TUGAS PENDAHULUAN MODUL 3




1. Soal[Kembali]

1.     Jelaskan karakterisktik op amp dan fungsi dari op amp!

        jawab:

  • Tegangan Penguatan Tak Terbatas

        Av atau penguatan tegangan open-loop memiliki nilai tak terbatas atau tak terhingga. Namun pada Op-Amp yang sering diperjualbelikan secara komersial. Nilai penguatan tegangan dari benda tersebut hanya berkisar antara 10-20 ribu saja.

  • Bandwidth Tak Terhingga

        Bandwidth atau lebar pita juga memiliki nilai yang tak terhingga atau bila lambangkan BW=∞ .

  • Input Impedansi Tak Terhingga

        Input atau masukan impedansi adalah Zin = ∞ (tak terhingga). Namun untuk Op-Amp dengan input tipe FET, impedensi inputnya adalah sekitar 10-12 ohm. Sedangkan untuk tipe bipolar, nilainya adalah pada rentang 250 K Ohm sampai dengan 2 M Ohm.

    Adapun fungsi Op-Amp, diantaranya adalah:

  • OP-Amp berfungsi untuk memperkuat sinyal.
  • Buffer sinyal.
  • Berfungsi sebagai sensor.
  • Digunakan sebagai penguat.
  • Mengkonversikan sinyal analog ke digital.
  • Sebagai filter aktif.
  • Memperkuat volume suara.
  • Instrumentasi.
  • Mengatur tegangan dan lain sebagainya.

2.     Jelaskan macam macam aplikasi op amp beserta fungsinya!

        jawab:

  • Komparator (Rangkaian Pembanding)

        Merupakan salah satu aplikasi yang memanfaatkan penguatan terbuka (open-loop                 gain)  penguat operasional yang sangat besar. Ada jenis penguat operasional khusus             yang memang difungsikan semata-mata untuk penggunaan ini dan agak berbeda dari              penguat operasional lainnya dan umum disebut juga dengan komparator .

        Komparator membandingkan dua tegangan listrik dan mengubah keluarannya untuk                menunjukkan tegangan mana yang lebih tinggi.

  • Penguat Pembalik ( Inverting amplifier )

        Sebuah penguat pembalik menggunakan umpan balik negatif untuk membalik dan                 menguatkan sebuah tegangan.Resistor Rf melewatkan sebagian sinyal keluaran                     kembali ke masukan. Karena keluaran taksefase sebesar 180°, maka nilai keluaran                 tersebut secara efektif mengurangi besar masukan.Ini mengurangi bati keseluruhan dari          penguat dan disebut dengan umpan balik negatif.

  • Penguat tak pembalik (Non Inverting Amplifier )

         penguat Non Inverting amplifier merupakan kebalikan dari penguat inverting,dimana                 Input dimasukkan pada input non inverting sehingga polaritas output akan sama dengan         polaritas input tapi memiliki penguatan yang tergantung dari besarnya Rfeedback dan             Rinput.

  • Penguat differensiator

         Penguat diferensial digunakan untuk mencari selisih dari dua tegangan yang telah                  dikalikan dengan konstanta tertentu yang ditentukan oleh nilai resistansi.

  • Rangkaian penguat penjumlah (Adder amplifier )

          Penguat penjumlah menjumlahkan beberapa tegangan masukan.

  • Penguat integrator (Integrator Amplifier )

          Penguat ini mengintegrasikan tegangan masukan terhadap waktu.

3.     Jelaskan apa itu inverting dan non inverting, bandingkan sinyal input dan output!         (sertakan gambarnya)

        jawab:

