Laporan Praktikum Elektronika
KARAKTERISTIK PENGUAT IC OP AMP 741
Nama : Muhammad Afzal NIM NIM
: 130 1305 51060 106010 1001 016 6
Kla! Kla! : "uma "uma## $10% $10%00 00 &I'( &I'( A!)!#*: A+) I+,a*!-ah
PROGRAM STU.I TEKNIK PERTANIAN /A'ORATORIUM E/EKTRONIKA AKU/T AKU/TAS AS PERTANIAN UNIERSITAS UNIE RSITAS S2IA KUA/A .ARUSA//AM 'AN.A ACE 015 I % PEN.AU/UAN
A% /a#a+ 'laa*
Di zaman teknologi canggih seperti saat ini, peralatan elektronik dituntut agar mempunyai ukuran dan beratnya seringan dan sekecil mungkin, dan hal itu dapat dimungkinkan dengan penggunaan IC. Selain ukuran dan berat IC yang kecil dan ringan, IC juga memberikan keuntungan lain yaitu bila dibandingkan dengan sirkuitt-sirkuit konvensional yang banyak menggunakan komponen, IC dengan sirkuit yang relatif kecil hanya mengkonsumsi sedikit sumber tenaga dan tidak menimbulkan panas berlebih sehingga tidak membutuhkan pendinginan cooling system!.
Seiiring perkembangan teknologi, ilmu tentang elektronika terus dan semakin meningkat dengan semakin lengkapnya jenis-jenis IC yang disediakan untuk rangkaian "inear dan Digital, sehingga produk peralatan elektronik dari tahun ke tahun semakin mengecil dan canggih. Ditinjau dari teknik pembuatan dan bahan baku yang digunakan, terdapat # empat! jenis IC, yaitu $ %enis &onolithic, 'hin film, dan (ybrid. )husus untuk jenis hybrid, yang merupakan gabungan dari thinfilm, monolithic dan thick-film. Sekarng ini IC telah digunakan secara luas diberbagai bidang kehidupan, salah satunya dibidang industri Dirgantara atau penerbangan, dimana rangkaian kontrol elektroniknya akan semakin ringkas dan kecil sehingga dapat mengurangi berat Satelit, &isil dan jenis-jenis pesa*at ruang angkasa lainnya. Desain komputer yang sangat kompleks dapat dipermudah, sehingga banyaknya komponen dapat dikurangi dan ukuran motherboardnya dapat diperkecil. Contoh lain misalnya IC digunakan di dalam mesin penghitung elektronik kalkulator! yang biasa akademisi gunakan, juga telepon selulerponsel! yang bentuknya semakin tipis dan fungsi yang semakin canggih. '% Tuua* P+a#)um
+dapun tujuan daari praktikum kali ini adalah untuk mengetahui prinsip serta kerakteristik IC #, serta mengetahui prinsip modifikasi IC # sebagai rangkaian inverting, non inverting, penjumlah dan selisih. II % TIN"AUAN PUSTAKA
12
"&# adalah salah satu IC Integrated Circuit! p-+mp perational +mplifier! yang memiliki / pin. IC p-+mp ini terdapat 0 jenis bentuk, yaitu tabung lingkaran! dan kotak persegi!, tetapi yang umum adalah yang berbentuk persegi. p-+mp banyak digunakan dalam sistem analog komputer, penguat video1gambar, penguat audio, osilator, detector dan lainnya. "&# biasanya bekerja pada tegangan positif1negatif 0 volt, diba*ah itu IC tidak akan bekerja. Setiap pin1kaki-kaki pada IC "&# mempunya fungsi yang berbeda-beda 2ashid, 33/ !. Integrated Circuit IC! adalah suatu komponen elektronik yang dibuat dari bahan semi conductor, dimana IC merupakan gabungan dari beberapa komponen seperti 2esistor, )apasitor, Dioda dan 'ransistor yang telah terintegrasi menjadi sebuah rangkaian berbentuk chip kecil, IC digunakan untuk beberapa keperluan pembuatan peralatan elektronik agar mudah dirangkai menjadi peralatan yang berukuran relatif kecil 4una*an,335!. 