OP-AMP (PENGUAT PENJUMLAH DAN PENGUAT TAK MEMBALIK) Durrotus Sarofna (H1E014002) Asisten: Riska Ayu .S Tanggal Percobaan: 19/05/2016 PAF15211P!lektroika "asar ##
Laboratorium Elektronika, Instrumentasi dan Geofsika–Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Pengetahuan Alam Unsoed Abstrak
Praktikum Op-Amp (Penguat (Penguat Penjumlah Penjumlah dan Penguat enguat Tak Membalik) Membalik) dilakuka dilakukan n denga dengan n tujuan tujuan agar agar mahas mahasisw iswa a dapat dapat merangkai atau melakukan pengukuran dan mengh menghitu itung ng nilai nilai pengua penguatan tan pada pada peng pengua uatt penj penjum umla lah h dan dan peng pengua uatt tak tak membali membalik. k. Percobaan ercobaan ini menggunaka menggunakan n komponen utama yaitu ! Op-Amp "#$% potensiometer serta resistor. &erta alat dan bahan bahan seper seperti ti batera baterai% i% osilos osiloskop kop%% gener generato atorr isyara isyarat% t% papan papan breadb breadboar oard% d% kabel penghubung% power bank baterai serta jamper. 'ntuk menghitung penguatan pada penguat penjumlah dan peng pengua uatt tak tak memb membal alik ik yait yaitu u deng dengan an meng enguku ukur tega egangan ngan kelu kelua aran ran dari ari rangkaian tersebut. emudian dilakukan perhi perhitun tungan gan denga dengan n memb memband anding ingkan kan atau membagi tegangan keluaran dengan tegangan masukan.
kompa ompara rato torr dan dan osil osilat ator or deng dengan an dist distor orsi si rendah' Aplika Apl ikasi si op"amp op"amp lain lain !ang !ang paling paling sering sering dipakai dipakai antara antara lain adalah rangkaian rangkaian inerter, non"inerter, bu-er, adder (pen#umlah, integrator dan di-erensiator di-erensiator' Pada per$obaa per$obaan n untuk praktiku praktikum m ini adalah pada penguat pen#umlah (adder dan pen penguat guat tak tak memba embali lik k(non (non ine inert rtin ing g'' .imana kita men$ari nilai penguatan !ang di dapa dapatk tkan an dari dari tega tegang ngan an kelua eluara ran n di bagi bagi tegangan masukan'.
,* TUDI PUTAKA Penguat enguat operas operasion ional al (op"am (op"amp p adalah adalah suatu suatu blok blok pengua penguatt !ang !ang mempun mempun!ai !ai dua masukan masukan dan satu keluaran' keluaran' /p"amp /p"amp biasa terda erdap pat di pasa pasara ran n beru berupa pa rang rangk kaian ian terpadu (integrated $ir$uit"I+'
Kata Kata ku kunc nci: i: Pn!u n!uat at "n#u "n#u$% $%a& a&'' "n!ua "n!uatt tak $$ba% $$ba%ik' ik' I O"-A$" O"-A$"'' rsistr' t!an!an $asukan' t!an!an k%uaran* +* PENDAHULUAN Peng enguat uat opera perasi sion onal al (ope (opera rati tio onal nal ampli amplifer fer atau atau !ang !ang biasa biasa dis disebu ebutt op"amp op"amp merupaka merupakan n suatu #enis penguat penguat elektroni elektronika ka dengan dengan hambat hambatan an ($oupl ($oupling ing arus arus searah searah !ang memiliki bati%&aktor penguatan (gain sangat besar dengan dua masu masuka kan n dan dan satu satu kelua eluara ran' n' Pengu enguat at operasion operasional al pada umumn!a umumn!a tersedia tersedia dalam dalam bent bentuk uk sirk sirkui uitt terp terpad adu u dan dan !ang !ang pali paling ng ban!ak digunakan adalah seri )*' Penguat operasional adalah perangkat !ang sangat efsien dan serba guna' +ontoh peng penggun gunaa aan n peng pengua uatt oper operas asion ional al adal adalah ah untuk operasi matematika sederhana seperti pen# pen#um umlah lahan an dan dan peng pengur uran anga gan n terh terhad adap ap tega tegang ngan an listr listrik ik hing hingga ga dik dikemba embang ngka kan n kepad epada a pengg penggun unaa aan n apli aplik kati& ati& sepe sepert rtii
