LAPORAN PRAKTIK INSTRUMENTASI RANGKAIAN KONVERTER ZERO & SPAN
Disusun Oleh : Nama : Bismar Maulani NIM
: 09502241003
Kela Ke lass : A4.1 A4.1
1. 2. 3. 4. 5.
Anggota Kelompok : M Fi Firda Hu Husain (09502241002) Bismar Ma Maulani (09502241003) Agus Tri Nugraha (09 (09502241009) Sari Aminawati (09502241011) Agung Ahsan K (09502241015)
PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRONIKA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2011 A. KOMPE OMPETE TENS NSII
Menjelaskan karakteristik converter zero & span.
B. SUB KOMPETENSI
1. Menjelaskan cara kerja rangkaian converter zero & span. 2. Menggambarkan kurva transfer tegangan zero-span. 3. Menjelaskan pengaruh perubahan tegangan referensi terhadap kurva transfer. 4. Menjelaskan pengaruh R SPAN pada kurva transfer.
A. DASAR TEORI
Konsep koverter ZERO-SPAN dapat direalisasikan dengan penguat inverting summer (penguat penjumlah inverting). Konverter Zero-Span dapat dilihat dari
gambar berikut :
Gambar.1. Rangkaian dasar Zero-Span Penguat ini mempunyai input 2 buah, yaitu : (1) Ein diberikan pada input inverting disambung seri dengan Ri, sebuah tahanan potensiometer, agar gain dapat diatur dengan mudah. Gain= -RfRin
(2) Tegangan referensi atau penguat Zero, diberikan dari tegangan + V, yang disambung seri dengan Ros, sebuah potensiometer penguat zero offset, dengan gain : Gain= -RfRos
Dengan demikian maka tegangan Eout 1, yang merupakan keluaran dari A1, adalah: Eout1= -RfRin Ein –RfRos
Dari gambar 4 dapat pula diperoleh tegangan Eout2, yang merupakan kebalikan tanda dari Eout1, yaitu : Eout2= +RfRin Ein+RfRos
Hal ini disebabkan oleh adanya gain dari penguat A2, sebesar gain = -1 Bandingkan persamaan Eout1 dan persamaan Eout2 dengan persamaan garis linier : Y = mX + b
Dimana :
m = Rf/Rin adalah, slope atau span atau gain b = Rf/Ros V adalah Y intercept Yintercept = perpotongan kurva sumbu Y
Atau offset atau Zero Dengan kata lain bila Ein = 0 (Zero), maka Eout = Rf/Ros V.
B. ALAT DAN BAHAN
1. Power supply DC 2. Socket IC
3. Papan hubung dan kawat hubung 4. IC 741
5. Resistor :
10K
2 buah
100K potensiometer, 10K potensiometer 100K 1 buah 1K
1 buah
470Ω 1 buah 6. Multimeter
A. DATA
Terlampir
B. ANALISIS
Gambar rangkaian :
Gambar.2. Rangkaian konverter Zero-Span Tabel.1. Hubungan tegangan input vs tegangan output (Vref = 0 Volt) Vin Vout
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1,1 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -8,9 -10,3 Dengan Rin maksimum, maka penguatan Gain = -RfRin = -100K100K = -1 kali Tabel.2. Tegangan output (Volt) dalam Vref = …….V (Rin = 100KΩ)
Vin 1V 2V 3V 4V 5V 6V 7V 8V 9V 10V
-10V 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14
-8V 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14
-6V 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14
-4V 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14
-2V 14 14 14 14 14 14 13,5 11,5 11 10,5
0V -1,15 -2,3 -3,2 -4,3 -5,3 -6,3 -7,3 -8,3 -9,3 -10
2V -13 -13 -13 -13 -13 -13 -13 -13 -13 -13
4V -13 -13 -13 -13 -13 -13 -13 -13 -13 -13
6V -13 -13 -13 -13 -13 -13 -13 -13 -13 -13
8V -13 -13 -13 -13 -13 -13 -13 -13 -13 -13
Tabel.3. Tegangan output (Volt) dalam Vref beberapa harga SPAN = …….Ohm (Vref = 0 Volt) Vin 1V 2V 3V 4V 5V 6V 7V
