Laporan Akhir Percobaan 2

  

  [KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI 

1. Jurnal

2. Alat dan Bahan

3. Rangkaian Simulasi

4. Prinsip Kerja Rangkaian

5. Video Rangkaian

6. Analisa

7. Link Download

1. Jurnal [kembali]

2. Alat dan Bahan [kembali]

1. Op Amp

2. Resistor

3. Power

4. Generator Sine

6. Osiloskop

 

7. DC Voltmeter 

8. Ground

3. Rangkaian Simulasi [kembali]

4. Prinsip Kerja Rangkaian [kembali]

Rangkaian pada percobaan 2 ini menggunakan satu buah op amp, dua buah resistor, satu buah generator sine, satu buah generator dc, satu buah dc voltmeter, dan satu buah osiloskop. Pada percobaan 2 terdiri dari dua buah rangkaian, yaitu rangkaian non-inverting amplifier input DC dan non-inverting amplifier input AC.

Rangkaian ini merupakan rangkaian non-inverting amplifier dengan sumber tegangan input V1. Pada rangkaian ini terdapat tegangan saturasi atau pembatas tegangan yang dapat dikuatkan oleh op amp. Arus dari output op amp mengari melalui R2 dan R1 menuju ke ground. Diketahui dari karakteristik op amp, bahwa Vnon-inverting = Vinverting = V1 dan impedansi input op amp sangat besar, sehingga tidak ada arus pada input op amp. Karena tidak ada arus pada input op amp, maka R1 dan R2 menjadi rangkaian seri. Arus pada R1 sama dengan arus pada R2. Arus pada R1 yaitu (V1-0)/R1. Arus pada R2 adalah (Vout-V1)/R2. Dengan persamaan IR1 = IR2, maka tegangan output adalah Vo = [(R2/R1)+1]*V1. Besar penguatan (gain) dari non-inverting amplifier adalah [(R2/R1)+1].

5. Video Rangkaian [kembali]

6. Analisa [kembali]

1. Jelaskan prinsip kerja dari rangkaian non inverting!

Jawab:

Rangkaian di atas merupakan rangkaian amplifier non-inverting dengan sumber tegangan input V1. Arus dari output op-amp mengalir melalui R2 dan R1 menuju ke ground. Diketahui dari karakteristk op amp bahwa Vnon-inverting = Vinverting =V1 dan impedansi input op amp sangat besar sehingga tidak ada arus pada input op amp. Karena tidak ada arus pada input op amp, maka R1 dan R2 menjadi rangkaian seri. Arus pada R1 sama dengan arus pada R2. Arus pada R1 adalah (V1-0)/R1. Arus pada R2 adalah (Vout-V1)/R2. Dengan persamaan IR1 = IR2, maka teganagan output adalah Vo = [(R2/R1)+1]*V1. Besar penguatan (gain) dari amplifier inverting adalah [(R2/R1)+1]. 

2. Apa pengaruh vin terhadap vout pada rangkaian non inverting?

Jawab:

Pada rangkaian non-inverting, apabila Vin bernilai positif (+) maka Vout yang dihasilkan juga bernilai positif (+), dan sebaliknya jika Vin bernilai negatif (-) maka Vout yang dihasilkan juga bernilai negatif (-). Dapat disimpulkan bahwa rangkaian non-inverting merupakan rangkaian op amp yang tidak membalik polaritas output.  Semakin besar nilai -Vin maka semakin besar juga +Vout nya dan begitupun sebaliknya. Vin berbanding lurus terhadap Vout. Dimana semakin besar Vin maka Vout semakin besar dan ketika Vin kecil maka Vout juga semakin kecil. Dapat disimpulkan bahwa tidak terjadi pembalik polaritas dari Vin menjadi Vout. Semakin besar nilai +Vin maka semakin besar juga +Vout nya dan begitu juga sebaliknya.

3. Jelaskan pengaruh dari +Vsaturasi dan -Vsaturasi pada tegangan output yang dihasilkan?

Jawab:

Pengaruh dari tegangan saturasi yaitu jika dengan penguatan yang diberikan output op amp melebihi ±V saturasi maka besar tegangan output yang dihasilkan hanya sebatas ±V saturasi. Pengaruh dari tegangan saturasi juga untuk membatasi nilai tegangan keluaran maximum dari op amp tersebut. +Vsat merupakan besar tegangan input saat Vout pertama kali berubah setelah Vin diatur ke Vmax dan diturunkan secara perlahan.Sedangkan -Vsat merupakan besar tegangan input saat Vout pertama kali berubah setelah Vin diatur ke Vmin dan dinaikkan secara perlahan.

Contohnya apabila diberi input 1V, penguatan 10 kali dan V saturasi adalah ±7V, maka output yang dihasilkan adalah -7V untuk rangkaian amplifier non-inverting. 

4. Bagaimana turunan rumus Vout dari rangkaian non Inverting?

Jawab:

Dalam menganalisis rangkaian Op-Amp sebagai penguat terdapat dua aturan penting yang perlu diperhatikan. Kedua aturan tersebut menggunakan karakteristik Op-Amp ideal. Aturan ini dalam beberapa literatur dinamakan golden rule, yang berisi :

1. Perbedaan tegangan antara kedua masukan Op-Amp adalah nol (V+ - V- = 0 atau V+ = V-), hal ini bertujuan menghindari adanya tegangan offset. Aturan pertama ini sering disebut dengan virtual ground.

2. Arus yang mengalir pada kedua masukan Op-Amp adalah nol (I+ = I- = 0), hal ini dikarenakan impedansi input pada Op-Amp sangat besar ( Zin = ∞). Dengan memahami kedua aturan tersebut, analisis dari rangkaian Op-Amp akan menjadi lebih mudah.

Untuk memulai analisis rangkaian penguat non-inverting, terapkan hukum Kirchoff arus pada titik cabang A dan asumsi I+ = I- = 0, sehingga gambar rangkaian penguat non-inverting menjadi seperti gambar di bawah.

Berikut penjabaran penurunan rumus op-amp non inverting berdasarkan gambar di atas.

Didapatkan persamaan arus yang mengalir pada titik cabang A, sebagai berikut:
Persamaan 1:

𝐼𝑓 = 𝐼g

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:

7. Link Download [kembali]

File Rangkaian klik disini

Video Simulasi Rangkaian klik disini

HTML klik disini