Percobaan 2 Modul 4
I. Alat
a. DC Power Supply
DC Power Supply adalah pencatu daya yang menyediakan tegangan maupun arus listrik dalam bentuk DC (Direct Current) dan memiliki Polaritas yang tetap yaitu Positif dan Negatif untuk bebannya.
b. Voltmeter
Voltmeter adalah perangkat elektronik yang berfungsi untuk mengukur tegangan dalam rangkaian listrik.Voltmeter dalam rangkaian dipasang secara paralel pada dua buah titik yang diukur.
c. Baterai
Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik.
II. Bahan
a. Resistor
Sebuah resistor adalah komponen dalam suatu rangkaian listrik yang berfungsi untuk menahan laju arus listrik yang mengalir pada rangkaian listrik, untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian.
b. Op-amp 741
Op-amp 741 adalah salah satu dari seri op-amp. Operational Amplifier atau yang di singkat op-amp merupakan salah satu komponen analog yang sering digunakan dalam berbagai aplikasi rangkaian elektronika.
c. Ground
Ground adalah suatu system instalasi listrik yang bisa meniadakan beda potensial sebagai pelepasan muatan listrik berlebih pada suatu instalasi listrik .
Read more at: https://elektronika-dasar.web.id/operasional-amplifier-op-amp-ic-lm741/
Copyright © Elektronika Dasar
Read more at: https://elektronika-dasar.web.id/operasional-amplifier-op-amp-ic-lm741/
Copyright © Elektronika Dasar
Read more at: https://elektronika-dasar.web.id/operasional-amplifier-op-amp-ic-lm741/
Copyright © Elektronika Dasar
Read more at: https://elektronika-dasar.web.id/operasional-amplifier-op-amp-ic-lm741/
Copyright © Elektronika Dasar
Read more at: https://elektronika-dasar.web.id/operasional-amplifier-op-amp-ic-lm741/
Copyright © Elektronika Dasar
Read more at: https://elektronika-dasar.web.id/operasional-amplifier-op-amp-ic-lm741/
Copyright © Elektronika Dasar
Rangkaian tersebut terdiri dari 1 buah DC power supply, 2 buah resistor (Rin dan Rf), dua buah baterai, 1 buah op-amp 741, 1 buah voltmeter, dan 3 buah ground.Rangkaian disusun menjadi rangkaian non-inverting amplifier dimana kaki non-inverting pada amplifer dihubungkan dengan sumber arus DC. Non-Inverting amplifer merupakan rangkaian penguatan tak pembalik yang tidak membalikkan polaritas output terhadap input, sehingga polaritas Vin dan Vout akan sama polaritasnya. Pada percobaan ini nilai yang divariasikan adalah Rf dan nilai Vin. Dari hasil yang didapatkan pada jurnal dapat disimpulkan bahwa ketika Vin bernilai positif, maka Vout akan bernilai positif, begitu juga sebaliknya ketika Vin bernilai negatif, maka Vout akan bernilai negatif juga. Hal ini terjadi karena rangkaian merupakan non-inverting amplifier (penguatan tak pembalik). Pada rangkaian juga terdapat baterai yang bertindak sebagai tegangan saturasi. Tegangan saturasi ini berfungsi untuk membatasi Vout, sehingga nilaiVout tidak akan pernah melewati nilai tegangan Vsaturasi. Untuk gain bisa didapatkan dengan membandingkan nilai Vout dengan Vin.
