24 Penguatan dari untai
inverting amplifier
pada gambar 3.2 adalah 100 kali dari penguatan tegangan tiap opamp sebesar 10 kali.
k k
Ri Rf
Av
10 100
1
10,
k k
Ri Rf
Av
10 100
2
10,
2 1
Av Av
Av
t
100
3.2.3. Untai Tapis Pembobot A
Tapis pembobot A direalisasikan dengan menggunakan
opamp
TL084, konfigurasi penguatnya menggunakan JFET
Junction Field Effect Transistor
memiliki impedansi masukan tinggi, dan laju lantingannya tinggi
high slew
rate yaitu kemampuan penguat dalam mengikuti kondisi masukan. Catu daya
opamp
ini menggunakan catu daya tunggal sebesar 5 volt dengan memberikan biasing DC
pada masukan
noninverting
sebesar 2,5 Volt dengan pembagian tegangan dengan resistor R
1
dan R
9
.
Opamp
difungsikan sebagai penguat AC sinyal kecil dengan memberikan kapasitor penggandeng
coupling
yang mempunyai sifat menghambat nilai DC dan hanya meneruskan nilai AC. Untai tapis pembobot A ditunjukkan pada
gambar 3.3. berikut ini.
C1 10uF
R11 100k 47
+ U1A
TL072 C8
10uF C7
47nF C6
1.8nF C5
330nF C4
27nF C2
220nF output
input 5V
C3 10uF
5V
+ UB
TL072 R1
300 R10
10k R9
100k R4
10k R3
1k8 R2
1k8 R5
10k R6
10k R7
100k R8
100k C1
10uF R11
100k 47 +
U1A TL072
C8 10uF
C7 47nF
C6 1.8nF
C5 330nF
C4 27nF
C2 220nF
output input
5V C3
10uF 5V
+ UB
TL072 R1
300 R10
10k R9
100k R4
10k R3
1k8 R2
1k8 R5
10k R6
10k R7
100k R8
100k
Gambar 3.3. Untai tapis pembobot A
Opamp
pertama dikonfigurasikan sebagai penguat
inverting
dengan penguatan sebesar -1 kali yaitu AV
1
=
8 10
R R
=
k k
100 100
= -1 kali. Pada
opamp
kedua juga
25 dikonfigurasikan sebagai penguat
inverting
dengan penguatan ditentukan oleh R
11
dan R
7
. R
11
dgunakan sebuah
trimmer potensiometer
untuk mengatur penguatan satu 0 dB saat frekuensi 1 KHz. Inti dari tapis pembobot A adalah jaringan R-C pada
keluaran
opamp
pertama sampai dengan masukan
opamp
kedua. Gambar 3.4 menunjukkan hasil simulasi dengan Circuit Maker 2000.
Gambar 3.4. Simulasi tapis pembobot A
3.2.4. Untai Tapis Pembobot C
Tapis pembobot C direalisasikan dengan penguat operasional dan merupakan tapis lolos pita
bandpass filter
. Perancangan tapis pembobot C menggunakan 2 penguat operasional, pada bagian tapis lolos tinggi
highpass filter
memiliki frekuensi penggal di 31,5 Hz dan pada bagian tapis lolos rendah
lowpass filter
memiliki frekuensi penggal di 8000 Hz. Untai tapis lolos tinggi ditunjukkan pada gambar 3.5.
26
input output
R8 150k
R7 150k
R6 10k
R5 10k
+ UB
TL072 5V
C3 0.033uF
5V
Gambar 3.5. Untai Tapis Lolos Tinggi
Frekuensi penggal untuk tapis lolos tinggi dapat dihitung dengan rumus tapis orde 1, yaitu:
Frekuensi penggal =
3 8
2 1
C R
=
Hz u
k 15
, 32
033 .
150 2
1
Untai tapis lolos rendah ditunjukkan pada gambar 3.6.
output input
C2 120pF
5V C1
0.1uF 5V
+ U1
TL072
R4 10k
R3 10k
R2 150k
R1 150k
Gambar 3.6 Untai Tapis Lolos Rendah Frekuensi penggal untuk tapis lolos tinggi dapat dihitung dengan rumus tapis
orde 1, yaitu:
27 Frekuensi penggal =
2 2
2 1
C R
=
Hz p
k 8841
120 150
2 1
Untuk memperoleh tanggapan frekuensi yang diinginkan yaitu memiliki frekuensi penggal bawah di 31,5 Hz dan frekuensi penggal atas di 8000 Hz maka
kedua buah penguat operasional ini dihubungkan secara seri
cascade
. 3.2.5.
