LAPORAN PRAKTIK 03

CROSSOVER

Mata Kuliah Praktik Sistem Audio (EKA150)

Dosen Pengampu : Pipit Utami, M.Pd

Disusun oleh :

1. Ari widiyatmoko ( 13507134004 )2. Muhammad Arief B. ( 13507134007 )3. Adam Dwi Baskoro (1350713400 )4. Uswatun Khasanah ( 13507134012 )

TEKNIK ELEKTRONIKA–D3PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRONIKA

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTANOVEMBER 2014

A. TUJUAN

Setelah melaksanakan praktikum mahasiswa diharapkan dapat:1. Mahasiswa dapat menentukan fungsi rangkaian crossover .2. Mahasiswa dapat menentukan perbedaan crossover aktif dan pasif.3. Mahasiswa dapat menentukan penguatan tegangan rangkaian crossover .4. Mahasiswa dapat menentukan respon frekuensi rangkaian crossover.5. Mahasiswa dapat menentukan beda fase output terhadap input rangkaian

crossover.6. Mahasiswa dapat menentukan kemiringan bandwidth dalam dB.

B. KAJIAN TEORIRangkaian Crossover terdiri dari dua jenis, yakni aktif dan pasif.

Rangkaian crossover pasif menggunakan komponen pasif saja dan komponen-komponen itu sangat sederhana, tetapi komponen tersebut menghabiskan cukup banyak energi dan juga menyebabkan distorsi. Crossover aktif adalah pilihan yang lebih baik untuk sistem Hi-Fi audio. Crossover aktif membagi sinyal audio yang masuk ke dalam kompleks untuk dua band, output frekuensi rendah dan output frekuensi tinggi. Kedua band secara terpisah diperkuat oleh dua tahap penguat daya, masing-masing satu disetel ke frekuensi rendah dan yang lain disetel untuk frekuensi tinggi (bi-amping). agar supaya Anda mempunyai gambar tentang rangkaian ini, di bawah ini kami sertakan gambar skema rangkaian crossover aktif. Silakan deh lihat-lihat dan pelajari yang cermat.

Rangkaian Crossover Aktif seperti yang gambar skemanya tertera di atas menggunakan LM833. LM833 adalah penguat operasional ganda yang didesain khusus untuk aplikasi audio. Rangkaian memerlukan empat op-amp dan dua IC LM833 digunakan di sini. Rangkaian dapat dibagi menjadi dua bagian, bagian high pass filter dan bagian low pass filter. IC2b membentuk tatanan rangkaian Butterworth low pass filter dan output frekuensi rendah tersedia di output pin (PIN1). Output frekuensi tinggi tersedia di pin 7 dari IC1a. Komponen memberikan frekuensi crossover adalah 1kHz dan ini menurut persamaan Fc = 1 / (2πRC).

Awalnya crossover diletakkan setelah amplifier dan umumnya dalam kotak speaker. Crossover tipe ini memakai komponen induktor (gulungan kawat),

kapasitor, dan resistor. Karena memakai komponen pasif maka disebut crossover pasif. Kemudian tehnologi berkembang, diciptakanlah crossover yang diletakkan sebelum amplifier. Crossover tipe ini memakai komponen aktif seperti op-amp atau transistor, resistor, dan kapasitor.

Tiap-tiap tipe crossover memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing:

Kelebihan crossover pasif:

Sistem sederhana. Crossover pasif bisa dimasukkan ke dalam kotak speaker.

Kelebihan crossover aktif

Lebih mudah dan lebih fleksibel dalam perancangannya. Kalau dirancang dengan baik, hasilnya melebihi daripada memakai

crossover pasif. Relatif lebih murah jika digunakan untuk speaker yang dayanya rendah. Lebih mudah untuk mendapatkan imaging/staging yang bagus.

Kekurangan crossover pasif:

Tidak efisien. Rugi-rugi daya terjadi di rangkaian crossover. Jadi tidak cocok untuk speaker yang dayanya rendah atau yang efiensinya rendah.

