Percobaan 2
Rangkaian Penguat Operasional
|
Juli Faer (13115016)
Asisten : Anggi Mukti (13113004) Tanggal Percobaan : 22/10/2016 EL15 Praktikum Rangkaian Elektrik Laboratorium Teknik Elektro Institut Teknologi Sumatera |
Abstrak— Penguat Operasional atau Operational Amplifier
(biasa dikenal dengan Op-Amp) merupakan sebuah komponen
elektronika yang tersusun dari resistor, diode, dan transistor. Penyususn dari Op- Amp tersebut
disusun dalam sebuah rangkaian
yang terintegrasi atau
yang biasa dikenal dengan
integrated circuit (IC). Op Amp dalam aplikasi biasa digunakan sebagai penguat.
Pada rangkaian Op Amp terdiri dari dua bauh input, yaitu inverting dan
non-inverting dan terdapat juga dua buah sumber masukan sebagai sumber daya
dari Op Amp tersebut yaitu tegangan positif (+Vcc) dan tegangan negative
(-Vee), serta terdapat juga output yaitu keluaran daya yang dihasilkan.
I. Pendahuluan
Rangakaian merupakan suatu sususnan pola
gabungan antara beberapa resistor dan kapasitor dengan ukuran tertentu sesuai
keinginan. Rangkaian memilikki banyak jenis dan tujuan serta fungsi, baik
fungsi untuk menambah atau menurunkan kapasitas suatu kapasitor. Dan pada
praktikum kali ini kita akan membahas rangkaian penguat operasional atau yang
lebih dikenal dengan rangkaian untuk menambah kapasitas suatu kapasitor.
Sebelum melaksanakan itu terlebih dahulu kita mempelajari
teori-teori dasar nya, yaitu:
1. pengenalan Op Amp
2. IC op Amp
3. Rangkaian standar Op
Amp
Pada praktikum kali ini
akan memahami dan dapat menggunakan rangkaian-rangkaian berikut:
1. rangkaian penguat
non-inverting
2. rangkaian penguat
inverting
3. rangkaian summer
(penjumlah)
4. rangkaian integrator
I. Landasan Teori
Rangkaian penguat operasional merupakan suatu
rangkaian yang digunakan untuk melakukan penambahan suatu tegangan dalam suatu
kapasitor. Berikut jenis rangkaian penguat:
A. Pengenalan Operational Amplifier (Op Amp)
Operational amplifier
atau disebut juga Op Amp merupakan komponen yang penting dan banyak digunakan
dalam rangkaian elektronik berdaya rendah (low power). Istilah operational
merujk pada kegunaan Op Amp pada rangkaian elektronik yang memberikan operasi
aritmetik pada tegangan input (arus input) yang diberikan pada rangkaian.
Gambar Lambang penguat operasional
gambar diatas menunjukkan dua
input, output, dan koneksi catu daya pada Op Amp. Simbol “-“ menunjukkan
inverting input dan “+” menunjukkan non-inverting input. Koneksi ke catu daya pada Op Amp tidak
selalu digambarkan dalam diagram, namun harus dimasukkan pada rangkaian yang
sebenarnya.
B. IC Op Amp
Gambar konfigurasi pin IC Op-Amp 741
IC Op Amp digunakan pada
percobaan ini pada gambar diatas. Pada rangakaian Op Amp ini dikemas dalam
bentuk dual in-line package (DIP). DIP memiliki tanda bulatan atau strip pada
salah satu ujungnya untuk menandai arah yang benar dari rangkaian.
Pada IC terdapat pin atau penomoran yang berlawanan arah jarum
jam dengan jumlah pin 8, berikut keterangan gambar:
Pin
1 : untuk offset null yang bertujuan untuk melakukan pengaturan arus internal
didalam IC dan memaksa tegangan output menjadi nol ketika kedua input bernilai
nol. Pada percobaan kali ini offset null tidak digunakan.
Pin
2 : untuk inverting input.
Pin
3 : untuk non-inverting .
