ACARA VI

RANGKAIAN INTEGRATOR

A. PELAKSANAAN PRAKTIKUM

1. Tujuan Praktikum :

Menyusun rangkaian Op-Amp sebagai rangkaian integrator dan memhami

karakteriatik pengoprasiannya.

Mempeajari hasil proses integrasi pada keluaran dengan member masukan

gelombang kotak, segitiga dan sinusoidal.

2. Hari/Tanggal : Jumat, 16 Mei 2014.

3. Tempat Praktikum : Laboratorium Fisika, Lantai II, Fakultas Matematika

dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Mataram.

B. ALAT DAN BAHAN

Signal generator

Osciloscop

Breadboard

Kabel penghubung

Catu daya

Op-amp 741

Resistor 22 k

Kapasitor 47 nF

C. LANDASAN TEORI

Rangkaian integrator digunakan untuk mencari nilai hasil integrasi dari signal

input. Dapat diterapkan sebagai rangkaian kalkulator.

Gambar. Sebuah Integrator Op-Amp

Vi V

0

R

A

C

Pnguatan tegangan =

Bentuk

harus sesuai dengan masukan frekuensi minimum yang diharapkan :

Sebuah resistor RA sering diletakkan antara masukan non inverting dengan ground

untuk meminimalkan offset ini. Peratikan (Widodo. 2005: 142).

Gambar. Resistor digunakan untuk meminimalkan offset error.

Integrator analog merupakan suatu alat yang sangat berguna dalam banyak

kasus penerapan yang memerlukan pembuktian atau pengolahan sinyal analog. Dalam

rangkaian

Gambar 16.10 Gambar (a)

I Z

Vi

V0

RA

RA

C

Z

V0

V

Vi

V

0

R

A

C

Jika Z dan Z diganti oleh suatu kapasito C seperti gambar 16.10.

Maka dapat ditunjukkan bahwa rangkaian yang terjadi akan melaksanakan operasi

integrasi. Masukan dari rangkaian ini tidak perlu bersifat sinusoidal dan karena itu

akan diungkapkan oleh simbol huruf kecil (t). (Indeks s telah dihapus demi

kesederhanaan notasi) dalam gambar 16.10(b), anak panah berujung-dua menandai

hubungan tanah semu. Jadi i , dan

V0

Gambar 16.10 (b)

Dengan demikian penguat ini menghasilkan tegangan keluaran yang berbanding lurus

dengan integral dari tegangan masuk.

Jika tegangan masuk merupakan suatu tetapan, , maka keluarannya

akan berbentuk lereng (ramp).

Integrator semacam ini merupakan suatu rangkaian lejang(sweep) yang sangat baik

bagi tabung sinar katoda osciloscop, ini disebut sebagai Integrator Miller atau sweep

Miller (Barmawi, 1993: 172).

V0

t

T

t 0

Vi

0

R

R V

i

V

Vi C

Gambar. Pengintegral (a) (b) bentuk isyarat masukan Vi

dan keluaran V0.

Jika

Keluaran untuk isyarat masukan berbentuk segiempat akan

berbentuk segitiga, yaitu integral isyarat masukan. Seperti telah kita ketahui bagan

Bode tanggapan amplitudo pengintegral RC atau tapis lolos rendah adalah seperti

pada gambar 13.27

Gambar. 13.27 tanggapan aplitudoTLR. gambar. 13.28 pengintegral OP-

AMP.

Diatas sudah disebutkan bahwa tapis lolos rendah akan berfungsi sebagai

pengintegral

yaitu, jika tanggapan

amplitudo sudah turun drngan kemiringan -6dB/oktaf. Dengan menggunakan op-amp

dapat kita peroleh frekuensi operasi yang lebih besar. Rangkaian yang digunakan

adalah seperti pada gambar 13.28(sutrisno, 1987: 135-136).

D. PEROSEDUR PERCOBAAN

a. Disusun rangkaian seperti pada gambar.

0

Tanggapan

amplitodo

6 dB/oktaf

(tanggapan

Bode)

-daerah

integrator

b. Diatur isyarat masukan dari sinyal generator untuk menghasilkan gelombang

kotak 1Vpp pada frekuansi 1KHz.

c. Digunakan chanel1 pada osciloskop untuk gelombang masukan dan chanel 2

untuk syarat keluaran. Diatur time/div dan volt/div agar seluruh layar osciloskop

hanya ditempati oleh satu gelombang saja.

d. Diulangi langkah 2 dan 3 untuk gelombang segitiga dan sinusoidal.

