Tujuan
Agar dapat:
- menentukan frekuensi resonansi berdasarkan tegangan jepit pada rangkaian resonansi LC seri
- mengukur dan menentukan pelantingan tegangan pada rangkaian resonansi LC seri
- mengukur dan menentukan batas atas dan bawah berdasarkan penguatan tegangan
- menggunakan kurva penguatan tegangan sebagai fungsi frekuensi
- menganalisa dan menyimpulkan tentang perbandingan pelantingan dan penguatan tegangan pada rangkaian resonansi LC seri.
Teori Dasar
Rangkaian Resonator LC Seri
Keterangan:
- VS = tegangan sumber signal (v)
- VAC = tegangan jepit rangkaian LC
- VAB = tegangan ujung L
- VBC = tegangan ujung C.
Pada rangkaian resonansi LC seri, terjadi pelantingan tegangan pada ujung-ujung L dan C terhadap tegangan jepitnya dengan penguatan tegangan sebesar VS/Vj atau VL/Vj, dimana pada saat terjadi resonansi, maka nilai tegangan VL dan VC adalah maksimum, sehingga nilai penguatan tegangan juga maksimum, jika frekuensi yang diberikan ke rangkain kurang atau lebih dari frekuensi resonansinya, maka penguatan tegangan akan menurun.
Nilai frekuensi batas atas (f2) dan batas bawah (f1) dapat ditentukan pada saat diberikan frekuensi signal input pada rangkaian menghasilkan nilai penguatan tegangan mencapai 70% dari penguatan maksimumnya.
Lebar jalur (B) dapat ditentukan dengan perhitungan:
Menghitung Lebar Jalur Frekuensi
Rumus:
B = f2 - f1 atau B = fr/Qr dimana Qr = XL / RL
Keterangan:
B = lebar jalur (Hz)
f2 = frekuensi batas atas (Hz)
f1 = frekuensi batas bawah (Hz)
fr = frekuensi resonansi (Hz)
Qr = faktor kualitas lilitan (kali)
XL = reaktansi induktif (Ohm)
RL = hambatan murni dalam induktor saat resonansi (Ohm).
Penguat RF
Pemanfaatan pelantingan tegangan adalah pada antena penerima yang menangkap frekuensi pemancar yang diinginkan. Rangkaian resonansi L2 - C punya sumber signal dari L2 itu sendiri, hasil induksi dari L1 yang mendapat energi dari gelombang yang ditangkap.
Langkah Kerja
- Pasang rangkaian resonansi LC seri pada papan kerja
- Beri signal AFG (2vp-p) pada input rangkaian.
- Pasang CRO (cathode ray osiloscope) pada titik A-C (vj), lalau atur frekuensi AFG (Arbitrary function generator) hingga amplitudo saat resonansi tersebut :
- Fr = 62k Hz
- Vj = 0.08 Vp-p
- Tanpa mengubah AFG, ukur amplitudo titik B-C
- Fr = 62k Hz
- Vc = 0.04 vp-p,
Berdasarkan langkah 3 dan 4 hitung:
- Penguatan tegangan = Vc/Vj = 0.04/0.08 = 0.5 kali
- Naikan pengaturan frekuensi AFG, hingga CRO menunjukan amplitudo sebesar 70% dari tegangan Vc saat resonansi, Catat !!
- F2 = 93k Hz
- 70% Vc = 0.028 Vp-p
- Pindahkan CRO ke titik A-C, catat!!:
- Vj x f2 = 0.1 vp-p (amplitudonya),
Berdasarkan langkah 6 dan 7 hitung:
- Penguatan tegangan saat f2 = 0.28 kali
- Turunkan pengaturan AFC, hingga CRO menunjukan amplitudo sebesar 70% dari VC saat resonansi, catat:
- f1 = 56k Hz
- 70% Vc = 0.028 vp-p
- Pindahkan CRO ke titik A-C, catat penujukan:
- Vj*f1 = 0.06 vp-p (amplitudonya)
- Berdasarkan langkah 10 dan 9, tentukan penguatan tegangannya saat f1 = 0.46 kali
- Selesai.