Pin
4 : untuk sumber tegangan negatif .
Pin
5 : untuk offset null.
Pin
6 : untuk output.
Pin
7 : untuk sumber teganngan positif.
Pin
8 : untuk not connect, pada praktikum kali ini not connect tidak digunakan.
C. Rangkaian Standar Op Amp
Berikut ini merupakan beberapa
rangkaian standar Op Amp:
Gambar penguat inverting
Gambar penguat
non-inverting
I. Metodologi
3.1. Alat Dan Komponen
Adapun alat dan komponen yang digunakan adalah sebagai berikut:
1.
Power Supply DC (2
buah)
2.
Generator sinyal (1
buah)
3.
Osiloskop (1
buah)
4.
Kabel BNC-probe jepit (2
buah)
5.
Kabel BNC-BNC (1
buah)
6.
Kabel 4mm-4mm (max.
5 buah)
7.
Kabel 4mm-jepit buaya (max.
5 buah)
8.
Multimeter digital (1
buah)
9.
Breadboard (1
buah)
10. Kabel jumper (1 buah)
11. IC Op Amp741 (7 buah)
12. Kapasitor 1 nf (1 buah)
13. Resistor 1 kohm (6 buah)
14. Resistor 1,1 kohm (2 buah)
15. Resistor 2,2 kohm (7 buah)
16. Resistor 3,3 kohm (4 buah)
3.2. Langkah Kerja
1.Rangkaian Penguat
Non-Inverting
a. Rangkaian lh
rangkaian seperti pada gambar rangkaian berikut:
b.
Ukur dan catat nilai actual resistor
1kohm
c.
Sambungkan VP ke titik A, catat nilai Vin dan V0.
d.
Sambungkan VP ke titik B, catat nilai Vin dan V0.
e.
Sambungkan VP ke titik C, catat nilai Vin dan V0.
f.
Sambungkan VP ke titik D, catat nilai Vin dan V0.
g.
Bagaimana hubungan antara Vout dengan Vin?
catat dan lakukan analisapada laporan.
2.Rangkaian Penguat Inverting
a.
Buatlah
rangkaian seperti gambar diatas pada beradboard
b.
Ukur dan catat nilai actual resistor
yang digunakan.
c.
Sambungkan VP ke titik A, catat nilai Vin dan V0.
d.
Sambungkan VP ke titik B, catat nilai Vin dan V0.
e.
Bagaimana hubungan antara Vout dengan Vin?
catat dan lakukan analisapada laporan.
3.
Rangkaian Summer (Penjumlah)
a.
Buatlah rangkaian berikut:
a.
Ukur dan catat nilai actual resistor yang digunakan.
b.
Buka sambungan dari titik C ke rangkaian. Pasang generator sinyal
sebagai Vin dengan frekuensi 500Hz. Atur keluaran generator sinyal
hingga menghasilkan output Op Amp sebesar 4Vpp.
c.
Sambungkan Vp ke titik A. amati dengan osiloskop dan catat
nilai Vin serta V0. Pastikan settingan osiloskop
menggunakan DC coupling.
d.
Sambungkan Vp ke titik B, catat nilai Vin dan V0.
e.
Bagaimana hubungan antara vout dengan vin? Catat dan lakukan analisa
dan sampaikan hasil pada laporan.
4.Rangkaian Integrator
a.
Perhatikan dan susun rangkaian seperti gambar
dibawah ini:
a.
Rangkai Vs dengan sinyal kotak menggunakan generator sinyal pada
frekuansi 1kHz 0,5Vpp.
b.
Amati gelombang output dengan menggunakan osiloskop. Plot kedua
gelombang input dan output. Apakah hubungan antara gelombang input dan output?
Lakukan analisis dan tulis dalam laporan.
c.
Lakukan langkah a dengan mengubah amplitude sebesar 0,1Vpp
dan bandingkan hasilnya. Lakukan analisis tengtang pengamatan anda.