2angkaian penguat inverting merupakan rangkaiaan elektronika yang berfungsi untuk memperkuat dan membalik polaritas sinyal masukan. %adi, ada tanda minus pada rumus penguatannya. 6enguatan inverting amplier adalah bisa lebih kecil nilai besaran dari . Sedangakan, 6enguat non-inverting amplier merupakan kebalikan dari penguat inverting, dimana input dimasukkan pada input non-inverting sehingga polaritas output akan sama dengan polaritas input tapi memiliki penguatan yang tergantung dari besarnya hambatan feedback dan hambatan input &ismail, 070!. Integrated Circuit atau disingkat dengan IC adalah )omponen 8lektronika +ktif yang terdiri dari gabungan ratusan, ribuan bahkan jutaan 'ransistor, Dioda, 2esistor dan )apasitor yang diintegrasikan menjadi suatu 2angkaian 8lektronika dalam sebuah kemasan kecil. 9ahan utama yang membentuk sebuah Integrated Circuit IC! adalah 9ahan Semikonduktor. Silicon merupakan bahan semikonduktor yang paling sering digunakan dalam 'eknologi :abrikasi Integrated Circuit IC!. Dalam bahasa Indonesia, Integrated Circuit atau IC ini sering diterjemahkan menjadi Sirkuit 'erpadu Iftadi, 077/!. III % METO.O/OGI PRAKTIKUM
12
A% Tm8a# da* &a#u
6raktikum tentang karakteristik penguat IC 6 +mp # ini dilaksanakan di "aboratorium 8lektronika, 6rogram Studi 'eknik 6ertanian :akultas 6ertanian, ;niversitas Syiah )uala Darussalam 9anda +ceh. 9ertepatan pada hari %umat tanggal < =ovember 07> pukul 7.77 ?I9.
'% Ala# da* 'aha*
+lat dan bahan yang digunakan pada praktikum kali ini adalah IC #, &ultitester, 6roject 9ord, dan Catu Daya.
C% Ca+a K+a +dapun tahapan pelaksanaan yang dilakukan pada praktikum kali ini
adalah pertama, asisten menjelaskan tentang IC (Intergrated Circuit). )edua, asisten memberikan pemahaman tentang pembagian IC menurut jumlah komponennya. +khirnya, menghitung jumlah kaki dan fungsinya pada IC 6 +mp.
I % ASI/ .AN PEM'AASAN A% A*al)!a .a#a %enis-jenis IC berdasarkan jumlah komponen elektronik yang
dikandungnya$ SSI small-scale integration!
12
yaitu IC dengan jumlah komponen elektronika yang dikandungnya
maksimum berjumlah 77 komponen elektronik. &SI medium-scale integration! yaitu IC dengan jumlah komponen elektronika yang dikandungnya 77
sampai <.777 komponen elektronik. "SI large-scale integration! yaitu IC dengan jumlah komponen elektronika yang dikandungnya <.777
sampai 77.777 komponen elektronik. @"SI very large-scale integration! yaitu IC dengan jumlah komponen elektronika yang dikandungnya
77.777 sampai .777.777 komponen elektronik. ;"SI ultra large-scale integration! yaitu IC dengan lebih dari juta komponen elektronik.
