PRE AMP HEAD

PRE AMP HEAD


A.KOPETENSI
Dari hasil praktik ini diharapkan mahasiswa dapat:
1.Mengetahui prinsip kerja dari rangkaian preamp head
2.Mengetahui penguatan pada preamp head
3.Mengetahui respon frekuensi dari preamp head
B.PERALATAN YANG DIGUNAKAN
1.CRO
2.AFG
3.bread board
4.Power supply dc 12 v
Komponen :
1.Op amp TL 072
2.Capasitor 1uF, 56n, 68p,220n
3.Resistor 1k, 56k, 100k
4.Saklar spdt
5.Kabel jumper secukupnya

C.TEORI SINGKAT
Preamp head adalah rangkaian penguat awal yang berfungsi menguatkan sinyal listrik audio dari head tape. Sinyal ini diperoleh dari gesekan pita magnetik dengan lilitan head yang akan menghasilkan fluktuasi pada lilitan head, sehingga timbul GGL yang merupakan sinyal listrik suara. Sinyal yang didapatkan dari head ini masih sangat lemah, sehingga harus dikuatkan terlebih dahulu dan disesuaikan impedansinya sebelum masuk ke perangkat pengatur audio selanjutnya.
Ada berbagai macam jenis dan type preamp head. Semua dibutuhkan sesuai dengan fungsi dan kebutuhan yang diinginkan. Ada yang dibangun dengan transistor, ada pula yang dengan IC opamp atau penguat lainya. Type penguatan pun bermacam-macam. Tetapi pada intinya adalah menguatkan semua frekuensi sinyal (full range), agar didapatkan bandwidth output yang lebar sehingga memudahkan untuk pemilihan penguatan pada frekuensi tertentu.
Salah satu contoh jenis penguatan yang digunakan dalam preamp adalah non-inverting amplifier. Prinsip utama rangkaian penguat non-inverting adalah seperti yang diperlihatkan pada gambar 1 berikut ini. Seperti namanya, penguat ini memiliki masukan yang dibuat melalui input non-inverting. Dengan demikian tegangan keluaran rangkaian ini akan satu fasa dengan tegangan inputnya. Untuk menganalisa rangkaian penguat op-amp non inverting, caranya sama seperti menganalisa rangkaian inverting.
Dengan menggunakan aturan 1 (Perbedaan tegangan antara input v+ dan v- adalah nol (v+ - v- = 0 atau v+ = v- )) dan aturan 2 (Arus pada input Op-amp adalah nol (i+ = i- = 0)), kita uraikan dulu beberapa fakta yang ada, antara lain :
vin = v+
v+ = v- = vin ..... lihat aturan 1.
Dari sini ketahui tegangan jepit pada R2 adalah vout – v- = vout – vin, atau iout = (vout-vin)/R2. Lalu tegangan jepit pada R1 adalah v- = vin, yang berarti arus iR1 = vin/R1.
Hukum kirchkof pada titik input inverting merupakan fakta yang mengatakan bahwa :
iout + i(-) = iR1
Aturan 2 mengatakan bahwa i(-) = 0 dan jika disubsitusi ke rumus yang sebelumnya, maka diperoleh
iout = iR1
dan Jika ditulis dengan tegangan jepit masing-masing maka diperoleh
(vout – vin)/R2 = vin/R1 yang kemudian dapat disederhanakan menjadi :
vout = vin (1 + R2/R1)
Jika penguatan G adalah perbandingan tegangan keluaran terhadap tegangan masukan, maka didapat penguatan op-amp non-inverting :
… (2)
Impendasi untuk rangkaian Op-amp non inverting adalah impedansi dari input non-inverting op-amp tersebut. Dari datasheet, TL072 diketahui memiliki impedansi input Zin = 108 to 1012 Ohm.
Pada gambar di atas terlihat bahwa rangkaian tersebut merupakan rangkaian penguat non-inverting, yang mana sinyal input dan output adalah satu fasa. Dari rangkaian ini juga menggunakan umpan balik negative, yang juga merupakan umpan balik tegangan. Sebagian dari sinyal output dikembalikan lagi ke input melalui tahanan umpan balik 56K dan juga kapasitor 56n.
Dari gambar di atas terdapat saklar pada rangkaian umpan baliknya. Bila saklar ditutup, berarti nilai tahanan pada umpan balik akan menjadi kecil. Secara teori hal ini menyebabkan penguatan pada preamp akan semakin besar. Adanya kapasitor pada umpan balik menjadikan bandwidth rangkaian menjadi lebar.
E.LANGKAH KERJA
1.Berdoa sebelum memulai praktikum
2.Pelajari dengan seksama penjelasan dan gambar yang diberikan oleh dosen pengampu
3.Rangkaikan komponen seperti gambar pada gambar rangkaian praktikum di atas.
4.Hubungkan input rangkaian rangkaian dengan AFG, dan output rangkaian pada probe CRO seperti pada skema di bawah ini dan berikan supply tegangan dari power supply 12v simetris.
5.Tutup saklar S1 pada rangkaian
6.Naikan nilai frekuensi AFG sesuai tabel pengamatan, dengan tegngan output maksimal tanpa cacat
7.Amati besarnya tegangan sinyal output rangkaian pada layar CRO, dan catat hasilnya pada table 1
8.Setelah mencatat tegangan output, segera mengukur besarnya tegangan input dari AFG dan catat pula hasilnya pada table 1
9.Ulangi langkah 5 sampai dengan 8 pada nilai frekuensi yang telah ditentukan pada tabel1
10.Buka saklar s1, dan ulangi pengamatan sesuai dengan langkah 6 sampai 8
11.Konsultasikan setiap proses dan data dari hasil praktikum kepada dosen
12.Setelah selesai, kembalikan semua peralatan dan komponen pada tempatnya.
13.Membuat kesimpulan.

