## PERANCANGAN PENGUAT AWAL MENGGUNAKAN TABUNG HAMPA PADA ARAS TEGANGAN RENDAH

## Matias H.W. Budhiantho, Gunawan Dewantoro, Demas Sabatino
Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana e-mail: gunawan.dewantoro@staff.uksw.edu
Abstrak —Penguat tabung hampa telah dikenal sebagai penguat audio dengan sifat soft-clipping , dan tidak seperti  penguat  transistor  yang  bersifat hard-clipping .  Tabung  hampa  umumnya  merupakan  suatu komponen aktif  yang bekerja pada aras tegangan tinggi (ratusan volt), namun pada aras tegangan tinggi penguat tabung membutuhkan transformator keluaran untuk menurunkan aras tegangan isyarat keluaran. Penelitian ini bertujuan untuk merancang penguat awal dengan menggunakan tabung hampa pada tegangan kerja  12  VDC.  Untuk  merancang  untai  tabung  hampa  pada  aras  tegangan  rendah,  telah  dilakukan pengukuran  untuk  mendapatkan  grafik  karakteristik  trioda  12AT7.  Untai  tabung  hampa  direalisasikan dengan topologi katoda bersama yang dikaskade dengan anoda bersama. Dari hasil pengukuran didapatkan spesifikasi penguat awal yaitu impedansi masukan sebesar 1.11 MΩ, impedansi keluaran 3.5 kΩ pada kanal kanan dan 3.2 kΩ pada kanal kiri, THD maksimal terjadi pada frekuensi 4 kHz di kanal kanan yaitu sebesar 1.7%, bati tegangan 20,08 dB pada kanal kanan dan 20 dB pada kanal kiri, sensitivitas 212 mVrms, aras keluaran maksimal 2 Vrms, tanggapan frekuensi yang rata pada rentang 60 Hz – 20 kHz dengan fluktuasi ± 0.5 dB. Penguat awal ini dapat digunakan  secara bergantian dalam dua ragam,  yaitu ragam linier dan ragam cacat berupa efek flanger .
Kata Kunci : Penguat Awal, Tabung Hampa, Mode Linear, Mode Distorsi
Abstract —Vacuum  tube  amplifiers  have  been  known  as  softly-cliping  audio  amplifiers,  as  opposed  to solid-state based amplifiers which exhibit hard-cliping properties. However, vacuum tubes are operated in high voltage level. Meanwhile, in order to work in low voltage level, a vacuum tube amplifier must employ step down transformers that leads to complexity. This study aims to make use of vacuum tubes in a pre- amplifier  working  on  12  VDC  level.  First,  several  measurements  were  done  to  obtain  graphics  of characteristic  of  triode  12AT7  in  low  voltage  level.  Common-cathode  topology  was  cascaded  with  a common-anode  topology  to  realize  such  amplifier.  The  results  show  that  the  preamplifier  has  an  input impedance of 1.11 MΩ, output impedance of 3.5 kΩ for the right channel and 3.2 kΩ for the left channel. Maximum Total Harmonic Distortion of 1.7% occurs on frequency of 4  kHz. Voltage gains of 20.08 dB and  20  dB  were  obtained  for  the  right  and  left  channels,  respectively.  This  pre-amplifier  also  shows sensitivity of 212 mVrms, maximum output level of 2 Vrms, and relatively flat frequency response within 60 Hz–20 kHz with ripple of ± 0.5dB. This pre-amplifier can be alternatively used in two modes, namely linear mode and distorted mode.
