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. Kata Kunci—Op Amp, IC Op Amp, rangkaian, inverting, non-inverting, integrator, summer. 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 Rangkaian lh rangkaian seperti pada gambar rangkaian berikut:            a. Ukur dan catat nilai actual resistor  1kohm             b. Sambungkan VP ke titik A, catat nilai Vin dan V0.            c. Sambungkan VP ke titik B, catat nilai Vin dan V0.             d. Sambungkan VP ke titik C, catat nilai Vin dan V0.             e. Sambungkan VP ke titik D, catat nilai Vin dan V0.       f. 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: