Op Amp dan Aplikasi

[Menuju Akhir] [Kembali ke Menu Sebelumnya]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

5. Download File

1.Tujuan [Kembali]

• Mengetahui prinsip kerja dari sebuah triangle wave generator
• Mampu menentukan parameter yang mempengaruhi sinyal output triangle wave generator
• Memenuhi tugas dalam matakuliah elektronika
• Memahami Rangkaian Triangle Generator

2.Alat dan Bahan [Kembali]

ALAT

Instrument

DC VOLTMETER

Voltmeter adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur beda potensial atau tegangan listrik dari dua titik potensial listrik.

Berikut adalah Spesifikasi dan keterangan Probe DC Volemeter

OSILOSKOP

Osiloskop (Oscilloscope) merupakan alat ukur elektronik yang digunakan mengukur frekwensi, periode dan melihat bentuk-bentuk gelombang seperti bentuk gelombang sinyal audio, sinyal video, dan bentuk gelombang Tegangan Listrik Arus Bolak Balik, maupun Tegangan Listrik Arus Searah yang berasal dari catu daya/baterai.

Generator

Baterai (Generator DC)

    Di mulai dari pengertiannya. Baterai merupakan sebuah benda yang dapat atau bisa mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Energi listrik yang dihasilkan oleh baterai tersebut sama seperti accumulator, yakni listrik searah dikatakan DC. Jumlah listrik yang dihasilkan tersebut tergantung dari seberapa besar baterai tersebut.

Baterai

Fungsi Baterai:
    Sangat beragam fungsi dari baterai dalam kehidupan sehari-hari namun memiliki intinya yang sama yakni sebagai sumber energi, karena hampir pada semua alat elektronik yang sifatnya mobile juga perlu baterai sebagai sumber energi. Sebut misalnya seperti HP, senter, power bank, drone, remote TV dan AC,  dan lain sebagainya. Semua alat-alat tersebut membutuhkan baterai agar bisa bekerja.

Spesifikasi :

Pinout : 

Grafik :

KOMPONEN

1. Resistor

Resistor

2. Kapasitor

Kapasitor atau kondensator oleh ditemukan oleh Michael Faraday (1791-1867) pada hakikatnya adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi/ muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik atau komponen listrik yang mampu menyimpan muatan  listrik yang dibentuk oleh permukaan (piringan atau kepingan) yang berhubungan yang dipisahkan oleh suatu penyekat.

Spesifikasi :

PinOut :

3. Op Amp

Operational Amplifier atau lebih dikenal dengan istilah Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal listrik, terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang terinterkoneksi.

Spesifikasi : 

Pinout :

4. Ground

Ground adalah sistem pentanahan yang terpasang pada suatu instalasi listrik yang bekerja untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus dari sambaran petir ke bumi. Ground dianggap sebagai titik kembalinya arus listrik arus searah atau titik kembalinya sinyal bolak-balik atau titik patokan (referensi) berbagai titik tegangan dan sinyal listrik di dalam rangkaian elektronika

3.Dasar Teori [Kembali]

1. Resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika. Sebagaimana fungsi resistor yang sesuai namanya bersifat resistif dan termasuk salah satu komponen elektronika dalam kategori komponen pasif. Satuan atau nilai resistansi suatu resistor di sebut Ohm dan dilambangkan dengan simbol Omega (Ω). Sesuai hukum Ohm bahwa resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Selain nilai resistansinya (Ohm) resistor juga memiliki nilai yang lain seperti nilai toleransi dan kapasitas daya yang mampu dilewatkannya. Semua nilai yang berkaitan dengan resistor tersebut penting untuk diketahui dalam perancangan suatu rangkaian elektronika oleh karena itu pabrikan resistor selalu mencantumkan dalam kemasan resistor tersebut.

Simbol Resistor Sebagai Berikut :

Resistor dalam suatu teori dan penulisan formula yang berhubungan dengan resistor disimbolkan dengan huruf “R”. Kemudian pada desain skema elektronika resistor tetap disimbolkan dengan huruf “R”, resistor variabel disimbolkan dengan huruf “VR” dan untuk resistorjenis potensiometer ada yang disimbolkan dengan huruf “VR” dan “POT”.