Keywords : Pre-amplifier, Vacuum Tube, Linear Mode, Distorted Mode

## I.   PENDAHULUAN
Penguat  awal  pada  dasarnya  merupakan perangkat  elektronika  yang  digunakan  untuk menguatkan  amplitudo  tegangan  suatu  isyarat elektrik.  Penguat  awal  memiliki  bentuk  isyarat keluaran yang sama dengan isyarat masukannya, dengan skala amplitudo yang dapat diperhitungkan.  Agar  dapat  menguatkan  suatu isyarat maka perangkat elektronika memerlukan komponen aktif seperti transistor, op-amp, atau tabung hampa. Pada daerah liniernya, komponen
aktif  dapat  mereproduksi  isyarat  tanpa  cacat. Namun  ketika  diberi  masukan  yang  melebihi headroom penguat, maka akan terlihat perbedaan  dari  jenis  komponen  aktif  yang digunakan.
Penguat tabung hampa akan tidak memenggal isyarat di luar ambang batas secara tajam,  sehingga  ujungnya  terlihat  membulat, sedangkan  pada  penguat  transistor  didapati ujung  yang  datar  dan  tajam.  Masing-masing disebut  dengan soft-clipping dan hard-clipping [1,2].  Kedua  jenis  pemenggalan  ini  akan
menghasilkan  efek  suara  yang  berbeda,  karena mempengaruhi frekuensi harmonisa yang dihasilkan.  Hingga  saat  ini  penguat  tabung hampa masih banyak digunakan karena kualitas suara dan cacat ( distortion ) yang dihasilkan oleh soft-clipping  sering  disebut  “hangat”  dan menyenangkan  [3].  Penguat  tabung  dapat digunakan  untuk  mereproduksi  isyarat  audio dengan akurasi tinggi, atau biasa disebut dengan high  fidelity .  Hal  ini  dikarenakan  isyarat  yang direproduksi  oleh  penguat  tabung  seolah-olah memiliki headroom yang tinggi oleh pendengar. Dengan  kata  lain  walaupun  isyarat  keluaran telah  mengalami  cacat  karena  melewati headroom penguat,  isyarat  tersebut  tetap terdengar tanpa cacat.
Penguat  tabung  memiliki  toleransi  isyarat masukan hingga 20 dB di atas headroom penguat, dibandingkan dengan transistor (10 dB) atau op- amp  (5  dB)  [4,5].  Tabung  hampa  umumnya merupakan  suatu  komponen  aktif  yang  bekerja pada aras tegangan tinggi (ratusan volt), namun pada  aras  tegangan  tinggi  penguat  tabung membutuhkan  transformator  keluaran  yang berfungsi  untuk  menurunkan  aras  tegangan isyarat  keluaran  [6].  Sehingga  saat  ini  penguat tabung hampa jarang digunakan karena dianggap kurang praktis. Meskipun terdapat tabung hampa yang  didesain  khusus  untuk  bekerja  pada  aras tegangan rendah, namun ternyata tidak menutup kemungkinan  bahwa  tabung  hampa  yang  biasa bekerja  pada  aras  tegangan  tinggi  juga  dapat digunakan  pada  aras  tegangan  rendah  [7], walaupun  penguat  tabung  hampa  pada  aras tegangan rendah dapat menyebabkan rendahnya headroom dan cacat yang tidak terkontrol. Oleh karena  itu  penulis  telah  merealisasikan  suatu penguat  awal  yang  bekerja  pada  aras  tegangan rendah sehingga memiliki nilai kepraktisan yang selama  ini  tidak  dimiliki  oleh  penguat  tabung hampa.  Walaupun  bekerja  pada  aras  tegangan rendah  penguat  awal  ini  ditujukan  untuk mereproduksi  isyarat  audio  tanpa  cacat  (ragam linier).  Penguat  awal  juga  dilengkapi  dengan ragam cacat berupa efek flanger , di mana ragam cacat  dan  linier  dapat  digunakan  secara bergantian dengan memindah saklar ( footswitch ) yang terdapat pada penguat awal ini.