Lebih sulit dalam perancangannya. Sulit mencari nilai kapasitor yang diperlukan. Kapasitor perlu yang baik

seperti polypropelene yang nilainya sedikit berubah dengan bertambahnya umur kapasitor tersebut. Kapasitor nonpolar atau bipolar nilainya berubah besar dengan bertambahnya umur. Dan tidak disarankan memakai kapasitor electrolyte (elco) karena kualitasnya lebih jelek daripada kapasitor nonpolar atau bipolar.

Untuk tipe-tipe speaker tertentu perlu orde filter yang tinggi sampai 4 orde, sehingga filter menjadi kompleks dan mahal.

Lebih susah untuk mendapatkan imaging/staging yang bagus.

Kekurangan crossover aktif:

Sistem lebih kompleks karena tiap-tiap speaker memerlukan amplifier tersendiri.

Lebih mahal untuk speaker yang berdaya besar karena amplifier berdaya besar umumnya lebih mahal daripada crossover pasif.

C. ALAT DAN BAHAN

Alat dan bahan yang diperlukan untuk praktiktum adalah sebagai berikut:

1. Unit crossover 1 buah 2. CRO 1 buah3. AFG 1 buah4. Resistor 8 ohm sebagai beban secukupnya

D. PROSEDUR PRAKTIKUM

Crossover Pasif1. Tentukan input dan output rangkaian crossover dengan pengamatan fisik2. Hubungkan AFG dengan input crossover dan channel 1 CRO3. Hubungkan channel 2 CRO dengan output crossover4. Atur tegangan (amplitudo) AFG pada frekuensi 20Hz dan 20KHz sehingga

sinyal ketiga output mendekati cacat5. Menentukan pergeseran fase output terhadap input pada frekuens 1 KHz pada

masing -masing output filter crossover6. Atur range frekuensi dari 20 Hz sampai 20 KHz, seperti pada table 1 dengan

pembagian 3 keluaran yaitu treble, squawker, woofer dan catat tegangan peak to peak masing-masing output filter crossover

7. Menghitung penguatan tegangan rnaksimum (AVmax) tiap tiap output8. Menghitung penguatan tegangan pada frekuensi low (AVfl) dan frekuensi high

(AVfh) tiap-tiap output9. Menghitung tegangan pada titik frekuensi low (Vfl) dan frekuensi high (Vfh)

tiap-tiap output10. Menentukan frekuensi low (fl) dan frekuensi high (fh) dengan mengamati CRO

yang setara dengan nilai Vfl dan Vfh , tiap-tiap output11. Menghitung kemiringan bandwidth dalam dB12. Menggambar bandwidth respon frekuensi13. Menggambar pergeseran fase antara input dan output

Crossover Aktif

14. Menghubungkan input dengan sumber sinyal AFG dan menghubungkan output dengan channel 2 CRO

15. Mengatur tegangan AFG sehingga output hampir cacat pada frekuensi 20Hz, sampai 20KHz

16. Hubungkan input dengan channel 1 CRO, kemudian mengukur tegangan puncak puncak

17. Menentukan pergeseran fase output terhadap input pada frekuensi 1 KHz18. Atur range frekuensi dari 20 Hz sampai 20 KHz dengan pembagian hanya 1

keluaran yaitu subwoofer dan catat tegangan peak to peak19. Menghitung penguatan tegangan maksimum (AVmm) tiaptiap output20. Menghitung penguatan tegangan pada frekuensi low (AVfl dan frekuensi high

(AVfh) tiap-tiap output21. Menghitung tegangan pada titik frekuensi low (V/D dan frekuensi high (VJh)

tiap-tiap output22. Menentukan frekuensi low (fl) dab frekuensi high (fh) dengan mengamati CRO

yang setara dengan nilai Vfl dan Vfh, tiap-tiap output23. Menghitiung kemiringan bandwidth dalam dB24. Menggambar bandwidth respon frekuensi25. Menggambar pergeseran fase antara input dan output.