'% Pm9aha!a*
Integrated Circuit IC! merupakan komponen semikonduktor yang di dalamnya dapat memuat puluhan, ratusan atau ribuan atau bahkan lebih komponen dasar elektronik yang terdiri dari sejumlah komponen resistor, transistor, dioda dan komponen semikonduktor yang lain. )omponen-komponen yang ada di dalam IC membentuk suatu subsistem terintegrasi rangkaian terpadu! yang bekerja untuk suatu keperluan tertentu, namun tidak tertutup kemungkinan dipergunakan untuk tujuan yang lain. Setiap jenis IC didesain untuk keperluan khusus sehingga setiap IC akan memiliki rangkaian internal yang beragam. ;ntuk mengetahui rangkaian internal, lingkungan kerja dan tegangan voltase operasi IC maka perlu dibaca datasheet yang diterbitkan oleh masing-masing produsennya 6hilips, S', &otorola, Sharp, 9eckman, Cirrus "ogic, 'eAas Instrument, dll! baik dalam bentuk media cetak seperti buku ataupun elektronik 8-9ook 6D:!. Datasheet sangat diperlukan apabila kita akan mendesain sebuah rangkaian elektronik. Integrated Circuit diproduksi dengan berbagai kemasan dengan jumlah pin kaki! yang bervariasi sesuai dengan fungsinya. 9eberapa contoh kemasan IC yaitu DI6, C82DI6, DI" dual in line! yang umum digunakan adalah DI61DIl. )emasan IC terbuat dari bahan epoAy atau silikon dan dari bentuk ini muncul pin pin atau kaki-kaki dengan jarak kaki yang satu dengan yang lainnya teatur rapi.
12
Sebuah IC mempunyai urutan kaki nomor sampai dengan sejumlah kaki yang ada. ;rutan kaki IC tidak dicantumkan pada badan IC akan tetapi yang pasti bah*a kaki nomor berdekatan dengan kaki nomor 0, kaki nomor 0 berdekatan dengan kaki nomor < dan seterusnya. Cara menentukan kaki IC adalah untuk IC yang dikemas dalam kemasan DI" atau dua garis maka kaki nomor adalah kaki yang dekat titik bulatan! dan tanda itu berdekatan dengan lekukan cekungan! yang ada pada badan IC. Selanjutnya kaki nomor 0, nomor < dan seterusnya dapat kita peroleh dengan cara memutar dengan arah berla*anan dengan arah jarum jam. ;ntuk IC yang dikemas dalam kemasan satu baris maka kaki nomor adalah kaki yang paling tepi dan berdekatan dengan tanda titik, cekungan atau tanda yang lain. IC dibedakan jenisnya menurut bentuk fisik dan fungsinya. IC 6o*er +mplifier mempunyai bentuk pipih dan fisiknya lebih besar dari yang lain. Digunakan pada rangkaian penguat suara audio amplifier!. Daya output IC ini cukup besar, berkisar antara > *att sampai 77 ?att atau bahkan lebih. Contoh tipe IC-nya adalah S')7>, S') 77, S') 7>, "+ ###7 dan sebagainya. IC 6o*er +daptor 2egulator!. Digunakan sebagai komponen utama pada rangkaian po*er adaptor pada sub rangkaian regulator yang berfungsi sebagai penstabil tegangan atau voltase. Contoh tipe IC-nya adalah "& <(, /AA AA B 7>, 75, 7, 7/, 73, 0!, "077, S 7#0 6, "& 0< dan sebagainya. IC p +mp digunakan pada rangkaian digital yang berfungsi sebagai op amp atau untuk keperluan lain. &isalnya op amp audio amplifier, op amp mic, op amp head tape recorder, termometer digital dan lain-lain. Contoh tipe IC-nya adalah "& 73, "& #, "&
12