## II.  TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tabung hampa trioda
Ketika  suatu  logam  (katoda)  dipanaskan
akan  banyak  terdapat  elektron  bebas  dalam logam tersebut. Elektron tersebut dapat memancar  melalui  ruang  hampa  jika  mendapat beda potensial listrik tertentu yang menghasilkan aliran arus, hal ini dikenal dengan Efek Edison [8]. Efek ini kemudian dikembangkan oleh John Ambrose  Fleming  yang  menemukan  Fleming Valve atau disebut dioda karena hanya memiliki dua  elektroda.  Dalam  dioda  hampa  ditemukan bahwa  jika  katoda  dipanaskan,  elektron  dapat mengalir  dari  katoda  ke  anoda,  sehingga  arus listrik dapat mengalir satu arah tetapi tidak pada arah sebaliknya.
Tiga  tahun  kemudian  Lee  De  Forest menemukan  trioda,  yaitu  suatu  tabung  hampa dengan tiga elektroda. Ketiga elektroda tersebut terdiri  dari  katoda  sebagai  pemancar  elektron, anoda  sebagai  penerima  elektron  dan  kisi sebagai  pengendali  aliran  elektron.  Selain memberi tegangan antara kisi dan katoda ( V gk ), medan  elektrik  yang  dihasilkan  di  dalam  suatu trioda dapat dibentuk dengan memberi tegangan antara  anoda  dan  katoda  ( V ak ).  Namun  karena kisi diletakkan berdekatan dengan katoda maka untuk  menghasilkan  medan  elektrik  yang  sama dibutuhkan tegangan anoda yang lebih besar.
Nisbah tegangan anoda dengan tegangan kisi untuk  menghasilkan  intensitas  medan  sama besar disebut dengan faktor penguatan atau mu dengan simbol µ [9]. Grafik karakteristik lainnya adalah  grafik  karakteristik  anoda  ( anode characteristics ), yang merupakan grafik perubahan  tegangan  anoda  ( V a )  terhadap  arus anoda ( I a ) pada beberapa nilai tegangan kisi ( V g ) berbeda.  Gambar  1  merupakan  contoh  grafik karakteristik  anoda  pada  trioda  seri  ECC83. Grafik  ini  berguna  untuk  menganalisa  dan merancang  untai  trioda.  Dalam  analisa  sinyal kecil,  grafik  ini  digunakan  untuk  mendapatkan nilai-nilai parameter sinyal kecil yaitu hambatan anoda  ( r a ),  transkonduktans  ( g m ),  dan  faktor penguatan ( µ ).
Gambar 1. Grafik Karakteristik Anoda ECC83.
Gambar 2 menunjukkan hambatan anoda ( r a ) disusun  secara  seri  dengan  anoda  tabung, sementara  catu  daya  anoda  ( V AA )  digunakan untuk menyediakan tegangan positif dari anoda. Catu  prategangan  kisi  ( V GG )  menjaga  agar  kisi selalu  bernilai  lebih  negatif  dari  katoda.  Untai tersebut akan menghasilkan nilai arus anoda ( I a ) tertentu.  Di  mana  arus  anoda  tersebut  akan menghasilkan tegangan jatuh sebesar I a × r a pada resistor anoda.
Gambar 2. Untai penguat sederhana trioda.
2.2 Topologi untai trioda
Topologi topologi katoda bersama merupakan topologi penguat tabung hampa yang paling  sering  digunakan  sebagai  penguat tegangan  [9].  Untai  penguat  dengan  topologi katoda  bersama  yang  telah  disederhanakan dengan  hanya  menunjukkan  untai  isyarat  ac dapat dilihat pada Gambar  3.
Gambar 3. Untai penguat katoda bersama.
Penguat ini memiliki nilai bati mendekati 1, dan  sering  digunakan  sebagai  transformer penurun  impedansi  ( step-down  impedance transformer )  ataupun  sebagai  penyangga  [9]. Untai  penguat,  yang  telah  disederhanakan dengan  hanya  menunjukkan  untai  isyarat  ac, menggunakan  topologi  anoda  bersama  dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Untai penguat anoda bersama.