  • Inverting


Inverting merupakan penguat operasional (atau Op-Amp) yang dirancang untuk menghasilkan sinyal keluaran yang berbeda fasa 180° dengan sinyal masukan yang diterapkan. Penguat ini memiliki ciri khusus yaitu sinyal input dihubungkan ke kaki inverting (-) amplifier dan sinyal keluaran memiliki beda fasa sebesar 180 o . Pada rangkaian penguat yang ideal memiliki syarat bahwa tegangan masukan sama dengan 0 dan impedansi masukan tak terhingga. Dalam konfigurasi inverting, sinyal input akan diinversi pada sinyal output. Ini berarti jika sinyal input naik, sinyal output akan turun, dan sebaliknya. Konfigurasi ini sering digunakan dalam aplikasi yang memerlukan inversi fasa sinyal atau penguatan negatif. Nilai penguatan dalam konfigurasi inverting ditentukan oleh perbandingan resistansi pada input inverting dan input non-inverting. Contoh aplikasi yang umum adalah inverting amplifier dan integrator.
  • Non-Inverting


Penguat tersebut dinamakan penguat non-inverting karena masukan dari penguat tersebut adalah masukan non-inverting (+) dari Op Amp. Tidak seperti penguat inverting, sinyal keluaran penguat jenis ini sefasa dengan sinyal masukannya. Seperti pada rangkaian penguat inverting syarat ideal sebuah penguat adalah tegangan masukan sama dengan 0 dan impedansi masukan tak terhingga. konfigurasi non-inverting tidak menghasilkan inversi fasa sinyal. Sinyal input akan diperbesar pada sinyal output tanpa perubahan fase. Ini berarti jika sinyal input naik, sinyal output juga akan naik. Konfigurasi non-inverting sering digunakan ketika diperlukan penguatan positif pada sinyal input. Penguatan dalam konfigurasi ini ditentukan oleh perbandingan resistansi pada input non-inverting dan input inverting. Contoh aplikasi yang umum adalah non-inverting amplifier dan penggunaan sebagai buffer (voltage follower).

  • Perbandingan Sinyal Input dan Output
            inverting

             non-inverting

4. Jelaskan rangkaian Inverting adder dan non Inverting adder

    jawab:

    A. Inverting Adder

         Rangkaian inverting adder amplifier dengan memakai hukum Kirchoff di mana arus masuk sama dengan arus keluar ( I = I1 +I2 +I3 )sehingga arus di Rf  sama dengan jumlah arus di R1, R2 dan R3.

           Pada operasi adder/penjumlah sinyal secara inverting, sinyal input (V1, V2, V3) diberikan ke line input  penguat inverting berturut-turut melalui R1, R2, R3. Besarnya penjumlahan sinyal input tersebut bernilai negatif karena penguat operasional dioperasikan pada mode membalik (inverting).



         B. Non inverting Adder

            Rangkaian adder/penjumlah non-inverting memiliki penguatan tegangan yang tidak melibatkan nilai resistansi input yang digunakan. Oleh karena itu dalam rangkaian penjumlah non-inverting nilai resistor input (R1, R2, R3) sebaiknya bernilai sama persis, hal ini bertujutna untuk mendapatkan kestabilan dan akurasi penjumlahan sinyal yang diberikan ke rangkaian. Pada rangkaian penjumlah  non-inverting diatas sinyal input (V1, V2, V3) diberikan ke jalur input melalui resitor input masing-  masing (R1, R2, R3).

                            

5.     Buktikan turunan rumus inveting adder! (sertakan gambarnya) Rangkaian:

•        Buatlah rangkaian inverting dan non inverting

•        Buatlah rangkaian adder inverting dan adder non inverting

jawab:

Jika dalam rangkaian terdapat 3 input, maka penurunan rumus untuk mendapatkan nilai keluaran dapat dilakukan sebagai berikut : 




Jika dalam rangkaian terdiri lebih dari 3 input, maka rumus mencari hasil atau outpul dari inverting adder dapat dituliskan sebagai berikut : 


2. Prinsip Kerja[Kembali]

Gambar Rangkaian Inverting Amplifier

Prinsip Kerja : Pada rangkaian, kaki  inverting OP AMP jenis 741 dihubungkan dengan resistor (RIN) sebesar 100 ohm menuju ke kaki signal generator. Dalam rangkaian ini, antara output dan kaki inverting dihubungkan dengan Rf sebesar 220 ohm. Kaki non inverting pada op amp dihubungkn dengan ground. Pada rangkaian tersebut, besar penguatan dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan gain = -Rf/RIN, yaitu sebesar -2. Penguatan bernilai negatif karena hasil output sinyal berupa pembalikkan atau memiliki beda fasa sebesar 180 derajat. Besarnya nilai output yang dihasilkan pada osiloskop yaitu sebesar -4 V dengan input sebesar 2 V. Secara matematis, output dapat dihitung dengan rumus Vout = -(Rf/Rin) x Vin.