oscilator! pada IC digital atau untuk keperluan lain. &isalnya =8 >>> IC terpopuler dikalangan pelajar! untuk alarm multiguna, signal injektor, penguji hubungan, saklar sentuh, timer lampu ::, frekuensi meter, pengacau frekuensi, otak rangkaian po*er amplifier, regulator pada po*er adaptor dapat berfungsi seperti IC 6o*er +mplifier dan 6o*er +daptor!, pengusir serangga, organ elektronik dan lain-lain. Contoh tipe IC-nya =8 >>>, =8 >>5 dua =8 >>>!, &>>> dan sebagainya. IC digital, dalam IC digital, suatu titik elektronis yang berupa seutas kabel atau kaki IC, akan me*ujudkan salah satu dari dua keadaan logika, yaitu logika 7 nol, rendah! atau logika satu, tinggi!. Suatu titik elektronis me*akili satu binary digit atau biasa disingkat dengan sebutan bit. 9inary berarti system dua-an, yakni bilangan yang hanya mengenal dua angka, 7 dan . IC digital dibedakan menjadi dua. IC ''" 'ransistor-'ransistor "ogic!6ada suatu lingkungan IC ''" logika 7 direpresentasikan dengan tegangan 7 sampai 7, @olt arus searah DC, Direct Current!, sedangkan logika di*akili oleh tegangan DC setinggi <,> sampai > @olt. IC jenis pengatur tegangan tetap Fixed Voltage Regulator ! ini memiliki nilai tetap yang tidak dapat disetel di-adjust ! sesuai dengan keinginan rangkaiannya. 'egangannya telah ditetapkan oleh produsen IC sehingga tegangan DC yang diatur juga tetap sesuai dengan spesifikasi IC-nya.&isalnya IC @oltage 2egulator /7>, maka utput 'egangan DC-nya juga hanya > @olt DC. 'erdapat 0 jenis pengatur pegangan tetap yaitu Positive Voltage Regulator dan Negative Voltage Regulator.
&icroprocessor adalah alat pemroses data yang merupakan pengembangan dari teknologi pembuatan Integrated Circuit IC!, +da beberapa peristilahan yang dipakai untuk menunjukan tingkat kepadatan density! dari suatu chip IC, yaitu Small Scale Integration SSI-mengemas beberapa puluh transistor!, &edium Scale Integration &SI-mengemas sampai beberapa ratus transistor!, dan sekarang yang sedang berkembang adalah @ery "arge Scale Integration @"SI-mengemas puluhan ribu sampai jutaan transistor!. ;ltra-"arge Scale Integration ;"SI!
12
meningkatkan jumlah tersebut menjadi jutaan. )emampuan untuk memasang sedemikian banyak komponen dalam suatu keping yang berukurang setengah keping uang logam mendorong turunnya harga dan ukuran komputer. %enis IC @oltage 2egulator yang paling sering ditemukan di pasaran adalah tipe /EE. 'anda EE dibelakangnya adalah kode angka yang menunjukan tegangan Outut !C pada IC Voltage Regulatorterse"ut . Contohnya /7>,/73,/0 dan lain sebagainya. IC /EE merupakan IC jenis Positive Voltage Regulator . IC yang berjenis Negative Voltage Regulator memiliki desain,
konstruksi dan cara kerja yang sama dengan jenis Positive Voltage Regulator , yang membedakannya hanya polaritas pada tegangan. IC jenis #djusta"le Voltage Regulator adalah jenis IC pengatur tegangan DC yang memiliki range tegangan utput tertentus ehingga dapat disesuaikan kebutuhan rangkaiannya. IC +djustable @oltage 2egulatorini juga memiliki 0 jenis yaitu ositive adjusta"le voltage regulator dan vegative adjusta"le voltage Regulator . Contoh IC jenis positive adjustable voltage 2egulator diantaranya
adalah "&< yang memiliki range atau rentang tegangan dari .0 @olt DC sampai pada < @olt DC. IC jenis negative adjustable voltage regulator adalah "&<< yang memiliki range atau jangkauan tegangan yang sama dengan "&<. 6ada dasarnya desain, konstruksi dan cara kerja pada kedua jenis IC +djustable voltage regulator adalah sama. Fang membedakannya adalah polaritas pada output tegangan DC-nya. IC fiAed voltage regulator juga dikategorikan sebagai IC $inear Voltage Regulator .