I. Hasil dan Analisis
Pada pengukuran percobaan menggunakan : Multimeter
SANWA (DC 1000
V max, AC 750 V
max, DC.AC 600
V max) dan Power supply
bertipe RIGOL DP832A dan osiloskop untuk melihat
gelombang yang dihasilkan, Data
Tabel 1 Pengukuran arus rangkaia
a. Rangkaian
penguat non-inverting
Nilai actual dari resistor 1kohm
yaitu 986 ohm. Vinput untuk ranakain
serta IC Op Amp 741 sebesar 12 v. sehingga didapat hasil dari pengukuran
berikut:
n
o
|
Vp ke titik
|
Vin (V)
|
Vout
(V)
|
1
|
A
|
2,965
|
9
|
2
|
B
|
4,95
|
7
|
3
|
C
|
6,96
|
5
|
4
|
D
|
8,97
|
2,99
|
Perhitungan:
Hasil pengukuran
terhadap perhitungan berbeda disebabkan ada kemungkinan kesalahan berikut:
-
Kesalahan pada perhitungan atau
kesalahan pemberian nilai pada setiap yang diketahui pada rumus.
-
Pada perhitungan tidak diikut
sertakan pengaruh resistor-resistor yang lain.
2. Rangkaian
penguat inverting
Nilai-nilai actual dari resistor
yang digunakan pada praktikum kali ini:
no
|
nilai bilangan resistor
|
nilai aktual resistor
|
1
|
1,1 ohm
|
1,117 ohm
|
2
|
2,2 ohm
|
2,196 ohm
|
3
|
3,3 ohm
|
3,287 ohm
|
Nilai actual resistor
selalu berbeda dengan nilai bilangan yang biasa disebut karena
Hasil pengukuran pada
percobaan rangkain inverting yaitu sebagai berikut:
no
|
Vp ke titik
|
Vin (V)
|
Vout
(V)
|
1
|
A
|
11,97
|
5,1
|
2
|
B
|
11,96
|
5,07
|
Hasil perbandingan
antara hasil pengukuran dengan perhitungan jauh berbeda itu disebabkan factor
berikut:
- pada rangkaian
terdapat banyak resistor padahal pada rumus yang digunakan hanya dua resistor
yaitu Rf dan R1.
3. Rangkain Summer (Penjumlah)
Hasil dari percobaan
rangkaian summer yaitu berikut:
- Untuk Vp ketitik A:
Ket:
Channel 1: -Vin : 2,12V -Vout : 4,24V
Channel 2: -Vin : 1,56V -Vout: 3,19V
- untuk Vp ketitik B:
Ket:
Channel 1: -Vin : 2,12V -Vout : 4,24V
Channel 2: -Vin : 1,69V -Vout: 3,44V
4. Rangkaian Integrator
Hasil pengamatan
terhadap osiloskop pada percobaan kali ini adalah:
-untuk 1kHz 0,5Vpp
Ket:
Channel 1: -Vin : 297mV -Vout : 594mV
Channel 2: -Vin : xxxV -Vout: 5,09V
-untuk 1kHz 0,1Vpp
Ket:
Channel 1: -Vin : 312mV -Vout : 624mV
Channel 2: -Vin : -1,41V -Vout: 1,25V
I. Simpulan
Setelah melakukan percobaan diatas dapat
ditarik kesimpulan diantaranya:
-
Op Amp adalah penguat DC yang
memiliki impedansi input tinggi dan impedansi input rendah.
-
Op Amp dapat digunakan untuk
melakukan penguatan terhadap tegangan dari suatu input sinyal yang kecil
sehingga didapat suatu sinyal keluaran yang besar.
-
Tegangan panjar pada suhu
transisitor akan mempengaruhi tegangan panjar pada transistor yang lain, hal
ini disebabkan karena kedua transistor berhubungan langsung yaitu tanpa
kapasitor penyekat DC.
-
Nilai dari pada Vout adalah ½
nilai Vin bahkan lebih.
Referensi
-
Modul
praktikum yang digunakan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar