Imam Mahdi (2110952004)

SUB BAB 14.4

PRACTICAL OP-AMP CIRCUITS

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

5. Link Download 

1. Tujuan [Kembali]

• Untuk mengetahui rangkaian sederahana OP-AMP.
• Untuk mengetahui prinsip kerja OP-AMP 
• Untuk mengetahui pengaplikasian OP-AMP 

2. Alat dan Bahan[Kembali]

Alat

• Osiloskop

Osiloskop adalah alat ukur elektronika yang berfungsi memproyeksikan bentuk sinyal listrik. Osiloskop dilengkapi dengan tabung sinar katode. Peranti pemancar elektron memproyeksikan sorotan elektron ke layar tabung sinar katode.

Spesifikasi Osiloskop

Keterangan Osiloskop

    

       

• Voltmeter

Merupakan alat untuk mengukur tegangan pada suatu circuit. Dalam menggunakannya kita memparalelkan voltmeter dengan rangkaian yang ingin diukur besar tegangannya. Jika tegangan berupa tegangan DC maka pengalinya di set pada bagian DC, dan jika AC maka diset pada bagian AC. Hasil pada layar akan dikali dengan pengalinya terlebih dahulu, maka akan muncul nilai tegangan pada rangkaian 

Spesifikasi:

Generator Daya 

1) Signal Generator

Signal generator berfungsi untuk memberikan input berupa tegangan AC pada rangkaian. 

Spesifikasi

2) Power Suply

Berfungsi sebagai sumber daya bagi sensor ataupun rangkaian.

Spesifikasi:

• Input voltage: 5V-12V
• Output voltage: 5V
• Output Current: MAX 3A
• Output power: 15W
• conversion efficiency: 96

Bahan

• Resistor
  
  
  

Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai terminal antara dua komponen elektronika. Tegangan pada suatu resistor sebanding dengan arus yang melewatinya (V=I R).

Cara menghitung nilai resistor

Tabel warna

Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1 (pertama)
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-3 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)

Merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut

Contoh :
Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau   = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 4 : Perak  = Toleransi 10%
Maka nilai resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.

• OP-AMP

Penguat operasional (bahasa Inggris: operational amplifier) atau yang biasa disebut op-amp merupakan suatu jenis penguat elektronika dengan sambatan (bahasa Inggris: coupling) arus searah yang memiliki bati (faktor penguatan atau dalam bahasa Inggris: gain) sangat besar dengan dua masukan dan satu keluaran.

• Ground

Ground adalah titik kembalinya arus searah atau titik kembalinya sinyal  bolak balik atau titik patokan dari berbagai titik tegangan dan sinyal listrik dalam rangkaian elektronika.

• Kapasitor

Kapasitor adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kapasitor mempunyai satuan Farad dari nama Michael Faraday.

3. Dasar Teori[Kembali]

• Amplifier Pembalik (inverting amplifier)

Constan-gain amplifier circuit yang paling banyak digunakan adalah amplifier pembalik, seperti pada gambar dibawah :

Dari gambar diatas diperoleh persamaan sebagai berikut :

keterangan :
R1 = Resistor input
Rf = Resistor umpan balik
V1 = Tegangan input
Vo = Tegangan output

contoh soal :
1. Suatu rangkaian listrik seperti pada gambar diatas mempunyai nilai R1=100kꭥ  dan Rf=500kꭥ berapa volt kah nilai tegangan output jika V1=2v ?
jawab :

 Vo = - (Rf/R1 ) V1 = - (500kꭥ /100kꭥ ).2v = -10v

• Amplifier non inverting

Berikut gambar rangkaian amplifier non inverting :

Dari gambar diatas di peroleh persamaan sebagai berikut :

Contoh soal :

• Unity Follower

Dari rangkaian ekuivalen 14.17 (b)  dapat dilihat output adalah polaritas dan besaran yang sama dengan input. Sirkuit ini beroperasi seperti sirkuit emitor.

• Penjumlahan Amplifier (summing amplifier)

• Integrator

Sejauh ini, komponen input dan umpan balik adalah resistor. Jika komponen umpan balik yang digunakan adalah kapasitor, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 14.19a, koneksi yang dihasilkan disebut integrator.