IC jenis %&itc'ing Voltage Regulator ini memiliki desain, konstruksi dan cara kerja yang berbeda dengan IC "inear 2egulator :iAed dan +djustable @oltage 2egulator!. S*itching voltage regulator memiliki efisiensi pemakaian energi yang lebih baik jika dibandingkan dengan IC "inear 2egulator. (al ini dikarenakan kemampuannya yang dapat mengalihkan penyediaan energy listrik ke medan magnet yang memang difungsikan sebagai penyimpan energi listrik. leh karena itu, untuk merangkai pengatur tegangan dengan system %&itc'ing Voltage Regulator harus ditambahkan komponen Induktor yang berfungsi sebagai elemen
penyimpan energy listrik.
12
IC analog adalah IC yang tersusun oleh beberapa rangkaian linier! dan beroperasi dengan menggunakan sinyal sinusoidal. IC "inier adalah IC yang pada umumnya berfungsi sebagai $ penguat daya Po&er #mliier !,penguat sinyal %ignal #mliier !, penguat operasional Oerational #mliier O #m !, 6enguat Sinyal &ikro *icro&ave #mliier !, penguat 2: dan I: RF and IF #mliier !, @oltage Comparator ,&ultiplier, penerima frekuensi radio Radio Receiver !, regulator teganganVoltage Regulator !. Integrated circuit atau IC adalah komponen dasar yang terdiri
dari resistor , transistor dan lain-lain. IC adalah komponen yang dipakai sebagai otak peralatan elektronika. 6ada komputer , IC yang dipakai adalah mikroprosesor . Dalam sebuah mikroprosesor Intel 6entium # dengan ferkuensi ,/ trilyun getaran per detik terdapat 5 juta transistor, belum termasuk komponen lain. :abrikasi yang dipakai oleh mikroprosesor adalah 57nm. Sirkuit terpadu dimungkinkan oleh teknologi pertengahan abad ke-07 dalam fabrikasi alat semikonduktor dan penemuan eksperimen yang menunjukkan bah*a alat semikonduktor dapat melakukan fungsi yang dilakukan oleh tabung vakum. 6engintegrasian transistor kecil yang banyak jumlahnya ke dalam sebuah chip yang kecil merupakan peningkatan yang sangat besar bagi perakitan tube-vakum sebesar-jari. ;kuran IC yang kecil, tepercaya, kecepatan G s&itc'G,
12
8
konsumsi listrik rendah, produksi massal, dan kemudahan dalam menambahkan jumlahnya dengan cepat menyingkirkan tabung vakum.
4ambar . IC di dalam sebuah sirkuit elektronik (anya setengah abad setelah penemuannya, IC telah digunakan dimanamana. 2adio, televisi, komputer , telepon selular , dan peralatan digital lainnya yang merupakan bagian penting dari masyarakat modern. Contohnya, sistemtransportasi, internet, dan lai-lain tergantung dari keberadaan alat ini. IC mempunyai ukuran seukuran tutup pena sampai ukuran ibu jari dan dapat diisi sampai 0>7 kali dan digunakan pada alat elektronika seperti$ 'elepon, )alkulator, 6onsel, 2adio,dan lain-lain. IC sering dikelompokkan berdasar jumlah transistor yang dikandungnya yaitu H &SI medium-scale integration! adalah chip dengan 77 sampai <.777 komponen elektronik. "SI large-scale integration! adalah chip dengan <.777 sampai 77.777 komponen elektronik. @"SI very large-scale integration! adalah chip dengan 77.777 sampai .777.777 komponen elektronik. ;"SI ultra large scale integration) adalah chip dengan lebih dari juta komponen elektronik. SSI
small-scale integration! adalah chip dengan maksimum 77 komponen elektronik Sirkuit terpadu 1 IC a*al hanya memuat beberapa transistor dan digolongkan sebagai G small-scale integrationG SSI!, yaitu sirkuit digital yang memuat beberapa puluh transistor atau beberapa logic gate. Contoh SSI yaitu linear IC seperti 6lesseyS"07 atau 6hilips '++<07 yang hanya memiliki dua transistor. Istilah $arge %cale Integration pertama kali digunakan oleh ilmu*an I9&, 2olf "andauer saat menjelaskan konsepyang selanjutnya melahirkan istilah SSI, &SI, @"SI, dan ;"SI.