## III. METODOLOGI PENELITIAN
Tahapan penelitian dimulai dengan membuat grafik karakteristik tabung hampa pada tegangan  rendah.  Dari  grafik  karakteristik tabung  hampa  tersebut  akan  didapat  parameter sinyal  kecil  yang  kemudian  digunakan  untuk merancang penguat tabung hampa. Terdapat dua jenis  grafik  karakteristik  tabung  hampa  yang digunakan  dalam  perancangan  penguat,  yaitu grafik karakteristik alih dan grafik karakteristik anoda.

## 3.1 Grafik karakteristik pada aras rendah
Grafik  karakteristik  alih  merupakan  fungsi tegangan kisi-katoda ( V GK ) terhadap arus anoda ( I a )  [10].  Sedangkan  grafik  karakteristik  anoda merupakan grafik fungsi tegangan anoda-katoda ( V AK ) terhadap arus anoda ( I a ) dengan beberapa
variasi  tegangan  kisi  ( V G ).  Grafik  karakteristik tabung  hampa  dapat  ditemukan  dalam  lembar data tabung hampa pada masing-masing serinya. Namun  karena  tabung  hampa  pada  umumnya bekerja  pada  aras  tegangan  tinggi  maka  grafik karakteristik yang tersedia pada lembar data juga pada aras tegangan tinggi. Karena tabung hampa akan dikerjakan pada aras tegangan rendah maka perlu  untuk  melakukan  pengukuran  grafik karakteristik  tabung  hampa  pada  aras  tegangan rendah.  Gambar  5  dan  6  menunjukkan  hasil pengukuran  grafik  karakteristik  anoda  dan  alih tabung hampa pada aras tegangan rendah.
Gambar 5. Grafik karakteristik anoda tabung hampa 12AT7 pada aras tegangan rendah.
Gambar 6. Grafik karakteristik alih tabung hampa 12AT7 pada aras tegangan rendah.

## 3.2 Perancangan untai penguat
Perancangan  dimulai  dengan  menentukan tegangan  prasikap  penguat,  yang  berupa tegangan  searah  (DC),  meliputi  penentuan  titik kerja dan garis beban untai. Agar dapat diperoleh simpangan  maksimum pada keluaran, tegangan titik kerja umumnya bernilai setengah dari nilai tegangan catu. Namun grafik karakteristik anoda pada Gambar 5 menunjukkan bahwa akan terjadi ketidak-linieran karakteristik anoda pada
tegangan  anoda-katoda  ( V AK )  antara  0  –  2  V. Sehingga  titik  kerja  dipilih  di  tengah  rentang daerah yang dianggap cukup linier antara 2 – 12 V,  yaitu  7  V.  Grafik  karakteristik  alih  pada Gambar  6  menunjukkan  bahwa  tabung  hampa memiliki  linearitas  hanya  pada  rentang  yang kecil. Karena isyarat masukan besarnya dibatasi hingga 0.28 Vpp (100 mVrms) maka titik kerja dapat  diletakkan  pada  rentang V GK =  -0,225V hingga V GK =  0,075V.  Penentuan  tersebut didasarkan  pada  pendekatan  linearitas  grafik karakteristik alih yang ditunjukkan pada Gambar 7.  Batasan-batasan  tersebut  dapat  digunakan untuk menentukan titik kerja pada V GK = -0.075 V  dengan  tegangan  anoda-katoda  pada  7  V, sehingga  menghasilkan  arus  anoda  sebesar  500 µA.
Gambar 7. Pendekatan linearitas pada grafik karakteristik alih.
Gambar 8. Titik kerja penguat pada grafik karakteristik anoda.
Setelah  didapat  titik  kerja  penguat  seperti ditunjukkan  pada  Gambar  8,  maka  akan diketahui nilai r a , g m , dan µ yaitu masing-masing 22613 Ω, 2340 µA/V, dan 52,91. Untai penguat
tabung  hampa  menggunakan  topologi  penguat katoda bersama yang dikaskade dengan penguat anoda  bersama  seperti  ditunjukkan  pada Gambar  9.  Penguat  katoda  bersama  digunakan untuk mencapai spesifikasi penguatan.
