Sinyal generator dihubungkan ke input inverting amplifier melalui resistor R1 dangan nilai 10 KOhm nilai resistansi ini mencegah arus mengalir ke input inverting, hingga arus di R1 akan sama dengan arus di Rf dan input non investing amplifier dihubungkan ke ground.
Dari out output op-amp diberi feedback ke input inverting melalui Rf atau R referensi yang bernilai 10 KOhm dimana output dari rangkaian inverting amplifier memiliki beda 180 puasa dengan tegangan inputnya
2. Komparator
Comparator atau komparator adalah jenis rangkaian amplifier operasional (op-amp) yang berfungsi untuk
membandingkan dua sinyal tegangan pada inputnya dan menghasilkan output dalam bentuk tegangan
tinggi atau rendah (logika digital)
Comparator memiliki dua input: input inverting (-) dan input non-inverting (+), tegangan output dari Comparator tergantung besarnya nilai input pada masing masing terminal iinput op-amp, Jika tegangan pada input non-inverting (+) lebih besar daripada tegangan pada input inverting (-),
maka output akan berada di kondisi tegangan tinggi (𝑉+ > 𝑉− = +𝑉 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑠𝑖). Sebaliknya, jika tegangan pada input inverting (-) lebih besar daripada input non-inverting (+), maka
output akan berada di tegangan rendah 𝑉+ < 𝑉− = −𝑉 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑠𝑖)
3. LFP -20 dB/dec
Signal generator akan mengalirkan sinyal dengan frekuensi tertentu menuju rangkaian LPF -20dB, sinyal input dan output akan terbaca oleh osiloskop dengan kuning sebagai input dan hijau sebagai output.
Rangkaian LPF yang dibuat disini adalah orde satu, dapat dibuat dari satu tahanan dan satu kapasitor. Arus input masuk ke R1 sebesar 10k yang paralel dengan kapasitor sebesar 1nF, dimana ketika sinyak input yang diterima capasitor tinggi maka frekuensi tersebut akan di groun kan kemudian frekuensi yang berada di baawah frekuensi cut-off akan di reruskan ke input non inverting yang akan di keluarkan di output op-amp, dimana output ini terhubung kembali ke RF sebagai feedback guna menstabilkan output dari rangkaian filter.
untuk mencari frekuensi, f= 1/2πRC. sebelumnya kita mencari WC = 1/RC, sehingga didapatkan fc nya sebesar 15,9kHz. Filter orde satu ini mempunyai pita transisi dengan kemiringan -20 dB/dekade atau –6 dB/oktav. Penguatan tegangan untuk frekuensi lebih rendah dari frekuensi cut off adalah: Av = - R2 / R1 sementara besarnya frekuensi cut off didapat dari: fC = 1 / (2.R2C1). Hasil dari rumus ini mendapatkan frekuensi dan dapat dilihat dB pada tabel grafik frekuensi respon, gelombang low pass filter dapat dilihat pada osiloskop
4. HPF +40 dB/ dec
Rangkaian High Pass Filter (HPF) ini memiliki kenaikan gain sebesar +40 dB per dekade, menggunakan dua resistor dan dua kapasitor pada kaki non-inverting dari op-amp. Salah satu resistor juga terhubung ke output untuk umpan balik, sementara pada kaki inverting terdapat resistor yang juga terhubung ke output.
Pada rangkaian ini, dua resistor berperan dalam menentukan frekuensi rendah yang diteruskan ke ground atau output, sehingga tidak lolos ke tahap selanjutnya. Sementara itu, dua kapasitor berfungsi melewatkan sinyal frekuensi tinggi, memungkinkan sinyal dengan frekuensi tinggi lolos melalui filter dan diteruskan ke output. Hal ini menghasilkan grafik respons frekuensi dengan kenaikan 40 dB per dekade pada frekuensi tinggi, menunjukkan bahwa sinyal frekuensi tinggi diperkuat lebih cepat dibandingkan frekuensi rendah.
4.1Inverting Amplifier
a.Susun rangkaian seperti pada gambar 3.6
Gambar 3.6 Rangkaian Inverting Amplifier
b.Hubungkan Function generator dan Osiloskop ke rangkaian inverting amplifier
c.Hidupkan Osiloskop dan Function generator
d.Ukur nilai tegangan keluaran dari inverting amplifier
e.Catat hasil tegangan keluaran ke jurnal yang telah disediakan
4.2Komparator Amplifier
a.Susun rangkaian seperti pada gambar 3.7
Gambar 3.7 Rangkaian Komparator Amplifier
b.Atur nilai tegangan V1 dan V2 menggunakan resistor variabel pada modul
c.Aktifkan rangkaian komparator amplifier dengan menghubungkan ke sumber listrik
d.Ukur nilai tegangan keluaran dari rangkaian komparator amplifier
e.Catat hasil praktikum ke jurnal yang telah disediakan.