100KΩ -1,2 -2,2 -3,2 -3,9 -4,9 -5,9 -6,9
75KΩ -1,2 -2,5 -3,9 -5,4 -6,5 -7,6 -9,2
50KΩ -1,9 -4 -6 -7,8 -10 -12 -13
25KΩ -3,8 -7,6 -11,5 -13 -13 -13 -13
10KΩ -10 -13 -13 -13 -13 -13 -13
5KΩ -13 -13 -13 -13 -13 -13 -13
8V 9V 10V
-7,9 -8,9 -10
-10,6 -12 -13
-13 -13 -13
-13 -13 -13
-13 -13 -13
-13 -13 -13
C. BAHAN DISKUSI
1. Hubungan antara Vin dan Vout pada percobaan I adalah linier.
Gambar.3. Kurva hubungan Vin dan Vout
2. Pengaruh tegangan referensi terhadap kurva transfer pada Vin
percobaan II adalah menambah atau mengurangi nilai Vin (summer ). Misal dengan Vin = 7 volt dan RSPAN = 100kΩ; ✔
Saat Vref = -2 volt, Vin = 7 volt , Vout = 13,5 volt (hasil pengamatan praktik) Jika dihitung secara teori, Vout = -((Vref x gainVref ) + (Vin x gainVin))
summer
inverting = - (-2 volt x100K10K ) - (7 volt x100K100K ) = 20 volt – 7 volt = 13 volt (tidak jauh berbeda dengan hasil pengamatan praktik) ✔
Saat Vref = 0 volt, Vin = 7 volt , Vout = -7,3 volt (hasil pengamatan praktik) Jika dihitung secara teoritis, Vout = -((Vref x gainVref ) + (Vin x gainVin))
summer
inverting = - (0 volt x100K10K ) - (7 volt x100K100K ) = 0 volt – 7 volt = 7 volt (tidak jauh berbeda dengan hasil pengamatan praktik) Gambar.4. Kurva hubungan Vin dan Vout saat Vref = 0 V Vin
Gambar dibawah ini menunjukan output maksimal mulai jenuh.
Gambar.4. Kurva hubungan Vin dan Vout saat Vref = -2 V
1. Pengaruh variasi tahanan SPAN pada kurva transfer dari percobaan II adalah memperbesar atau memperkecil gain. Misal dengan Vin = 7 volt dan Vref = 0 volt ✔
Saat RSPAN = 100kΩ, Vin = 7 volt , Vout = -6,9 volt (hasil pengamatan praktik) Jika dihitung secara teoritis, Vout = -((Vref x gainVref ) + (Vin x gainVin))
summer
inverting = - (0 volt x100K10K ) - (7 volt x100K100K ) Vin
= 0 volt – 7 volt
= -7 volt (tidak jauh berbeda dengan hasil pengamatan praktik) ✔
Saat RSPAN = 75kΩ, Vin = 7 volt , Vout = -9,2 volt (hasil pengamatan praktik) Jika dihitung secara teoritis, Vout = -((Vref x gainVref ) + (Vin x gainVin))
summer
inverting = - (0 volt x100K10K ) - (7 volt x100K75K ) = 0 volt – 9,3 volt = -9,3 volt (tidak jauh berbeda dengan hasil pengamatan praktik) Gambar.4. Kurva hubungan Vin dan Vout saat Span = 100 kΩ Gambar dibawah ini menunjukan output maksimal mulai jenuh.
Vin
Gambar.4. Kurva hubungan Vin dan Vout saat Span = 25 kΩ
A. KESIMPULAN
1. Rangkaian koverter ZERO-SPAN dapat direalisasikan dengan penguat inverting summer (penguat penjumlah inverting).
2. Pada rangkaian IC yang pertama dijadikan sebagai penguat dan Ic yang kedua dijadikan pembalik fasa. 3. Hubungan antara Vin dengan Vot pada rangkaian zero span adalah linier, sampai tegangan output mengalami kejenuhan ( maksimun / minimum).