Sementara  penguat  anoda  bersama  digunakan untuk mencapai spesifikasi hambatan keluaran.
Gambar 9. Untai penguat awal tabung hampa.
Pada  perancangan  penguat  katoda  bersama, setelah  diketahui  nilai µ dan r a ,  dan  jika diinginkan  penguatan  minimal  sebesar  21,7  dB maka dapat dicari nilai minimal R A || R L , yaitu:
           v a v L A A R A R R 1 ) || ( (1)
Sehingga  didapat  nilai  minimal R A || R L sebesar 6849,05  Ω.  Maka  dengan  menggunakan R A sebesar 8500 Ω, akan didapat penguatan sebesar -13.105  kali  (22.35  dB  dengan  isyarat membalik).  Nilai  impedansi  keluaran  untai anoda bersama adalah:
   1 || a K out r R Z (2)
Jika  bias  kisi  akan  diletakkan  pada  nilai  yang sama  seperti  pada  perancangan  untai  katoda bersama  sehingga r a , g m ,  dan µ memiliki  nilai yang sama pula. Sehingga didapat nilai r a ⁄ ((1+ μ )) = 419.46 Ω , untuk berapapun nilai R K ,    akan didapat impedansi keluaran akan selalu < 1 kΩ. Sementara untuk bati tegangan dari untai anoda bersama nilainya selalu kurang dari 1 (0 dB) [10].
     1 K a v R r A (3)
Jika  digunakan R K sebesar  30  kΩ  maka  nilai penguatan  untai  anoda  bersama  menurut persamaan  3  sebesar  0,967  (-0.28  dB). Sementara  penguatan  total  yang  didapat  yaitu sebesar 22.06 dB.

## 3.3  Perancangan  untai  penentu  tanggapan frekuensi
Untai penentu tanggapan frekuensi penguat awal dibagi menjadi dua bagian, yaitu tanggapan frekuensi  bawah  dan  tanggapan  frekuensi  atas. Untai  penentu  tanggapan  frekuensi  bawah dirancang  dengan  memanfaatkan  kapasitor pelewat  ( bypass )  katoda  ( C K )  yang  membentuk tapis  lolos  atas  ( high-pass  filter )  pada  penguat tabung  hampa.  Spesifikasi  menuntut  penguat awal memiliki frekuensi penggal bawah pada 20 Hz, sehingga perhitungan untuk menentukan C K adalah sebagai berikut:
      2 1 2 1 2 1 K K a A L K K a A K R R r R f R R r R C          (4)
Akan  digunakan R K1 sebesar  156  Ω  dan R K2 sebesar  1350  Ω,  sehingga  didapat C K sebesar 19.1  µF.  Namun  karena  nilai  tersebut  tidak tersedia  di  pasaran  maka  akan  digunakan C K sebesar  22  µF.  Sehingga  untai  penguat  awal memiliki  frekuensi  penggal  bawah  pada  17,35 Hz.
Untai  tapis  lolos  bawah  dan  penyangga ditunjukkan pada Gambar 10.
Gambar 10. Untai tapis lolos bawah dan penyangga.
Tapis  lolos  bawah  memiliki  frekuensi  penggal atas ( f H ) yang ditentukan oleh kapasitor C LPF dan resistor R LPF dalam untai pada Gambar 10. Untai
tapis dirancang agar memiliki frekuensi penggal atas  pada  20  kHz  sehingga  perhitungan  untuk menentukan nilai C LPF adalah sebagai berikut:
LPF H LPF R f C  2 1  (5)
Jika dipilih nilai R LPF sebesar 330 Ω, maka sesuai dengan persamaan 5 nilai C LPF yang digunakan sebesar  24,114  nF.  Karena  nilai  tersebut  tidak terdapat di pasaran, maka akan digunakan C LPF sebesar  22  nF  sehingga  frekuensi  penggal  atas untai menjadi 21,9 kHz.