E. DATA PRAKTEK

a. Hasil praktik Crossover Pasif:

No

Frekuensi Vin (V) VoutWoofer (V) Squawker (V) Trebble (V)

1 20 Hz 4,2 4,2 0,08 0,022 50 Hz 4,2 4,2 0,3 0,083 100 Hz 4,2 4,1 0,6 0,144 200 Hz 4,2 4 1,2 0,45 500 KHz 4,2 4 2,2 0,86 800 KHz 4,2 4 2,6 17 1 KHz 4,2 4 2,8 1,38 5 KHz 3,6 3,6 2,6 2,49 10 KHz 3,8 1,6 2,8 3

10 20 KHz 4 0,8 2,8 3,2

b. Hasil praktik Crossover Aktif:

F. ANALISIS DATA1. Crossover Pasif

a. WooferMenghitung penguatan tegangan maksimum (Avmax).AV Max = Vo max/Vin

= 4,2 v/4,2v= 1 kali

Menghitung penguatan frekuensi low (AVfl) dan penguatan frekuensi high (AVfh)Avfl = Avfh = Av max X 0,707 = 1 X 0,707 = 0,707 kaliMenghitung tegangan pada frekuensi low (Vfl) dan frekuensi high (Vfh)Vfl = AVfl x Vin = 0,707 X 4,2 = 2,969 XVfh = AVfh x Vin

= 0,707 x 4,2= 2,969 kali

b. SquawkerMenghitung penguatan tegangan maksimum (Avmax).AV Max = Vo max/Vin

= 2,8 v/4,2v= 0,667 kali

Menghitung penguatan frekuensi low (AVfl) dan penguatan frekuensi high (AVfh)AVfl = Avfh = Av max X 0,707

= 0,667 X 0,707 = 0,471 kali

No Frekuensi Vin (V) Vout (V)

1 20 Hz 4,2 2,3

2 40 Hz 4,2 5,6

3 60 Hz 4,2 2,4

4 80 Hz 4,2 1,2

5 100 Hz 4,2 0,8

6 200 Hz 4,2 0,1

7 500 Hz 4,2 0,008

8 1 KHz 4,2 0,002

9 5 KHz 4,2 0,001

10 10 KHz 4,2 0,001

11 20 KHz 4,2 0,001

Menghitung tegangan pada frekuensi low (Vfl) dan frekuensi high (Vfh)Vfl = AVfl x Vin

= 0,471 X 4,2 = 1,978 kali

Vfh = AVfh x Vin = 0,471 X 4,2 = 1,978 kali

c. TrebbleMenghitung penguatan tegangan maksimum (Avmax).AV Max = Vo max/Vin

= 3,2 v/4,2v= 0,761 kali

Menghitung penguatan frekuensi low (AVfl) dan penguatan frekuensi high (AVfh)AVfl =Avfh = Av max X 0,707 = 0,761X 0,707 = 0,538 kaliMenghitung tegangan pada frekuensi low (Vfl) dan frekuensi high (Vfh)Vfl = AVfl x Vin = 0,538 X 4,2 = 2,259 kaliVfh = AVfh x Vin = 0,538 X 4,2 = 2,259 kali

2. Crossover aktifMenghitung penguatan tegangan maksimum (Avmax).AV Max = Vo max/Vin

= 5,6 v/4,2v= 1,333 kali

Menghitung penguatan frekuensi low (AVfl) dan penguatan frekuensi high (AVfh)AVfl=Avfh = Av max X 0,707

= 1,333 X 0,707 = 0,942 kali

Menghitung tegangan pada frekuensi low (Vfl) dan frekuensi high (Vfh)Vfl = AVfl x Vin

= 0,942 X 4,2 = 3,956 kali

Vfh = AVfh x vin = 3,956 kali

G. KESIMPULAN

H. DAFTAR PUSTAKA

http://anistardi.wordpress.com/2013/04/25/cossover-akfif-vs-crossover-pasif/.diunduh pada tanggal 12 November 2012.pukul 16.15 WIB.

http://elektronikadasar.info/rangkaian-crossover-aktif.htm.

I. LAMPIRAN DATA HASIL PRAKTIK

A. HASIL PRAKTIKUM PADA CRO

CROSSOVER PASIF

No Vin Keterangan1.

NoVout

Woofer Squawker Trebbel

CROSSOVER AKTIF

No Vin Vout

1.

2.

3.