1. Jelaskan prinsip kerja dari rangkaian non-inverting
Jawab :
Rangkaian non-inverting op-amp adalah rangkaian yang menguatkan namun tidak membalikkan polaritas tegangan. Arus pada rangkaian non-inverting akan mengalir pada R1, dan dihubungkan pada input positif op-amp. Pemasangan resistor bertujuan untuk mengatur faktor penguat inverting amplifiernya. Pada rangkaian non-inverting fasa yang dimiliki sinyal outputt sama dengan fasa sinyal input. Artinya jika sinyal input adalah positif maka sinyal outputnya akan positif dan jika sinyal input negatif maka sinyal outputnya adalah negatif. Tegangan output yang dihasilkan diperoleh dari rumus berikut :
untuk mengetahui berapa penguatan yang dapat dilakukan oleh suatu rangkaian inverting dapat dicari dengan rumus sbb :
2. Apa pengaruh Vin terhadap Vout pada rangkaian non inverting
Jawab :
Pengaruh Vin terhadap Vout pada rangkaian non-inverting adalah :
· Ketika Vin (tegangan input) bernilai positif maka Vout (tegangan output) akan bernilai positif. Begitupun sebaliknya, ketika tegangan inputnya bernilai negatif maka outputnya akan bernilai negatif. Dengan kata lain, polaritas tegangan input dan polaritas tegangan outputnya adalah sama. Contohnya pada percobaan 2 ketika Vin nya adalah -2 V maka Voutnya adalah -8.96 V.
· Vin berbanding lurus terhadap Vout. Apabila nilai Vin semakin besar maka nilai Vout juga semakin besar dengan polaritas yang sama. Output yang dihasilkan sefasa dengan inputnya, sehingga nilai outputnya tidak akan mengurangi nilai inputnya seperti pada rangkaian inverting. Jika input yang diberikan semakin besar dalam polaritas positif maka tegangan ouputnya semakin besar dalam polaritas positif. Jika inputnya semakin kecil dalam polaritas negatif maka tegangan outputnya akan semakin kecil dalam polaritas negatif. Jika input semakin besar dalam polaritas negatif maka tegangan ouputnya semakin besar dengan polaritas negatif, begitupun sebaliknya jika inputnya semakin kecil dalam polaritas positif maka tegangan outputnya semakin kecil dalam polaritas positif.
3. Jelaskan pengaruh dari +V saturasi dan -Vsaturasi pada tegangan output yang dihasilkan?
Jawab :
Pengaruh dari dari +V saturasi dan -V saturasi pada tegangan output yang dihasilkan adalah sebagai pembatas nilai output dari op-amp. +Vsaturasi untuk membatasi batas maksimal tegangan output yang dihasilkan, sedangkan -Vsaturasi untuk membatasi batas minimum tegangan output yang dihasilkan. Jadi ketika nilai output yang dihasilkan melebihi dari nilai V saturasi maka nilai output yang dihasilkan akan dipotong sesuai dengan nilai V saturasi agar tidak melebihi nilai V saturasi. Maka akan didapatkan besar tegangan output yang dihasilkan mendekati nilai Vsaturasi. Sedangkan, jika tegangan output yang dihasilkan tidak melebihi nilai Vsaturasi, maka besar tegangan outputnya tidak akan dipotong atau tidak berubah. Contohnya adalah ketika Rf sebesar 70kohm dan Rin sebesar 10kohm, diberi tegangan input -3V. Maka, dengan rumus non-inverting didapatkan:
Vout = ( 1 + Rf/Rin) . Vin
= -70/10 . -3
= 21 V
Namun, jika diberi Vsaturasi sebesar +9V maka tegangan output yang dihasilkan tidak sama dengan teori rumus, yaitu bukan 21 V. Tegangan output akan dipotong dan hasilnya akan mendekati +9V.
4. Bagaimana turunan rumus Vout dari rangkaian non Inverting
Jawab :
Terapkan hukum Kirchoff arus pada titik cabang A dan asumsi I+ = I- = 0.
Dengan menerapkan hukum Kirchoff arus pada titik cabang A dan asumsi I+ = I- = 0, sehingga
Persamaan 1
Dengan menggunakan teori tegangan titik simpul, persamaan (1) dapat dijabarkan menjadi:
Persamaan 2
Karena V+ = Vin dan V- = VA , serta asumsi nilai V+ = V- maka dapat dituliskan nilai Vin = VA. Sehingga persamaan (2) menjadi:
Persamaan 3
Dengan menyederhanakan persamaan (3), dapat diperoleh persamaan tegangan keluaran dari penguat non-inverting:
Persamaan 4
File HTML - Download
File Rangkaian Simulasi - Download
File Video Simulasi - Download
Tidak ada komentar:
Posting Komentar