## 3.4 Perancangan untai ragam cacat
Untai  ragam  cacat  akan  digunakan  untuk memberi warna suara (efek) pada gitar elektrik. Untai ragam cacat yang digunakan berupa efek flanger .  Distorsi  yang  dihasilkan  efek flanger akan  membuat  isyarat  audio  terdengar  seperti pesawat jet yang melintas atau swooshing [11]. Flanger merupakan efek audio yang dihasilkan dari  campuran  dua  isyarat  yang  sama  dimana salah satu isyarat ditunda dengan waktu tundaan yang  kecil  dan  berubah  secara  periodik  [12]. Hubungan  masukan-keluaran  pada  sistem flanger dapat dituliskan sebagai berikut.
  ) ( ) ( ) ( t M t gx t x t y    (5)
Di mana g merupakan penguatan dari isyarat yang tertunda, hal ini akan menetukan intensitas atau  ‘kedalaman’  ( depth )  dari  efek flanger . Karena  waktu  tundaan  M  berubah  secara periodik, maka waktu tundaan dituliskan sebagai M ( t ).  Dalam  ranah  frekuensi  sistem  pada persamaan  5  akan  menghasilkan  tapis  sisir dengan  frekuensi  puncak  dan  lembah  yang berubah  terhadap  waktu.  Hal  ini  terjadi  karena waktu  tundaan  M  berubah  terhadap  waktu. Gambar 11 merupakan sistem dari efek flanger sederhana. Gambar 12 merupakan blok diagram untai dari efek  flanger.
Gambar 11. Sistem flanger sederhana.
Dari  blok  diagram  pada  Gambar  12,  sistem flanger terdiri  dari  4  bagian  utama  yaitu  untai penunda  ( delay  line ),  osilator  terkendali tegangan  ( voltage  controlled  oscillator /VCO), osilator  frekuensi  rendah  ( low  frequency oscillator / LFO), dan pencampur ( mixer ).
Input OutCacat Delay line 1-10ms Voltage controlled oscillator Low frequency oscillator
Gambar 12. Blok diagram efek flanger .
Untai  penunda  akan  digunakan  untuk menunda isyarat masukan untai flanger . Osilator terkendali  tegangan  berguna  untuk  menetapkan waktu  tundaan  pada  untai  penunda.  Osilator frekuensi  rendah  digunakan  sebagai  pengubah waktu  tundaan  yang  ditetapkan  oleh  osilator terkendali  tegangan.  Sementara  pencampur digunakan  untuk  mencampurkan  dua  isyarat, yaitu  isyarat  yang  telah  ditunda  dengan  isyarat masukan asli.