Dari table di atas, hanya didapatkan data besarnya vin dan vout saja. Adapaun besarnya vin didapatkan dari besarnya vout maksimal tanpa cacat. Dalam hal ini, saat vout terlihat tanpa cacat pada layar CRO, lalu di ukur besarnya vin dari AFG dengan menginputkanya pada CRO.
•Besarnya penguatan pada table 1 di atas didapatkan dengan perhitungan dengan rumus :


Sebagai contoh perhitungan adalah sbb :
Pada saat frekuensi 100 Hz, tegangan output maksimal tanpa cacat adalah 34mV dan pada saat itu tegangan input terukur adalah 2mV, maka penguatannya adalah :
A=3.4mV/2mV = 17 kali
•Dari table di atas dapat dilihat bahwa respon penguatan maksimal terjadi saat input diberikan input 300 Hz. Pada frekuensi ini tegangan input yang diberikan tanpa cacat adalah 10,5 vp-p dengan output sebesar 380 vp-p yaitu mencapai 36,2 kali.


G.KESIMPULAN

Dari hasil praktikum ini dapat didimpulkan bahwa:
1.Prinsip kerja dari rangkaian preamp head ini adalah sbb : rangkaian yang digunakan adalah Opamp non-inverting amplifier, yang mana sinyal input dan outputnya adalah satu fasa. Rangkaian ini juga menggunakan feedback yang digunakan untuk menstabilkan tegangan outputnya. Adanya kapasitor pada feedback menyebabkan bandwidth respon semakin lebar.
2.Penguatan yang dihasilkan dari preamp head ini bervariasi. Mulai dari 3,9 kali sampai 36,2 kali. Penguatan terbesar terjadi pada frekuensi 300 Hz. Pada frekuensi tinggi, penguatan cenderung menurun.
3.respon frekuensi dari rangkaian preamp ini dapat dilihat pada gambar grafik di bawah ini. Dari grafik dapat dilihat bahwa respon frekuensi dari preamp ini rata-rata menguatkan pada frekuensi kurang dari 2kHz. Rata-rata penguatan adalah 17 kali.