transistor tingkat pertama dapat dihitung menggunakan persamaan 2.21 sebagai berikut.
3.4 Dengan
Tegangan yang keluar dari rangkaian penguat tingkat pertama menjadi masukan tegangan pada penguat tingkat kedua. Tegangan AC yang masuk ke kaki basis 2
dapat dihitung dengan persamaan 3.5 sebagai berikut. 3.5
Besarnya impedansi masukan pada tingkat kedua dihitung dengan
persamaan berikut. 3.6
Besar penguatan tegangan pada transistor tingkat kedua dapat dihitung dengan
persamaan 3.7. 3.7
dengan setelah diperoleh
dan , total penguatan tegangan dapat dihitung
menggunakan persamaan berikut Malvino, 2003. 3.8
Dari persamaan 3.8 diatas kita dapat memperoleh Vout menggunakan persamaan 3.9. 3.9
Rangkaian di atas juga dilengkapi dengan low pass filter yang dirancang menggunakan resistor dan kapasitor. Besar frekuensi cut off dihitung dengan
persamaan berikut. 3.10
dengan: R= Hambatan yang terhubung ke output C= Kapasitor filter
f
c
= Frekuensi cut off Resistor sebesar 4,6 Ohm dan kapasitor sebesar 3,5 nF digunakan sebagai low pass
filter dengan frekuensi cut off sebesar 4000 Hz. Pemilihan frekuensi cut off sebesar 4000 Hz didasarkan pada frekuensi gelombang akustik maksimal yang diperoleh
sebesar 2000 Hz. Kemudian dari output pre-amplifier ini akan dikuatkan lagi oleh sound card PClaptop.
E. Prosedur Percobaan
Pada penelitian ini, dilakukan percobaan identifikasi tingkat kadar air pada kayu berdasarkan spektroskopi gelombang akustik untuk diketahui frekuensi dominan
gelombang suara terhadap kadar air kayu. Kemudian membandingkannya dengan persentase kadar air kayu yang diperoleh. Proses identifikasi persentase kadar air
kayu adalah: 1. cuplik kayu gelondongan yang akan diukur kadar airnya.
2. timbang massa kayu basah sebagai m
1.
3. masukkan kayu ke dalam oven selama setengah jam. 4. timbang massa kayu yang telah dioven sebagai m
2.
5. ulangi proses 3-4 sampai kayu memiliki massa yang tetap m
x
. 6. ulangi proses 1-5 untuk kayu yang sama tetapi lain hari.
Persentase kadar air: 3.12
dengan:
Ka = Persentasi kadar air pada kayu ; =
Massa basah kayu kg; = Massa kering kayu oven kg.
Sedangkan prosedur penelitian spektroskopi gelombang akustik untuk identifikasi tingkat kadar air kayu adalah:
1. palu diikat pada ketinggian 15 cm di atas kayu. 2. palu dijatukan pada kayu sehingga terjadi benturan sumber gelombang bunyi.
3. bunyi merambat di sepanjang batang kayu. 4. bunyi dideteksi menggunakan mikrofon.
5. bunyi direkam melalui sound card laptop. 6. gelombang bunyi ditampilkan dalam fungsi waktu.
7. sinyal gelombang bunyi dianalisisdiolah menggunakan FFT Fast Fourier Transform untuk mengetahui spectrum frekuensi bunyi.
8. ulangi proses 1-7 untuk kayu yang sama tetapi posisi mikrofon diubah ke 2 dan 3 lihat gambar 3.2.
9. ulangi proses 1-8 untuk kayu yang sama tetapi lain hari.
Blok diagram kinerja alat ditunjukkan Gambar 3.4
Mikrofon Gambar 3.5 Diagram blok percobaan
Gambar 3.4 terlihat proses perambatan gelombang yang telah direkam oleh mikrofon dikuatjan dengan pre-amplifier dan dihubungkan pada sound card laptop.
Pre-amp Sound card
laptopkomputer
F. Rancangan Data Hasil Pengukuran
Pada penelitian ini, informasi yang akan didapatkan berupa spektrum frekuensi gelombang suara kadar air kayu yang dilakukan dengan beberapa pengulangan
selama 15 hari. Untuk mengetahui perbedaan frekuensi dominan gelombang suara terhadap kadar air kayu, terdapat beberapa informasi pendukung yang akan dicari
akustik spektroskopi identifikasi kadar air pada kayu ini sesuai dengan Tabel 3.1. Tabel 3.1 Data penelitian yang akan didapatkan
No Jenis
Kayu Posisi
Mikrofon Persentase kadar air kayu
pada hari ke- Frekuensi dominan
gelombang suara terhadap pada hari ke-
1 5
10 15
1 5
10 15
1. Jati
1 2
3 2.
Sengon 1
2 3
Dari Tabel 3.1, jenis kayu yang digunakan dalam pengujian ada 2 yaitu jati dan akasia. Masing-masing kayu digunakan 3 perlakuan, yakni pada hari ke-1 adalah hari
pemotongan kayu dari pohonnya, hari ke-5, hari ke-10, dan hari ke-15. Setelah proses
pengujian diperoleh hasil frekeuensi gelombang suara kadar air yang terkandung dalam kayu-kayu tersebut. Semua informasi inilah yang kemudian digunakan untuk
mengetahui perbandingan frekuensi dominan terhadap kadar air kayu.
G. Pemilihan Kayu
Kayu terdiri dari beberapa bagian, yaitu bagian pangkal, batang atas dan ranting. Ranting biasanya digunakan sebagai bahan kayu bakar, sedangkan untuk bahan
bangunan atau furniture menggunakan kayu bagian pangkal dan batang atas bebas cabang. Kayu bagian pangkal lebih sering digunakan sebagai bahan bangunan,
karena ukurannya yang lebih besar dibandingkan dengan kayu bagian yang lain. Selain itu bagian pangkal juga memiliki kandungan air paling banyak karena letaknya
yang dekat dengan akar. Pada penelitian ini, kayu yang digunakan adalah kayu gelondongan bulat bagian pangkal dengan diameter 10 cm dan panjang 1 m. Kayu
gelondongan adalah kayu yang masih utuh seperti ketika dipotong dari pohonnya belum dipotong dan dibelah secara vertikal dari aslinya. Kayu bagian pangkal
adalah yang paling baik untuk pertukangan. Kayu gelondongan yang digunakan dikupas kulitnya, agar dapat menguapkan kadar air yang terkandung dalam kayu
tersebut sehingga kadar air akan cepat kering. Air dalam kayu akan bergerak dari daerah yang berkelembaban tinggi sebelah dalam ke daerah yang berkelembaban
lebih rendah permukaan. Dengan demikian, maka kayu akan mengering dari bagian luar ke dalam atau dengan kata lain permukaan kayu akan lebih cepat kering daripada
bagian dalamnya. Sehingga kayu gelondongan yang telah dikupas kulitnya lebih baik