E. HASIL PENGAMATAN

1. Gelombang kotak

Ch 1. (isyarat masukan)

Time/div : 0.1 skon

Volt/div : 5 volt

Y : 1.4 cm

Ch 2. (isyarat keluaran)

Time/div : 0.1 skon

Volt/div : 20 mvolt

Y : 2 cm

2. Gelombang segitiga

Ch 1. (isyarat masukan)

Time/div : 0.1 skon

Volt/div : 5 volt

Y : 1.4 cm

Ch 2. (isyarat keluaran)

Time/div : 0.1 skon

Volt/div : 20 mvolt

Y : 1.4 cm

3. Gelombang sinusoidal

Ch 1. (isyarat masukan)

Time/div : 0.1 skon

Volt/div : 5 volt

Y : 1.4 cm

Ch 2. (isyarat keluaran)

Time/div : 0.1 skon

Volt/div : 20 mvolt

Y : 1.4 cm

F. ANALISIS DATA

1. Berdasarkan praktikum

a. Isyarat masukan (Vin)

Vin = volt/div x Y

Gelombang kotak

Vin = 5 volt x (1.4 0.1) cm

=7 0.1 volt

Gelombang segitiiga

Vin = 5 volt x (1.4 0.1) cm

=7 0.1 volt

Gelombang sinusoidal

Vin = 5 volt x (1.4 0.1) cm

=7 0.1 volt

b. Isyarat keluaran (Vout)

Vout = volt/div x Y

Gelombang kotak

Vin = 20 mvolt x (2 0.1) cm

=40 0.1 volt

Gelombang segitiiga

Vin = 20 mvolt x (1.4 0.1) cm

=28 0.1 volt

Gelombang sinusoidal

Vin = 20 mvolt x (1.4 0.1) cm

=28 0.1 volt

2. Berdasarkan teori

Dik. : vin = 7 volt

f = 1KHz

T = 1 skon

R = 22 k

C = 47 nF

Dit. : Vout = ?

Vout = -

=-

=6.769 x 10-3

volt

3. Besar penguat Av

Av =

=

=0.148 x 10-3

G. PEMBAHASAN

Integrator Op-Amp adalah suatu rangkaian yang digunakan untuk mencari

nilai hasil integrasi dari sinyal input.

Rangkaian dasar sebuah integrator adalah rangkaian Op-Amp inverting, hanya saja

rangkaian umpan baliknya (feed back) bukan resistor melainkan kapasitor C.

Tegangan keluaran rangkaian ini merupakan fungsi integral dari tegangan input. Sesui

dengan nama penemunya, rangkaian yang sedemikian dinamakan juga rangkaian

Miller Integral. Aplikasi yang paling populer menggunakan rangkaian integrator

adalah rangkaian pembangkit, sinyal segitiga dan inputnya yang berupa sinyal kotak.

Pada percobaan ini isyarat masukan yang digunakan berupa gelombang kotak,

segitiga dan sinusoidal. Hasil pengamatan masing- masing isyarat masukan (Vin) dan

isyarat keluaran (Vout) dari gelombang tersebut adalah Vin = 7 0.1 volt dan Vout

= 32 0.1 mvolt. Sedangkan berdasarkan teori diperoleh nilai Vout sebesar -6.679 x

10-3

volt. Sehingga didapat nilai Av = 0.148 x 10-3

.

Tanda minus pada Vout menandakan gelombang keluaran memiliki beda fase 180

dengan gelombang masukan.

Bentuk gelombang kotak akan terintegrasi menjadi gelombang segitiga, dan

gelombang segitiga akan terintegrasi menjadi gelombang sinusoidal. Hal ini

disebabkan karna adanya kapasitor yang berfungsi sebagai tapis, sehingga keluaran

gelombang menjadi lebih halus.

H. KESIMPULAN

1. Rangkaian integrator menggunakan kapasitor sebagai pengganti hambatan

feedback. Karakteristik rangkaian integrator adalah Vo sebanding dengan

integral masukan ZinRin , Zo sangat kecil dan Av 1.

2. Dari hasil integrasi dengan memberikan masukan gelombang kotak

menghasilkan gelmbang segitiga , dan golombang segitiga menghasilkan

gelombang sinusoidal.

DAFTAR PUSTAKA

M. Barmawi dan M.O.Tija. 1993. Elektronika Terpadu Rangkaian dan Sistem

Analog dan Digital. Jakarta : Erlangga.

Sutrisno. 1987. Elektronika Teori Dasar dan Penerapannya. Bandung : ITB.

Widodo. 2005. Elektronika Digital dan Mikroprosesor. Yogyakarta : ANDI.