Gamba Gambarr *0 *0'* '* menun#u menun#ukka kkan n sebuah sebuah blok op"amp !ang mempun!ai berbagai tipe dalam bentuk I+' .alam bentuk paket praktis I+ seperti tipe )* han!a berharga beberapa ribu ribu rupiah rupiah'' 1epert 1epertii terlih terlihat at pada pada gambar gambar *0'*, op"a p"amp memiliki masukan tak memb membal alik ik 2 (non (non"i "in ner erti ting ng, , masu masuka kan n membalik " (inerting dan keluaran o' 3ika is!a is!ara ratt mas masukan ukan dihu dihubu bung ngk kan deng engan masukan membalik (", maka pada daerah &rek &rekue uens nsii teng tengah ah is!a is!ara ratt kelua eluara ran n akan akan 4ber berla5 la5anan anan &as &ase6 (ber (berla la5 5anan nan tanda nda dengan dengan is!ar is!arat at masuk masukan an'' 1ebali 1ebalikn! kn!a a #ika #ika is!a is!ara ratt mas masukan ukan dihu dihubu bung ngk kan deng engan masuka masukan n tak tak membal membalik ik (2, (2, maka maka is!ara is!aratt keluaran akan 4se&ase6'
LaporanPraktikum–Laboratorium Elektronika, Instrumentasi an !eofsika – "#IP$%nsoe
1
Ini adalah gambar I+ seri )* !ang di gunakan dalam per$obaan penguat pen#umlah dan tak membalik'
2&1&Pen'uat Penumla Penguat pen#umlah memiliki $iri khusus !aitu sin!al keluaran merupakan hasil penguatan dari pen#umlahan sin!al masukann!a' Pada bagian ini di$ontohkan penguat pen#umlah berdasarkan rangkaian penguat inerting' 1ehingga sin!al keluaran adalah berbeda &asa sebesar *78o' 9angkaian ini ditun#ukkan oleh Gambar di ba5ah'
dari rangkaian ini berharga sangat tinggi dengan nilai sekitar *88 M ' .engan is!arat masukan dikenakan pada terminal masukan non-inverting, besarn!a penguatan tegangan tergantung pada harga in R dan F R !ang dipasang' Is!arat keluaran penguat ini diambil dari resistor L R (biasan!a berharga sekitar <="=8 ohm' Penguat non inerting ini memiliki masukan !ang dibuat melalui input non" inerting' .engan demikian tegangan keluaran rangkaian ini akan satu &asa dengan tegangan inputn!a' Untuk menganalisa rangkaian penguat op"amp non inerting, $aran!a sama seperti menganalisa rangkaian inerting'
gambar 2 : penguat non-inverter
.engan menggunakan analisa konsep bumi semu> in ? 2 2 ? " ? in .ari sini ketahui arus pada hambatan 9@ dan arus pada hambatan 9* adalah i9* ? in%9* iout ? (out"in%9@ ukum kir$hko& pada titik input inerting merupakan &akta !ang mengatakan bah5a > iout 2 i(" ? i9* Arus !ang masuk dalam op"amp adalah nol,
i_ 1esuai dengan naman!a, rangkaian pen#umlah akan men#umlahkan semua sin!al input dengan &aktor penguat tertentu !ang ditentukan oleh nilai resistor !ang digunakan, untuk kemudian dikeluarkan sebagai sin!al output :o' 2&2&Pen'uat *ak #embalik ;an!ak rangkaian elektronika !ang memerlukan penguatan tegangan atau arus !ang tinggi tanpa ter#adi pembalikan (inversion is!arat' Peguat op"amp tak" membalik (non inverting op-amp didesain untuk keperluan ini' 9angkain ini dapat digunakan untuk memperkuat is!arat A+ maupun .+ dengan keluaran !ang tetap se&ase dengan masukan' Impedansi masukan
=
0 maka i ? i out 9*
(out – in%9@ ? in%9* !ang kemudian dapat disederhanakan men#adi > out ? in (* 2 9@%9* 3ika penguatan G adalah perbandingan tegangan keluaran terhadap tegangan masukan, maka didapat penguatan op"amp non"inerting > B (@ Impendasi untuk rangkaian /p"amp non inerting adalah impedansi dari input non" inerting op"amp tersebut' .ari datasheet, LM)* diketahui memiliki impedansi input Cin ? *87 to *8*@ /hm' Untuk membuktikan bah5a penguat tak" membalik akan menguatkan sin!al input