Menghitung Nilai Resistor

Nilai resistor dapat diketahui dengan kode warna dan kode huruf pada resistor. Resistor dengan nilai resistansi ditentukan dengan kode warna dapat ditemukan pada resistor tetap dengan kapasitas daya rendah, sedangkan nilai resistor yang ditentukan dengan kode huruf dapat ditemui pada resistor tetap daaya besar dan resistor variable.

Kode Warna Resistor

Cicin warna yang terdapat pada resistor terdiri dari 4 ring 5 dan 6 ring warna. Dari cicin warna yang terdapat dari suatu resistor tersebut memiliki arti dan nilai dimana nilai resistansi resistor dengan kode warna yaitu :

  1. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang pertama

  2. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang kedua

  3. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang ketiga

  4. Masukkan jumlah nol dari warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan (10^n), merupakan              nilai toleransi dari resistor. 

Kode Huruf Resistor

Resistor dengan kode huruf dapat kita baca nilai resistansinya dengan mudah karenanilia resistansi dituliskan secara langsung. Pad umumnya resistor yang dituliskan dengan kode huruf memiliki urutan penulisan kapasitas daya, nilai resistansi dan toleransi resistor. Kode huruf digunakan untuk penulisan nilai resistansi dan toleransi resistor.

Kode Huruf Untuk Nilai Resistansi :

• R, berarti x1 (Ohm)
• K, berarti x1000 (KOhm)
• M, berarti x 1000000 (MOhm)

Kode Huruf Untuk Nilai Toleransi :

• F, untuk toleransi 1%
• G, untuk toleransi 2%
• J, untuk toleransi 5%
• K, untuk toleransi 10%
• M, untuk toleransi 20%

Rumus Resistor

Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan Hukum OHM :

• 

  
  

  Dimana V adalah tegangan,  I adalah kuat arus, dan R adalah Hambatan

  
  

  Mencari resistansi total dalam rangkaian dapat menggunakan :

  Seri : R_total = R₁ + R₂ + R₃ + ….. + R_n

  Dimana :
  Rtotal = Total Nilai Resistor
  R₁ = Resistor ke-1
  R₂ = Resistor ke-2
  R₃ = Resistor ke-3
  R_n = Resistor ke-n

  Paralel: 1/R_total = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + ….. + 1/R_n

  Dimana :
  R_total = Total Nilai Resistor
  R₁ = Resistor ke-1
  R₂ = Resistor ke-2
  R₃ = Resistor ke-3
  R_n = Resistor ke-n

2. Kapasitor

Kapasitor atau kondensator oleh ditemukan oleh Michael Faraday (1791-1867) pada hakikatnya adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi/ muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik atau komponen listrik yang mampu menyimpan muatan  listrik yang dibentuk oleh permukaan (piringan atau kepingan) yang berhubungan yang dipisahkan oleh suatu penyekat.

Simbol Kapasitor adalah Sebagai Berikut :

Menghitung Nilai Kapsitor :

Rumus Kapasitor :

3. Op-Amp

Penguat operasional (Operational Amplifier) atau yang biasa disebut dengan op-amp, merupakan penguat elektronika yang banyak digunakan untuk membuat rangkaian detektor, komparator, penguat audio, video, pembangkit sinyal, multivibrator, filter, ADC, DAC, rangkaian penggerak dan berbagai macam rangkaian analog lainnya.

 Op-amp pada umumnya tersedia dalam bentuk rangkaian terpadu yang memiliki karakteristik mendekati karakteristik penguat operasional ideal tanpa perlu memperhatikan apa yang terdapat di dalamnya. 

Ada tiga karakteristik utama op-amp ideal, yaitu; 

1. Gain sangat besar (AOL >>). Penguatan open loop adalah sangat besar karena feedback-nya tidak ada atau RF = tak terhingga. 

2. Impedansi input sangat besar (Zi >>). Impedansi input adalah sangat besar sehingga arus input ke rangkaian dalam op-amp sangat kecil sehingga tegangan input sepenuhnya dapat dikuatkan.

 3. Impedansi output sangat kecil (Zo <<). Impedansi output adalah sangat kecil sehingga tegangan output stabil karena tahanan beban lebih besar yang diparalelkan dengan Zo <<.

