MODUL 3
1. Inverting Amplifier
Rf(kΩ) | Vi(V) | Hitung 𝑅 Gain(− 𝑅𝑖𝑛 | Vout | Bentuk Gelombang |
20 | 5V | -2 | -10 |  |
50 | 5V | -5 | -25 |
 |
80 | 5V | -8 | -40 |  |
2.Komparator
V1 (V) | V2 (V) | Vout |
3V | 1V | -10 |
1V | 3V | 11,27 |
3. LPF -20dB
Frekuensi | Vin | Vout | Grafik Sinyal |
100 Hz | 5V | 0.012V | |
500 Hz | 5V | 0.012V | |
1000 Hz | 5V | 0.015V | |
Sketch Grafik Bode Plot |
 |
4. HPF 40dB
Frekuensi | Vin | Vout | Grafik Sinyal |
100 Hz | 5V | 0.89V |
 |
500 Hz | 5V | 0.88V |
 |
1000 Hz | 5V | 0.89V |
 |
Sketch Grafik Bode Plot |
 |
A. Inverting Amplifier
.png)
Rangkaian Inverting Op-Amp adalah konfigurasi penguat operasional di mana sinyal input diberikan pada terminal inverting (-) melalui resistor input (Rin), sementara terminal non-inverting (+) dihubungkan ke ground. Dalam konfigurasi ini, sinyal input mengalami pembalikan fasa (180 derajat) pada output. Arus yang mengalir melalui Rin menuju node inverting (-) akan terus berusaha diseimbangkan oleh op-amp melalui umpan balik negatif yang diberikan oleh resistor umpan balik (Rf) dari output ke input inverting. Tegangan output (Vout) berbanding terbalik dengan tegangan input (Vin) dan dapat dihitung dengan rumus Vout = −(Rf/Rin)×Vin, di mana faktor penguatan negatif menunjukkan pembalikan fasa. Rangkaian ini umumnya digunakan untuk memperkuat sinyal sekaligus membalikkan fasa sinyal, dan sering diaplikasikan dalam pengolahan sinyal, penguat audio, serta sirkuit analog lainnya.
B. Komparator Amplifier
.png)
Rangkaian yang ditunjukkan adalah Comparator Amplifier menggunakan op-amp 741 yang berfungsi membandingkan tegangan input (Vin) dengan tegangan referensi (Vref). Pada rangkaian ini, Vin diberikan ke terminal inverting (-) melalui resistor R1, sedangkan Vref diberikan langsung ke terminal non-inverting (+). Op-amp bekerja sebagai pembanding, di mana output akan berada pada kondisi tegangan maksimum positif atau negatif tergantung pada perbandingan antara Vin dan Vref. Jika Vin lebih besar daripada Vref, maka output akan menjadi negatif maksimal (atau rendah), sedangkan jika Vin lebih kecil dari Vref, output akan menjadi positif maksimal (atau tinggi). Rangkaian ini sering digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan deteksi batas tegangan, seperti rangkaian pendeteksi level atau pengubah sinyal analog menjadi digital sederhana.
C. Low Pass Filter
Rangkaian LPF -20db
LPF -20 db/dec memakai 1 resistor di kaki non inverting dan 1 kapasitor dan 1 resistor di kaki inverting yang dihubungkan juga ke output. Grafik frekuensi menunjukkan penurunan -20 db/dec, dimana resistor berfungsi untuk melewati frekuensi rendah sedangkan kapasitor melewati frekuensi tinggi.
Rangkaian HPF 40db
Prinsip Kerja:
1. Kondisi
2. Inverting Op-Amp
3. Comparator Amplifier
4. Low Pass Filter (LPF)
5. High Pass Filter (HPF)
- Analisa prinsip kerja dari rangkaian Inverting Amplifier berdasarkan nilai yang didapatkan dari percobaan.
Jawab:
Prinsip kerja Inverting Amplifier adalah sinyal masukan (Vin) diberikan ke terminal inverting (−) melalui resistor Rin, sementara terminal non-inverting (+) di-ground. Dengan adanya umpan balik negatif melalui resistor Rf, op-amp menjaga agar tegangan pada input (−) hampir sama dengan ground (virtual ground). Arus dari Vin mengalir melalui Rin dan Rf, sehingga menghasilkan tegangan keluaran:
Vout = 
Artinya,output terbalik 180° dari input dengan besar penguatan ditentukan oleh perbandingan resistor Rf dan Rin.
- Apa yang terjadi jika input komparator mendekati sama dengan tegangan referensi? Apakah output stabil atau terdapat ketidakpastian (chattering)? Jelaskan berdasarkan hasil percobaan.
Jawab:
Pada saat V1lebih besar dari V2, keluaran komparator berada pada kondisi saturasi negatif, sedangkan ketika V1 lebih kecil dari V2, output berpindah ke saturasi positif. Akan tetapi, ketika kedua tegangan masukan hampir sama, perbedaan yang sangat kecil dipengaruhi noise dan respon transien op-amp, sehingga output dapat berosilasi cepat (chattering) dan tidak stabil di sekitar titik peralihan.
- Bagaimana perbandingan antara nilai perhitungan dengan pengukuran dan jika terjadi perbedaan berikan alasannya.
Jawab:
Perbandingan nilai Vout yang didapatkan cukup jauh. Hal ini terjadi karena human error, yaitu tidak mengukur dengan pasti pada multimeter.
- Analisa prinsip kerja dari LPF berdasarkan tegangan input, output, frekuensi cut-off, dan gelombang hasil percobaan.
Jawab:
Pada LPF melewatkan sinyal berfrekuensi rendah dan meredam sinyal berfrekuensi tinggi. Frekuensi outputnya menjadi lebih kecil dan gelombangnya semakin kecil. Hal ini karena sinyal listrik akan disaring dan yang berhasil lewat hanya sedikit. Gelombang input leading menunjukkan adanya pergeseran fasa antara sinyal input dan output. Pergeseran ini terjadi karena adanya kapasitor sehingga dapat disimpulkan LPF bekerja sesuai dengan prinsip dasarnya.
- Analisa prinsip kerja dari HPF berdasarkan tegangan input, output, frekuensi cut-off, dan gelombang hasil percobaan.
Jawab:
Vout lebih kecil dari Vin, maka HPF telah meredam sebagian sinyal input yang berada dibawah frekuensi cut off. Pada HPF gelombang output leading dari input, kapasitor yang menyebabkan pergeseran ini pada HPF, kapasitor mempercepat perubahan tegangan input.
- Download File Rangkaian Kondisi klik disini
- Download File Rangkaian Inverting Op-Amp klik disini
- Download File Rangkaian Komperator Amplifier klik disini
- Download File Rangkaian LPF -20dB klik disini
- Download File Rangkaian HPF 40dB klik disini
- Download Datasheet Resistor klik disini
- Download Datasheet Multimeter klik disini
- Download Datasheet Resistor klik disini
- Download Datasheet Transistor klik disini
- Download Datasheet Baterai klik disini
- Download Datasheet Kapasitor klik disini
- Download Datasheet AC klik disini
- Download Datasheet OP-AMP klik disini
- Tugas Pendahuluan klik disini
- Laporan Akhir klik disini
- Video Kondisi klik disini
- Video Percobaan 1 klik disini
- Video Percobaan 2 klik disini
- Video Percobaan 3 klik disini
- Video Percobaan 4 klik disini
.png){kind=logo}
Comments
Post a Comment