Pengembangan Vibration Exciter (0.1-100) Hz Berbasis Dds Ad9833 Dan Penguat Daya Kelas-Ab Dengan Konfigurasi Output Capacitorless (Ocl)

Isworo, Mohamad Jalu Nur and Prof. Dr. Eng. Didik R. Santoso, M.Si., and Prof. Ir. Sukir Maryanto, S.Si., M.Si., Ph.D., (2024) Pengembangan Vibration Exciter (0.1-100) Hz Berbasis Dds Ad9833 Dan Penguat Daya Kelas-Ab Dengan Konfigurasi Output Capacitorless (Ocl). Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan sistem vibration exciter yang dapat menghasilkan frekuensi getaran dalam rentang 0,1 hingga 100 Hz menggunakan Direct Digital Synthesis (DDS) AD9833 dan penguat daya kelas-AB dengan konfigurasi output capacitorless (OCL). Sistem ini mengintegrasikan modul DDS AD9833 sebagai sumber sinyal gelombang sinusoidal presisi tinggi, yang kemudian diperkuat oleh penguat daya kelas-AB yang berfungsi untuk menyediakan daya yang dibutuhkan dalam menggerakkan elemen mekanik (loudspeaker) untuk menghasilkan getaran pada amplitudo dan frekuensi yang diinginkan. Konfigurasi OCL diterapkan untuk meningkatkan efisiensi pada kinerja frekuensi rendah. Hasil validasi menunjukkan bahwa sistem yang dikembangkan mampu menghasilkan getaran dengan frekuensi yang presisi dan kestabilan yang optimal pada rentang 0,1 hingga 100 Hz. Sinyal yang dihasilkan oleh modul DDS AD9833 memiliki akurasi tinggi, dengan koefisien determinasi R^2 =1 untuk frekuensi dan R^2 =0,99 untuk amplitudo. Penguat daya OCL kelas AB menunjukkan performa penguatan yang stabil dengan nilai penguatan sebesar 46,6 pada input Vpp 700 mV dan 44,8 pada input Vpp 200 mV, serta mampu mempertahankan fase sinyal input yang diberikan. Karakteristik kinerja sistem menunjukkan bahwa loudspeaker subwoofer dapat digerakkan dengan baik oleh kombinasi penguat OCL dan signal generator. Hasil analisis FFT menunjukkan peningkatan amplitudo signifikan pada rentang frekuensi 1–10 Hz. Pada rentang frekuensi 10–100 Hz, amplitudo sinyal mulai stabil di sekitar ±50 Hz, yang merupakan indikasi adanya resonansi subwoofer pada frekuensi tersebut. Sistem ini memiliki aplikasi potensial dalam berbagai bidang, khususnya untuk pengujian sensor-sensor getaran (seismik).

English Abstract

This research aims to develop a vibration exciter system capable of generating vibration frequencies within the range of 0.1 to 100 Hz using Direct Digital Synthesis (DDS) AD9833 and a Class-AB power amplifier with an output capacitorless (OCL) configuration. The system integrates the DDS AD9833 module as a high-precision sinusoidal waveform signal generator, which is then amplified by a Class-AB power amplifier to provide the power required to drive the mechanical element (loudspeaker) and produce vibrations at the desired amplitude and frequency. The OCL configuration is implemented to improve efficiency at low-frequency performance. Validation results indicate that the developed system successfully produces vibrations with precise frequency and optimal stability within the range of 0.1 to 100 Hz. The signal generated by the DDS AD9833 module exhibits high accuracy, with a coefficient of determination of R² = 1 for frequency and R² = 0.99 for amplitude. The OCL Class-AB power amplifier demonstrates stable amplification performance, with a gain of 46.6 at an input Vpp of 700 mV and 44.8 at an input Vpp of 200 mV, while maintaining the input signal phase. System performance characteristics indicate that the subwoofer loudspeaker is effectively driven by the combination of the OCL amplifier and the signal generator. FFT analysis shows a significant increase in amplitude within the frequency range of 1–10 Hz. In the frequency range of 10–100 Hz, the signal amplitude stabilizes around ±50 Hz, indicating the subwoofer's resonance frequency. This system has potential applications in various fields, particularly for testing vibration sensors (seismic sensors).

Text (DALAM MASA EMBARGO) Mohamad Jalu Nur Isworo.pdf Restricted to Registered users only Download (5MB)

Actions (login required)

View Item