Simbol

TRIANGLE WAVE GENERATOR

Triangle Wave Generator atau Pembangkit Gelombang Segitiga umumnya terdiri dari 2 bagian utama. Bagian utama tersebut adalah rangkaian Non-Inverting schmitt triger oleh A1 dan rangkaian integrator yang dibangun oleh A2. Output rangkaian NonInverting schmitt triger pada Triangle Wave Generator atau Pembangkit Gelombang Segitiga ini berupa gelombang kotak yang digunakan untuk driver rangkaian integratorA2.

Rangkaian integrator yang diberi input gelombang kotak akan memberikan output berupa gelombang segitiga dan digunakan untuk umpan balik (feedback ke rangkaian Non-Inverting schmitt triger A1) pada rangkaian Triangular Wave Generator atau Pembangkit Gelombang Segitiga ini sehingga rangkaian Non-Inverting schmitt triger A1 akan memberikan input ke integrator lagi dan hal ini berulang terus.

Prinsip Kerja : 

Pada saat tegangan sumber pertama kali diberikan pada rangkaian oscilator gelombang segitiga diatas output rangkaian schmitt trigger akan berada pada kondisi jenuh positif atau negatif. Apabila di asumsikan kondisi output pada output schmitt trigger adalah jenuh positif maka arus listrik mengalir menuju kapasitor C melalui resistor R1 ketika titik A jenuh positif tersebut.Ketika muatan listrik mulai menyimpan di kapacitor,tegangan dari kedua sisi dari kapasitor mulai naik karena jalaur input inverting dari IC2 adalah sekitar 0V,tegangan integrator (titik B) turun secara bertahap.

Tegangan pada titik C juga turun ketika tegangan dari titik B mulai turun.(prresentase penurunan tergantung pada rasio resistor R2 dan R3). ketika tegangan di titik C turun dibawah 0 V,tenganggan input di titik A schmit trigger berubah keminus dengan cepat. Agar tegangan di titik C turun menjadi 0V dibutuhkan nilai R2>R3.Kemudian aliran arus reverse dari kapasitor C ke titik A melalui R1 resistor. Dengan kondidi ini pada titik B naik secara bertahap. ketika tegangan di titik C melebihi 0V,output titik A schmitt berubah menjadi positif dengan cepat sehingga membuat perubahan pada titik B ke arah negative.

Proses diatas berulang terus sehingga membentuk sinyal output gelombang segitiga pad titik B (output 1) dan gelombang kotak pada titik A (output 2) pada rangakaian ocilator gelombang segitiga diatas.

4.Percobaan [Kembali]

Prosedur Percobaan

• Untuk membuat rangkaian ini, pertama, siapkan semua alat dan bahan yang bersangkutan, di ambil dari library proteus
• Letakkan semua alat dan bahan sesuai dengan posisi di mana alat dan bahan terletak.
• Tepatkan posisi letaknya dengan gambar rangkaian
• Selanjutnya, hubungkan semua alat dan bahan menjadi suatu rangkaian yang utuh 
• Lalu mencoba menjalankan rangkaian

1]. Rangkaian Triangle Generator

a). Gambar Rangkaian Triangle Generator

(Gambar 140)

b). Tampilan Osiloskop Saat Dijalankan

Prinsip Kerja : 

        Prinsip kerja rangkaian Triangular Wave Generator atau Pembangkit Gelombang Segitiga pada saat pertama kali adalah ketika bagian Non-Inverting schmitt triger A1 mendapat supply pertama kali akan memberikan logika tinggi atau rendah. Ketika output Non-Inverting schmitt triger A1 logika rendah maka integrator A2 akan memberikan output gelombang ramp tinggi, sedangkan pada saat output Non-Inverting schmitt triger A1 tinggi maka output integrator berupa gelombang ramp turun. Dimana output integrator A2 merupakan input rangkaian Non-Inverting schmitt triger A1 sehingga kejadian tersebut akan berulang dan proses pembangkit gelombang segitiga berjalan.

 

Video

 

5.Download File [Kembali]

• Download File HTML Klik Disini
• Download File Rangkaian 140 Klik Disini
• Download File Video Rangkain 140 Klik Disini
• Download File Datasheet Resistor Klik Disini
• Download FileDatasheet Op Amp Klik Disini
• Download File Datasheet Potensiometer Klik Disini
• Download File Datasheet Baterai Klik Disini
• Download File Datasheet kapasitor Klik Disini
• Download File Datasheet Voltmeter Klik Disini
• Download File Datasheet Osiloskop Klik Disini

[Menuju awal]