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian  penguat  awal  meliputi  pengujian bati  tegangan  ( A v ),  tanggapan  frekuensi, kepekaan, hambatan masukan, hambatan keluaran,  dan  THD.  Pengujian  penguat  ini mengacu pada IEC Standard 268: Sound System Equipment yang  diterbitkan  oleh International Electrotechnical  Commission [13].  Pengukuran bati  tegangan  dilakukan  dengan  memberikan penguat  isyarat  masukan  sebesar  100  mVpp pada  frekuensi  1  kHz  [13].  Isyarat  masukan dipilih  sebesar  100  mVpp  karena  merupakan aras keluaran transducer instrumen musik [14]. Dari  hasil  pengukuran  penguat  memiliki  bati sebesar  10.1  kali  (20,08dB)  pada  kanal  kanan dan  10  kali  (20  dB)  pada  kanal  kiri.  Kepekaan merupakan  nilai  amplitudo  isyarat  masukan suatu  penguat  yang  menghasilkan  isyarat keluaran  maksimum  penguat  tersebut  [15]. Pengujian  kepekaan  penguat  dilakukan  dengan memberikan isyarat masukan dengan amplitudo yang  makin  besar  hingga  isyarat  keluaran
penguat  memiliki  nilai  THD  5%.  Nilai  THD tersebut  berdasarkan  spesifikasi  THD  pada penguat awal yaitu < 5%. Dari hasil pengukuran diperoleh bahwa kepekaan penguat sebesar 213 mVrms pada kanal kanan dan 212 mVrms pada kanal  kiri.  Dari  hasil  pengukuran  hambatan masukan didapat nilai r in pada kanal kanan dan kiri sebesar 1112,84 kΩ. Sementara hambatan
keluaran  penguat  tabung  hampa  sebesar 3535,97 Ω pada kanal kanan dan 3192,97 Ω pada kanal  kiri.  Tanggapan  frekuensi  diuji  dengan menggunakan perangkat lunak CLIOwin dengan isyarat uji derau putih, karena isyarat derau putih memiliki  daya  yang  sama  besar  pada  seluruh jangkauan frekuensi audio [16].
(a) (b)
Gambar 13. Tanggapan frekuensi penguat pada ragam linier (a) kanal kanan. (b) kanal kiri.
Gambar 14. Tanggapan frekuensi penguat pada ragam cacat.
Gambar  13(a)  dan  (b)  menunjukkan  hasil pengujian  tanggapan  frekuensi  penguat  awal pada kanal kiri dan kanan di mana garis merah merupakan  isyarat  uji  berupa  derau  putih  dan garis  hitam  merupakan  isyarat  keluaran  dari penguat  awal.  Dari  hasil  pengukuran  didapat bahwa penguat awal memiliki frekuensi penggal bawah  pada  60  Hz  dan  frekuensi  penggal  atas pada  20  kHz.  Untuk  ragam  cacat,  tanggapan frekuensi efek flanger akan menghasilkan tapis sisir  ( comb  filter ).  Gambar  14  menunjukkan tanggapan  frekuensi  dari  penguat  ragam  cacat. Pada pengukuran ini, THD penguat akan diukur menggunakan fungsi multimeter pada perangkat lunak CLIOwin. Isyarat uji berupa isyarat sinus yang  dibangkitkan  oleh  perangkat  lunak CLIOwin. Dari Gambar 15 terlihat bahwa THD maksimal  penguat  terjadi  pada  kanal  kanan  di frekuensi 4 kHz, yaitu sebesar 1.7%.
Gambar 15. THD penguat terhadap frekuensi.

## V. KESIMPULAN
Penguat  awal  menggunakan  tabung  hampa pada  aras  tegangan  rendah  merupakan  penguat yang  memiliki  kelebihan  dibanding  penguat transistor  maupun  penguat  tabung  hampa  pada umumnya. Kelebihan tersebut adalah
kepraktisan untai pada aras tegangan rendah dan kekhasan karakter suara tabung hampa. Penguat awal  ini  dapat  digunakan  untuk  mereproduksi isyarat audio dari 60 Hz – 20 kHz dengan THD maksimal  sebesar  1.7%  pada  ragam  linier. Sementara pada ragam cacat memiliki tanggapan frekuensi  tapis  sisir  yang  akan  menghasilkan efek flanger jika  penguat  awal  ini  digunakan sebagai  penguat  awal  gitar  elektrik.  Spesifikasi penguat yang telah dibuat adalah sebagai berikut: impedansi masukan > 1 MΩ, impedansi keluaran <  3.5  kΩ,  THD  <  5%  pada  mode  linier, penguatan 20,08 dB dan 20 dB pada kanal kanan dan kiri, serta kepekaan 212 mVrms.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Rutt,  T.  E., Vacuum  tube  triode nonlinearity as part of the electric guitar sound , Convention of Audio Engineering
Society, (1984).
