TONE CONTROL SEBAGAI APLIKASI DARI RANGKAIAN OP AMP (OPERATIONAL AMPLIFIER)

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Dalam dunia elektronika analog, terdapat banyak sekali materi atau pelajaran yang memiliki pengaplikasian dalam kehidupan sehari – hari. Salah satu dari hal tersebut adalah pengaplikasian tersebut adalah penggunaan transistor dan Op Amp dalam Tone Control. Tune control sendiri biasanya digunakan pada peralatan audio sebagai filter suara yang diinputkan dan juga memperi penguatan awal guna masuk ke amplifire kelas berikutnya.

Dalam rangka penyelesaian tugas akhir dari mata kuliah Praktikum Elektronika Analog, penulis memilih untuk mencoba menerapkan pengaplikasian Op Amp sebagai Tone Control tersebut.

B. Tujuan

Ø  Penulis dapat mengetahui aplikasi op amp pada rangkaian tone control dan juga memberi pengetahuan lebih kepada pembaca laporan ini.

Ø  Pembaca dan penulis dapat menjadikan laporan ini sebagai referensi dan dikembangkan berdasarkan kreasi mereka sendiri.

Ø  Mahasiswa dapat mengetahui penguatan kelas apa yang ada pada rangkaian tone control.

Ø  Mahasiswa dapat mengetahui aplikasi tone control pada seperangkat audio contol.

C. Kegunaan

Tone control berfungsi sebagai rangkaian yang dapat menguatkan amplitude dan frekuensi dalam besaran tertentu. Disini penguatan dibagi menjadi 3, yaitu Bass, Trebble dan Volume yang akan dibahas lebih lanjut pada bab selanjutnya.

BAB II

Metode Desain dan Komponen Utama

A. Komponen Utama

    Resistor

Ø R1,R9,R13 .................56k                                            3 buah

Ø R2,R10,R14,R20 .......1K                                              4 buah

Ø R3,R8,R15 .................47K                                            3 buah

Ø R4,R16.......................2K2                                            2 buah

Ø R5,R6,R7,R17 ...........10K                                            6 buah

Ø R18,R19, R11 ............120R                                          1 buah

Ø R12,R21.....................3K3                                            2 buah

    Capacitors

Ø C1,C2,C8,C10 ...........10uF/25Vecap                           6 buah

C11,C16,

Ø C3,C4,C12,C13 .........33nF mono (333)                       4 buah

Ø C5,C6,C14,C15..........3n3F mono (332)                       4 buah

Ø C7 ..............................33uF/25V ecap                          1 buah

Ø C9 ..............................100uF/25V ecap                        1 buah

    Misc

Ø IC1 MC 4558                                                                1 buah

Ø Q1 BC547                                                                     1 buah

Ø VR2 100k single gang linear pot.                                    1 buah

Ø VR3, VR4 50k dual gang linear pot.                               2 buah

Ø Akrilik                                                                           1 buah

Ø 8 pin DIL IC socket                                                      1 buah

B. Dasar Teori

Dalam sistem audio, bagian pengatur nada terletak diantara bagian Pre-Amplifier (penguat depan) dan Final Amplifier (Penguat Akhir). Bagian pengatur nada berfungsi untuk mengatur nada rendah (Bass) dan nada tinggi (Treble) secara terpisah. Pada bagian pengatur nada Bass, menguatkan sinyal frekuensi rendah, sedangkan pada bagian nada treble menguatkan sinyal frekuensi tinggi. Kurva penguatan (AV) terhadap besarnya fekuensi yang dikuatkan dapat digambarkan menggunakan kurva berikut.

Prinsip Kerja Pengatur Nada (Tone Control) Secara garis besar bagian pengatur nada mempunyai prinsip kerja sebagai berikut. Rangkaian pengatur nada dipasang sebelum rangkaian penguat.

Blok Diagram Rangkaian Tone Control (Pengatur nada)

Penguatan rangkaian ditentukan oleh impedansi umpan balik (Z2), dibagi dengan impedansi input (Z1), dan dapat dihitung dengan rumus :

Dimana :   
AV = Faktor Penguatan

 Z1 = Impedansi Input

 Z2 = impedansi Output

Blok Diagram Rangkaian Tone Control (Pengatur Nada)

Penguat Nada Bass

Pada posisi maksimum kondensator C1 dihubung singkat potensiometer P1 rumus perhitungannya sebagai berikut :

Pada posisi minimum kondensator C2 dihubung singkat potensiometer P1 rumus perhitungannya sebagai berikut :

Penguat Nada Treble

Pada posisi maksimum, perhitungan penguatan dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut : 

Pada posisi minimum, perhitungan penguatan dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