LaporanPraktikum–Laboratorium Elektronika, Instrumentasi an !eofsika – "#IP$%nsoe
2
sebesar @ kali dengan &asa !ang sama dengan sin!al input' .apat dibuktikan dengan memberikan sin!al input berupa sin!al A+ (sinusoidal dan mengukurn!a menggunakan os$ilo$ope, dimana sin!al input diukur melalui $hanel * os$ilos$ope dan sin!al output diukur dengan $hanel @ os$ilos$ope' 1ehingga diperoleh bentuk sin!al output dan sin!al input penguat tak" membalik (non"inerting amplifer seperti pada gambar berikut' ;entuk 1in!al Input .an /utput Penguat Dak" Membalik (on"Inerting Amplifer>
P ada gambar diatas terlihat rangkaian penguat tak membalik diberikan inpul sin!al A+ dengan tegangan * :pp' .ari gambar sin!al input dan output diatas terbukti bah5a rangkaian penguat tak"membalik (non" inerting amplifer diatas memiliki output !ang tegangann!a @ (dua kali lebih besar dari sin!al input dan memiliki &asa !ang sama dengan sin!al input !ang diberikan ke rangkaian penguat tak"membalik (non" inerting amplifertersebut'
.* METODOLOGI +&1&$lat an baan Alat dan bahan digunakan pada per$obaan ini adalah sebagai berikut> *' Generator is!arat @'
+9/'
<' Papan ;readboard )'
I+ /p"Amp
=' ;aterai : 0' .ua buah potensio meter *88 ' 9esistor> *88 kH, *8 kH, @,@ kH, * kH (< buah dan 078 H'
Ga$bar .-+ Mnntukan "n!uatan "a/a "n!uat "n#u$%a&
7' 3amper ' abel penghubung *8' ;aterai po5er bank +&2 Lan'ka kera menentukan pen'uatan paa pen'uat penumla
+&2 Lan'ka kera menentukan pen'uatan paa pen'uat tak membalik LaporanPraktikum–Laboratorium Elektronika, Instrumentasi an !eofsika – "#IP$%nsoe
3
9< (kH * @,@ *8
:G (m:pp @ @ @
:i* (m:pp 8,@ 8,@ 8,@
:i@ (m:pp 8,< 8,< 8,<
:o (m: 8,@ 8,* 8,@
A? :o%:i 8,) 8,@ 8,)
)'@ asil pengukuran dan perhitungan penguatan pada penguat tak membalik 9@ (kH * *8 *88
:G (m:pp 8,* 8,* 8,*
:i (m:pp 8,* 8,* 8,*
:o (m:
A? :o%:i
8,* 8,8 8,8
* 8, 8,
iri-.iri Pokok Pen'uat /perasi *' Impedansi masukan sangat tinggi, sehingga han!a mengalir arus !ang sangat ke$il pada masukann!a, !ang berarti tidak membebani sin!al masukan' @' Penguatan pada ikal terbuka (open loop gain sangat tinggi' ondisi ini sangat berman&aat untuk menguatkan sin!al !ang sangat ke$il' <' Impedansi keluaran sangat rendah, sehingga sangat sedikit dipengaruhi oleh rangkaian bebann!a, artin!a penguat dapat dibebani dengan sembarang harga resistansi tanpa mempengaruhi tegangan keluaran op"amp' 3adi dari tabel dan hasil per$obaan bah5a nilai hambatan !ang di dapatkan adalah semakin besar nilai tegangan outputn!a maka penguatann!a pun akan semakin besar'
1* K EIMPULAN Praktikum penguat pen#umlah dantak membalik berdasarkan per$obaan dapat di simpulkan > *' Pada penguat pen#umlah dan tak membalik semakin besar nilai tegangan outputn!a maka nilai penguatann!apun akan semakin besar
Ga$bar .-, Mnntukan "n!uatan "a/a "n!uat tak $$ba%ik
@' 9umus untuk penguatan adalah A?:out %:in
0* H AIL DAN A NALII 1etelah melakukan per$obaan ini dengan langkah"langkah !ang telah dilakukan, maka didapatkan hasil sebagai berikut>
D A2TA3 PUTAKA
[1]
-book *idik +ariyanto.pd, *igital to analog !onerter/.
)'* asil pengukuran dan perhitungan penguatan pada penguat pen#umlah LaporanPraktikum–Laboratorium Elektronika, Instrumentasi an !eofsika – "#IP$%nsoe
4
012
lektronika34anjut35ab33Op3Am p3by3&un di akses pada tanggal $" Mei 16$7% pukul 7867819 :5
[3]
Modul praktikum sistem instrumentasi.pd,0di akses pada tanggal 16 mei 16$7 pukul 1$.;9.
[4]
http8<
LaporanPraktikum–Laboratorium Elektronika, Instrumentasi an !eofsika – "#IP$%nsoe
5