Gambar Rangkaian Non Inverting Amplifier

Prinsip Kerja : Pada rangkaian, kaki non inverting op amp dihubungkan menuju signal generator. Kaki inverting pada op amp dihubungkan dengan Rf sebesar 10k ohm, dengan resistor input (Rin) sebesar 10k ohm dan dihubungkan ke Vout. Osiloskop channel D akan menampilkan grafik besaran Vin dan channel B menampilkan besaran Vout. Besarnya penguatan pada rangkaian dapat dihitung dengan rumus Acl = (Rf/Rin) + 1 yaitu sebesar 2 . Nilai penguatan bernilai positif karena nantinya hasil sinyal output yang didapatkan akan sefasa dengan input. Dari rangkaian proteus, didapatkan nilai keluaran sebesar 4 v, dengan besar input 2 v. Berdasarkan perhitungan matematis, nilai keluaran sesuai dengan rumus Vout = Vin x Acl, yaitu 4 V.


Gambar Rangkaian Adder Inverting Amplifier

Prinsip kerja : Pada operasi adder/penjumlahan sinyal secara inverting, input yang berada pada V1,V2 di hubungkan dengan hambatan yaitu R1,R2 yang masing-masingnya bernilai 10k ohm. Setelah di hubungkan dengan hambatan, lalu di hubungkan dengan masukan negatif pada op-amp. Besarnya penjumlahan sinyal masukan tersebut bernilai negatif karena penguat operasional dioperasikan pada mode membalik (inverting). Besarnya penguatan tegangan (Av) tiap sinyal input mengikuti nilai perbandingan Rf (sebesar 10 kohm pada rangkaian) dan resistor input masing-masing (R1,R2).


Gambar Rangkaian Adder Non Inverting Amplifier

Prinsip kerja : Pada operasi adder/penjumlahan sinyal secara non inverting, input yang berada pada V1 dan V2, di hubungkan dengan hambatan yaitu R1,R2 dengan besar masing-masing resistor 10k. Setelah di hubungkan dengan hambatan, lalu di hubungkan dengan masukan positif pada op-amp. Besarnya penjumlahan sinyal masukan tersebut bernilai positif karena penguat operasional dioperasikan pada mode non membalik (non inverting). Besarnya penguatan tegangan (Av) tiap sinyal input mengikuti nilai perbandingan 1 + RA/RB  dan tegangan input masing-masing (V1,V2). Hasil keluaran pada rangkaian didapatkan 8 V dengan input V1 = V2 = 4 V. Hasil ini sebanding dengan rumus matematis yang telah diturunkan, yaitu Vout = (1+RA/RB) x (V1+V2/2) yaitu 8 V.

3. Video Simulasi[Kembali]

INVERTING DAN NON INVERTING


ADDER INVERTING


ADDER NON INVERTING



4. Download File[Kembali]

DOWNLOAD RANGKAIAN INVERTING DISINI

DOWNLOAD RANGKAIAN NON INVERTING DISINI

DOWNLOAD RANGKAIAN ADDER INVERTING DISINI

DOWNLOAD RANGKAIAN ADDER NON INVERTING DISINI

DOWNLOAD VIDEO RANGKAIAN INVERTING DAN NON INVERTING DISINI

DOWNLOAD VIDEO RANGKAIAN ADDER INVERTING DISINI

DOWNLOAD VIDEO RANGKAIAN ADDER NON INVERTING DISINI

DATASHEET :

RESISTOR

OP AMP

OSILOSKOP

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Gambar
                                       BAHAN PRESENTASI UNTUK KULIAH                                                                 ELEKTRONIKA                                                                                                                                         OLEH:                                                                           AAN IKHWAN IVANOV                                                                                       2210951011                                                              DOSEN PENGAMPU:                                                               DR.  DARWISON M.T
Baca selengkapnya