8
SSI digunakan pada proyek-proyek a*al kedirgantaraan, dan mendorong perkembangan teknologi sirkuit terpadu sebagaimana teknologi-teknologi lainnya. &inuteman missile dan +pollo program menggunakan konputer digital
10
yang ringan untuk system inertial guidance-nyaH +pollo guidance computer mendorong kemajuan teknologi sirkuit terpadu hingga dapat diproduksi secara masal. 6rogram misil *inuteman dan banyak program =avy lainnya adalah pasar bagi sirkuit terpadu yang bernilai sebesar # miliar pada tahun 350. IC mulai muncul pada produk konsumen di akhir dekade, dan aplikasi tipikalnya yaitu F* inter-carrier sound rocessing pada penerima signal di televisi. SSI Sirkuit terpadu berkembang menjadi Gmedium-scale integrationG &SI! pada akhir tahun 357an, ditandai dengan munculnya chip yang memuat beberapa ratus transistor. &SI memiliki keuntungan ekonomis karena *alaupun
9
harganya lebih mahal sedikit dibandingkan SSI, &SI memungkinkan sistem yang lebih kompleks di*ujudkan dalam sebuah chip dan menghasilkan lebih sedikit komponen untuk dirakit pada circuit board. 6ada pertengahan tahun 37an, Glarge-scale integrationG "SI!, yaitu sirkuit terpadu dengan beberapa puluh ribu transistor per chip berhasil di*ujudkan. Sirkuit terpadu seperti )-bit 2+&, chip untuk kalkulator, dan mikroprocesor a*al, yang diproduksi pada a*al tahun 37an, mempunyai sekitar #777 transistor. "SI dengan kurang lebih 7,777 transistor diproduksi sekitar tahun 3# untuk main memory pada komputer dan mikroprocesor generasi kedua. Sejak tahun 3/7an hingga saat ini, Gvery large-scale integrationG @"SI! telah diproduksi untuk banyak aplikasi. 6ada a*al tahun 3/7an, jumlah transistor dalam sebuah chip berkisar beberapa ratus transistor dan mencapai beberapa miliar transistor pada tahun 0773. 'A' PENUTUP A% K!)m8ula*
+dapun kesimpulan yang dapat diambil pada praktikum kali ini adalah $ . IC p +mp digunakan pada rangkaian digital yang berfungsi sebagai op amp atau untuk keperluan lain 0. IC adalah komponen yang dipakai sebagai otak peralatan elektronika. 6ada komputer , IC yang dipakai adalah mikroprosesor <. IC terbuat dari bahan epoAy atau silikon memiliki kaki-kaki dengan jarak satu dengan yang lain teatur rapi. #. &icroprocessor adalah alat pemroses data yang merupakan pengembangan dari teknologi pembuatan Integrated Circuit IC!. >. IC 6o*er +mplifier mempunyai bentuk pipih dan fisiknya lebih besar dari yang lain dan digunakan pada rangkaian penguat suara audio amplifier!
'% Sa+a*
+dapun saran yang dapat berikan dalam praktikum ini adalah saya sangat berharap pada saat praktikum ketersedian alat dan bahan pendukung tersedia lengkap,supaya mahasis*a dapat memahaminya dan tidak hanya sekedar membayangkan dengan berimajinasi tak bertentu.
9
.ATAR PUSTAKA
4una*an, (anafi. 335. 6rinsip-prinsip 8lektronika 8disi )edua.8rlangga, %akarta.
Iftadi, Ir*an. 077/. Dasar-Dasar 8lektronika. '. 6radnya 6aramita. 9andung.
&ismail, 9udiono. 070. Dasar 'eknik 8lektro. ;9 6ress. %akarta.
2ashid, &uhammad. 33/. 6o*er 8lectronics 0th ed 'erjemahan !. 6rentice-(all International, Inc.=e* Fork.