Untai True RMS to DC Converter
True RMS to DC Converter
berfungsi untuk mendapatkan nilai magnitudo
dari sinyal AC dengan menggunakan IC MX536AKN. IC MX536AKN dioperasikan dengan menggunakan mode
single supply
, dengan tegangan masukan maksimum ± 25V dan akurasi ketelitian sebesar ± 2.
Berikut skematik rangkaian IC MX536AKN:
IN 1
NC 2
V- 3
Cav 4
dB 5
Buf OUT 6
Buf IN 7
Iout 8
RL 9
COMMON 10
NC 11
NC 12
NC 13
V+ 14
U1
MX536AKN 10uF
C1 Cap2
INPUT 1uF
Cav Cap Pol1
10K R1
Res1
20K R2
Res1 10K
R3 Res1
VCC
VCC 1
2 JP1
Pin IN 1
2 JP2
Header 2 VCC
1 2
JP3 Pin OUT
Gambar 3.7. Rangkaian
True RMS to DC Converter
– MX536AKN 3.2.6.
Untai Mikrokontroler ATMega8535
Mikrokontroler digunakan sebagai pengendali utama sistem secara keseluruhan yang terhubung dengan modul mikrofon, modul LDR, modul MMC,
penampil
seven segment
.
28 Konfigrasi untai mikrokontroler ditunjukkan pada Gambar 3.8 berikut ini:
PB0 XCKT0 1
PB1 T1 2
PB2 AIN0INT2 3
PB3 AIN1OC0 4
PB4 SS 5
PB5 MOSI 6
PB6 MISO 7
PB7 SCK 8
RESET 9
PD0 RXD 14
PD1 TXD 15
PD2 INT0 16
PD3 INT1 17
PD4 OC1B 18
PD5 OC1A 19
PD6 ICP 20
PD7 OC2 21
XTAL2 12
XTAL1 13
GND 11
PC0 SCL 22
PC1 SDA 23
PC2 24
PC3 25
PC4 26
PC5 27
PC6 TOSC1 28
PC7 TOSC2 29
AREF 32
AVCC 30
GND 31
PA7 ADC7 33
PA6 ADC6 34
PA5 ADC5 35
PA4 ADC4 36
PA3 ADC3 37
PA2 ADC2 38
PA1 ADC1 39
PA0 ADC0 40
VCC 10
Mikrokontroler
ATm ega8535-16PC 1
2 Y1
XTAL 100pF
C1 Cap2
100pF C2
Cap2
X T
A L
2 X
T A
L 1
XTAL2 XTAL1
5V
100pF C3
Cap2 1
2 3
4 5
6 7
8 JP1
Header 8 1
2 3
4 5
6 7
8
1 2
3 4
5 6
7 8
7 segm ent
Rst S1
SW-PB 1K
R1 Res1
100pF C4
Cap2 Rst
5V
SCK MISO
MOSI Mikrofon
LDR Selektor 1
Selektor 2 Selektor 3
Selektor 4 Selektor 5
Selektor 6 GND
GND CS
SO SI
SCK
Gambar 3.8. Untai Mikrokotroler ATMega 8535
Konfigurasi pin pada mikrokontroler adalah sebagai berikut : 1.
PORTA.0 sebagai masukan ADC dari modul LDR 2.
PORTA.1 sebagai masukan ADC dari modul mikrofon 3.
PORTA.2- PORTA.7 digunakan sebagai selektor untuk mengendalikan
seven segment
4. PORTB.2
– PORTB.7 terhubung dengan modul MMC 5.
PORTD.0 – PORTD.7 sebagai pengendali data untuk
seven segment
6. Pin 12 dan pin 13 digunakan sebagai masukan untai osilator kristal
7. Pin 31 dan pin 11 dihubungkan dengan
ground
8. Pin 9 dihubungkan dengan untai
reset
9. Pin 10 dihubungkan dengan catu daya +5 V
DC
29
3.2.7. Untai Media Penyimpan MMC