4.3Low Pass Filter
a.Buatlah rangkaian LPF -20dB seperti pada gambar 3.8
Gambar 3.8 Rangkaian LPF -20dB
b.Hubungkan catu daya modul RS-A04 Operational Amplifier 2.
c.Hubungkan function generator ke input rangkaian LPF -20dB.
d.Hubungkan probe pertama osiloskop ke input dan probe kedua ke output.
e.Atur frekuensi sesuai dengan jurnal 100 Hz - 1000 Hz
f.Perhatikan gambar sinyal pada osiloskop.
g.Ukur tegangan input dan output menggunakan multimeter
h.Catat hasil praktikum ke jurnal yang telah disediakan.
4.4 High Pass Filter
a.Buatlah rangkaian HPF 40dB seperti pada gambar 3.9
Gambar 3.9 Rangkaian HPF 40dB
b.Hubungkan catu daya modul RS-A04 Operational Amplifier 2.
c.Hubungkan function generator ke input rangkaian HPF 40dB.
d.Hubungkan probe pertama osiloskop ke input dan probe kedua ke output.
e.Atur frekuensi sesuai dengan jurnal 100 Hz - 1000 Hz
f.Perhatikan gambar sinyal pada osiloskop
g.Ukur tegangan input dan output menggunakan multimeter
h.Catat hasil praktikum ke jurnal yang telah disediakan.
1). Analisa prinsip kerja inverting amplifier berdasarkan nilai yang didapat dari percobaan
Jawab:
Sinyal generator menyalurkan input dengan tegangan input sebesar 5V yang dialirkan ke terminal inverting amplifier, maka op-amp akan menghasilkan output yang dapat dihitung dengan menggunakan Vo = -(Rf/Rin) . Vin, dimana sebelumnya output op-amp diberi feedback ke input inverting melalui Rf yang bernilai 20kΩ. Sinyal 80 Hz yang dianalisis sesuai modul.
Jadi prinsip kerja inverting amplifier secara teori dan secara praktek sudah sesuai.
2). Apa yang terjadi jika input komparator mendekati sama dengan tegangan referensi, apa output stabil atau ada ketidakpastian. Jelaskan berdasarkan hasil percobaan!
Jawab:
Ketidakpastian output yang terjadi, karena penguatan open-loop komparator yang sangat besar, bahkan beda tegangan yang sangat kecil dapat ubah output, akibatnya output tidak bisa stabil dan sulit diprediksi.
3). Bagaimana perbandingan antara perhitungan dengan pengukuran, jika terdapat perbedaan berikan alasannya.
Jawab:
Hasil perhitungan dan pengukuran pada percobaan se 3 sedikit berbeda dikarenakan kurang teliti dalam mengambil data pada saat percobaan.
Hasil perhitungan dan pengukuran pada percobaan se 4berbeda dikarenakan kurang teliti dalam mengambil data pada saat percobaan.
4). Analisa prinsip kerja LPF berdasarkan tegangan input, output, frekuensi cut-off dan perbandingan hasil percobaan
Jawab:
Sinyal generator sinar menyalurkan input ke non-inverting melalui resistor dan capacitor, yang diparalelkan.
Dimana capacitor akan menahan sinyal di frekuensi > fc, kemudian frekuensi < fc akan diteruskan ke op-amp dengan menghasilkan output yang diberi feedback ke input inverting.
Output dihitung dengan rumus:
Dimana input pada percobaan memiliki nilai yang hampir sama dengan outputnya, ini hampir sesuai dengan rumus hitungan Voutput.
5). Analisa prinsip kerja HPF berdasarkan tegangan input, output, frekuensi cut-off dan perbandingan hasil percobaan
Jawab:
Penerapan HPF adalah rancangan filter yang akan meloloskan frekuensi yang lebih besar atau berada di atas frekuensi cut-off.
Awalnya input mengalir melalui 2 capacitor yang diserikan, dimana kapasitor bersifat sebagai hambatan sangat besar, sehingga sinyal terblokir dan outputnya hampir nol.
Pada frekuensi tinggi, reaktansi kapasitif jadi kecil, sehingga sinyal dengan frekuensi tinggi akan mudah diteruskan.
Jadi frekuensi yang berada di atas fc akan diteruskan ke output dan < fc akan diredam, dimana tegangan output dapat dihitung:
Voutput perhitungan = 0,29 V yang mendekati sama dengan Vo percobaan yaitu 5V.
Komentar
Posting Komentar