Diperoleh persamaan sebagai berikut :

• Differentiator

  1. Gambar dibawah ini adalah rangkaian

        a.       Penguat op-amp non inverting

        b.      Penjumlahan

        c.       Penguat diferensial

        d.      Penguat op-amp inverting

        e.      Unity Follower

2.  Pada Rangkaian Dasar Op-Amp, Jika besar tegangan input sama dengan tegangan output yang gelombang sinyal input dengan gelombang sinyal outputnya memiliki fase yang sama atau sefase. Op-amp ini sering disebuta.

        a.       penguat inverting

        b.      penguat non inverting

        c.       Op-amp sebagai penjumlahan

        d.      Penguat diferensial

4. Percobaan[Kembali]

Prosedur Percobaan:

• Mempersiapkan Alat besrta Bahan seperti yang telah tertera pada Sub Bab Alat dan Bahan di atas
• Merangkai Rangkaian sesuai dengan jenisnya masing-masing, terdapat 8 jenis rangkaian yang akan diujikan, yaitu : Inverting Amplifier, Non Inverting Amplifier, Unity Follower, Adder Amplifier, Integrator, Integretor dengan step input, Adder Integrator, dan Differentiator.
• Pada masing-masing Rangkaian disambungkan input tegangan AC agar dapat melihat bagaimana perbedaan respons gelombang input dan outputnya.
• Amatilah nilai input dan output dengan menyesuaikannya dengan rumus yang ada, dan juga amatilah respon grafik sinyal input dan outputnya

Prinsip kerja sebuah operasional Amplifier (Op-Amp) adalah membandingkan nilai kedua input (input inverting dan input non-inverting), apabila kedua input bernilai sama maka output Op-amp tidak ada (nol) dan apabila terdapat perbedaan nilai input keduanya maka output Op-amp akan memberikan tegangan output.

Bentuk Rangkaian

• Inverting Amplifier

Pertama V input akan diumpankankan menuju resistor lalu ke kaki inverting op amp. Selanjutnya arus akan diperkuat dengan nilai Voutnya

Sehingga akan didapatkan nilai Vout mendekati 5 kali besarnya nilai Vin. Namun, disini nilai output akan memiliki phasa yang berbalik dengan tegangan input karena Inverting Amplifier memiliki fungsi untuk membalikkan phasa tegangan Input.

• Non Inverting Amplifier

Pertama V input akan diumpankankan menuju kaki Non-Inverting op amp. Selanjutnya arus akan diperkuat dengan 

Sehingga akan didapatkan nilai tegangan output mendekati 6 kali besarnya nilai tegangan input. Disini phasa Input dan Output akan sama.

• Summing Amplifier

Pertama beberapa V input akan diumpankankan menuju resistor lalu ke kaki inverting op amp. Selanjutnya arus akan diperkuat dengan nilai Voutnya adalah

• Integrator

Pertama V input akan diumpankankan menuju resistor. Lalu akan diteruskan menuju percabangan antara kapasitor dan kaki inverting op amp. Nilai Voutnya

                                                                                                                                                         

dimana akan dibalikkan nilainya karena memakai inverting op-amp.

• Differentiator

Pertama V input akan diumpankankan menuju kapasitor. Lalu akan diteruskan menuju percabangan antara resistor pembalik dan kaki inverting op amp. Nilai Vout

Selanjutnya akan dihasilkan nilai yang mendekati Vsat- sehingga didapatkan rumus Vout sama dengan

Video

• Video 1 :  Simulasi Rangkaian Inverting Amplifier

• Video 2 :  Simulasi rangkaian non inverting amplifier

• Video 3 :  Simulasi Rangkaian Summing Amplifier

•  Video 4 : Simulasi Rangkaian Integrator

• Video 5 : Simulasi Rangkaian Differentiator

5. Link Download[Kembali]
    Download Datasheet Resistor klik disini
    Download HTML klik disini
    Download Alat dan Bahan klik disini
    Download Simulasi Rangkaian Inverting Amplifierklik disini

    Download Simulasi Rangkaian Non Inverting Amplifier klik disini

    Download Simulasi Rangkaian Summing Amplifier klik disini

    Download Simulasi Rangkaian Integrator klik disini

    Download Simulasi Rangkaian Differentiator klik disini