatkan karena tidak rusak fatal. Nah langsung aja tonton videonya.

Berkreasi dengan Lampu Hias

thumbnail
Berkreasi Lampu Hias untuk kali ini akan membahas mengenai pembuatan rangkaian lampu hias berjalan. Lampu hias berjalan sendiri merupakan sebuah rangkaian elektronika yang sering dijadikan berbagai hiasan. Pada dasarnya, samua lampu hias menggunakan prinsip kerja yang sama dengan lampu berjalan pada umumnya, yaitu memanfaatkan kondisi keluaran yang bergantian atau shift register, sehingga dengan kondisi tersebut dapat dibuat kombinasi yang cukup bervariasi antara lampu yang satu dengan yang lainnya. Sebenarnya untuk membuat rangkaian ini sangatlah mudah, Anda tak perlu berpikir keras untuk menganlisa kerja pada rangkaian untuk menghasilkan hasil yang maksimal.
Rangkaian Lampu Hias
Rangkaian Lampu Hias
Yang dibutuhkan pertama kali adalah rangkaian penghasil sinyal clock dan juga rangkaian penghasil keluaran atau sift register yang bergantian. Anda dapat menggunakan oscilator transistor atau dapat juga menggunakan rangkaian astable IC 555 sebagai penghsil sinyal clock. Untuk mendapatkan keluaran yang memiliki logika bergilir, dapat juga menggunakan IC 4017 yang memang paling sering digunakan dalam rangkaian lampu hias berjalan. IC 4017 sendiri memiliki 10 keluran yang tercacah secara bergiliran, yaitu mulai dari O0 (pin 3) hingga O9 (pin 11).

Rangkaian lampu hias berjalan ini menggunakan sepuluh buah lampu led yang digunakan sebagai indicator keluaran. Untuk cepat tidaknya kedipan lampu ditentukan oleh nilai dari R1, C1 serta VR1. Semakin besar nilai tersebut, maka akan semakin panjang jangka waktu dan begitu pula sebaliknya. Keluaran dari IC 4017 ini memiliki supply arus yang terbatas sehingga harus ditambahkan dengan rangkaian driver sebagai switching pada arus beban yang lebih besar. Selain itu, pada rangkaian lampu hias ini, rangkaian driver tersebut bisa menggunakan transistor, relay maupun SCR.

Apabila menggunakan SCR, maka terlebih dahulu menyearahkan supply PLN 220 volt dengan menggunakan rangkaian penyearah, selain itu dapat pula menggunakan dioda 4007 sebanyak empat buah untuk membuat rangkaian penyearah tersebut. Namun apabila menggunakan relay, maka tidak perlu menyearahkan dari tegangan jala-jala 220 volt. Demikian sedikit ulasan mengenai rangkaian lampu hias khususnya lampu hias jalan, semoga dapat menginspirasi Anda. Baca juga rangkaian menarik lainnya, seperti Merakit Bel Pintu Polyponik, Rangkaian Penguat Daya, membuat seven segmen sendiri dan Skema Rangkaian TV.