C. Rangkaian Percobaan

Gambar 1.1

D. Langkah Kerja

1. Sebelum mengaplikasikan ke PCB rangkai komponen dengan project board terlebih dahulu.

2. Rangkailah rangkain pada project board seperti pada gambar 1.1.

3. Persiapkan osiloskop, power supply, function generator serta AVOmeter.

4. Lakukan pengukuran pada penguatan treble, bass serta volume. Apakah sudah sesuai (benar) atau tidak.

5. Bila penguatan sudah benar, lanjutkan ke tahap pembuatan rangkaian. 

6. Gunakan salah satu software desain PCB untuk mendesain PCB hasil percobaan tadi, disini kami menggunakan Altium Designer 09 (Protel) sehingga menjadi 

Gambar 1.2

7. Aplikasikan hasil desain tadi kedalam PCB asli.

8. Rangkai komponen kedalam PCB seperti pada gambar di bawah ini

Gambar 1.3

9.   Solderlah hubungan-hubungan antar komponen di dalam PCB.

10. Hasilnya seperti pada gambar 1.5

Gambar 1.4

Gambar 1.5

11. Catat hasil analisis kedalam form data hasil.

12. Analisa data hasil yang telah didapat

E.   Perhitungan Desain Komponen

1. Data Hasil

NO	Frekuensi	Keterangan potensio Bass	Keterangan potensio Trible	Vin	Vout
1	20 Hz	Maksimum	Maksimum	2 Vp-p	11,4 Vp-p
2	20 Hz	Minimum	Maksimum	2 Vp-p	0
3	20 Hz	Maksimum	Minimum	2 Vp-p	11,2 Vp-p
4	2 khz	Maksimum	Maksimum	2 Vp-p	2 Vp-p
5	2 khz	Minimum	Maksimum	2 Vp-p	2 Vp-p
6	2 khz	Maksimum	Minimum	2 Vp-p	2 Vp-p
7	20 kHz	Maksimum	Maksimum	2 Vp-p	0
8	20 kHz	Minimum	Maksimum	2 Vp-p	0
9	20 kHz	Maksimum	Minimum	2 Vp-p	3 Vp-p

2. Analisis Data

Dari data percobaan dapat dianalisa bahwa rangkaian ini bekerja pada nada bass ada di frekuensi 100 Hz agar penguatan pada nada tersebut maksimal. Pada nada middle yaitu frekuensi sekitar 2 kHz maka rangkaian ini tidak bekerja (band pass filter). Pada nada trible (frekuensi tinggi sekitar 20 kHz) terdapat penguatan pada frekuensi tersebut dengan mengatur potensio trible. 

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan
Tone Control fungsinya hampir sama dengan Equalizer yaitu untuk mengontrol Audio (suara) dari Power Amplifier: Bass, Trebble dan Volume. Perbedaannya terletak pada komponen pengatur audionya. Equalizer komponen pengatur audionya Potensio Geser. Sedangkan pada Tone Control komponen pengatur audionya Potensio Putar C1 & C6 sebagai filter untuk mengurangi treble/frekuensi tinggi yang berlebihan atau sering disebut pencegah osilasi. R6 sebenarnya adalah komponen opsional yang sedikit membantu menyesuaikan impedansi sistem. R7 idealnya sama dengan R8 untuk mempermudah memberikan nilai tanda gain pada panel potensio tone control. C2 dan C3 membentuk rangkaian seri filter treble (high pass filter), nilainya semakin besar maka suara yang dilewatkan semakin mid. C4 dan C5 dibantu dengan R9 & R10 membentuk low pass filter (filter bass), semakin besar nilai C ini suara bass yang dilewatkan akan semakin empuk/low (maksimal 47nF), semakin kecil nilai c ini maka sinyal bass yang dilewatkan akan semakin dip (dig-dig, c4=c5=22nF). Nilai yang cocok untuk ini adalah 27-33nF, bukan 47nF (tergantung selera). Pot 3 & pot 4 mengatur level treble & bass, semakin besar nilai potensio ini semakin besar penguatannya (bass & treble-nya termasuk potensio volume). R11 menyesuaikan impedansi keluaran, sedangkan R12 dan led merah sebagai indikator peak yang menunjukkan kalau amplifier sudah diberi sinyal penuh.

B. Saran
Waktu yang digunakan untuk mengerjakan tugas akhir ini tidak sesuai jadwal yang telah ditetapkan oleh jurusan, sehingga dalam proses pengerjaan dan pengambilan data kurang maksimal mengingat waktu yang dianggap kurang mencukupi. 

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.2012.Rangkaian Tone Control (online)(http://www.elektronika-dasar.web.id/tag/rangkaian-tone-control/) diakses 25 April 2013 


Anonim.2011.Rangkaian Tone Control (online) (http://nofricela.mywapblog.com/skema-rangkaian-tone-control-2.xhtml) diakses 24 April 2013