[2] Aitchison,  M.  &  Fenton,  S.,  Can transistors sound like valves?, Proceeding of  Computing  and  Engineering  Annual Researchers’  Conference,    pp.  20-26,
(2010)
[3] Doidic, M., Mecca, M., M., Ryle, M., & Senffer,  C.,  U.S.  Patent  No.  5  789  689, 1998.
[4] Hamm,  R.  O., Tubes  vs  transistors  –  Is there  an  audible  difference? ,  Journal  of the  Audio  Engineering  Society,  vol.  21 no. 4, pp. 267-273, (1973).
[5] Yeh, D. T., Automated Physical Modeling of Nonlinear Audio Circuits for Real-Time Audio Effects—Part II: BJT and Vacuum Tube  Examples, IEEE  Transactions  on Audio, Speech, and Language Processing, vol. 4 no. 4, pp. 1207-1216, (2012).
[6] “ Space-Charge  and  Other  Low  Voltage
Tube ”, diakses dari
http://www.junkbox.com/electronics/low voltagetubes.shtml, 16 Juni 2013.
[7] Jones,  M., Valve  amplifiers ,  ed.  3, Burlington: Linacre House, (2003).
[8] “ The  Edison  Effect ”,  diakses  dari
http://www.charlesedisonfund.org/tomedi sonbio/ch10.html, 28 Mei 2013.
[9] Ryder, J. D., Engineering electronics , ed. 2. New York: McGraw-Hill, (1957).
[10]   Millman, J.  &  Halkias,  C. C., Integrated electronics ,  NewYork:  McGraw-Hill,
(1972).
[11]   Celi,  P., Get More  Out  of  Your  Flanger ,
diakses dari http://www.premierguitar.com/articles/G et_More_Out_of_Your_Flanger,
magazine article, September 2012 edition, accessed July 21st, 2014
[12]   Smith,  J.  O. Physical  Audio  Signal Processing , W3K Publishing, (2010).
[13]   International
Electrotechnical Commission, IEC Standard 268-3, Sound System  Equipment  -  Part  3:  Amplifiers, Geneva, Switzerland, (1988).
[14]  Crown International Website, " FAQ: How to record direct? Please explain impedances  and  levels ",  diakses  dari
http://www.crownaudio.com/kb/entry/30 4/, (2014).
[15]  Hi-Fi  World  ,“ Sensitivity ”.,  diakses  dari http://www.hi-
fiworld.co.uk/amplifiers/75-amp- tests/150-sensitivity.html, (2014).
[16]  Mutiarasari,  Rina,  “ Pembangkit  Derau Putih dan Merah Jambu untuk Pengujian Elektroakustik  dan  Audio ”,  Salatiga, (2006).

## Biodata Penulis
Dr.  Matias  H.W.  Budhiantho,  MSEE , menamatkan  S1  di  Universitas  Kristen  Satya Wacana  (UKSW),  Salatiga.  Pendidikan  S2  dan S3 diselesaikan di University of Texas at Austin, USA,  berturut-turut  pada  tahun  1988  dan  1997 dengan  bidang  elektroakustika.  Masuk  sebagai dosen tetap di UKSW pada tahun 1974.
Gunawan Dewantoro, ST, M.Sc.Eng , lahir di Yogyakarta  pada  tahun  1985.  Menamatkan pendidikan  S1  di  Teknik  Elektro  Universitas Gadjah  Mada,  Yogyakarta  pada  tahun  2008. Pendidikan S2 diselesaikan di National Taiwan University  of  Science  and  Technology  pada tahun 2011 dengan bidang automasi dan kendali. Masuk sebagai dosen tetap di UKSW pada tahun 2012.
Demas  Sabatino,  ST ,  menerima  gelar  sarjana dari Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas  Kristen  Satya  Wacana  (UKSW) Salatiga  pada  tahun  2014.  Bidang  keahliannya adalah teknik elektronika dan elektroakustika.