BAB IVPEMBAHASANA. Analisis Data1. Penguat Operasional Pembalik (Inverting Op-Amp)a. Menghitung besarnya penguatan secara teori = = -20 kalib. Menghitung besarnya penguatan secara praktek1. Pada osiloskop = = 1,036 kali2. Pada multimeter = = 0,995 kali

2. Penguat Operasional Tak Membalik (Non Inverting Op-Amp)a. Untuk Tegangan 8 Volt

= 0.013 Kali

b. Untuk Tegangan 9 Volt c. Untuk Tegangan 10 Volt

= 0.019 Kalid. Untuk Tegangan 11 Volt

= 0.015 Kali3. Rangkaian Penjumlah dan Pengurang Tegangana. Menentukan tegangan keluaran pada rangkaian penjumlahVpp(1)= 94,86 mVVpp(2)= 76,46 mVVout= Vpp(1) + Vpp(2)= 94,86 mV + 76,46 mV= 171,32 mVb. Menentukan tegangan keluaran pada rangkaian pengurangVpp(1)= 298,8 VVpp(2)= 7,66VVout= Vpp(1) + Vpp(2)= 298,8 V - 7,66V= 291,14 V

4. Tapis/Filter Lolos Rendaha. Menentukan besarnya penguatan Av1. Secara Teori:Dik. R1= 6,8 k R2 = 20 kDit. Av = ........?Penye. Av= 1 + = 1 + = 1,34 kali2. Secara Praktek:2.1. Untuk frekuensi 500 HzDik: Vpp-in = Vin= 21,20 kV Vpp-out = Vout = 21,60 kVDit: Av = ........?Penguat filter, Av = = 1,02 kali Untuk data selanjutnya dapat dilihat pada tabel berikut ini:No.Frekuensi (Hz)Vpp-in (kV)Vpp-out (kV)Av (kali)

1.50021,2021,601,02

2.1.00017171

3.5.0001616,400,98

4.10.00017171

5. Tapis/Filter Lolos Tinggia. Mencari besarnya nilai F3 DbDik. R = 20 k C = 0,01 = Dit. F3dB = ............?Penye F3dB = = = = = 796,18 HzF3dB= 796,18 Hzb. Mencari penguat filter1. Secara teori :Dik. R1 = 6,8 k R2 = 12 kDit. Av = ........?Penye. Av= 1 + = 1 + = 1,56 kali2. Secara Praktek:Dik. Vpp-in = Vin = 1,12 volt Vpp-out = Vout = 14,00 voltDit. Av = ........?Penguat filter, Av =

= 12,5 kali

Dengan cara yang sama untuk data selanjutnya dapat disajikan pada tabel berikut:NoFrekuensi (Hz)Vpp-in (volt)Vpp-out (volt)Av (kali)

11.0001,1214,0012,50

25.0001,1214,5613,00

310.0001,1218,9616,93

430.0001,1220,4018,21

550.0001,1239,6035,36

c. Grafik hubungan antara isyarat masukan dan isyarat keluaran

B. Pembahasan1. Penguat Operasional (Op-Amp)Penguat operasional (bahasa Inggris: operational amplifier) atau yang biasa disebut op-amp merupakan suatu jenis penguat elektronika dengan sambatan (bahasa Inggris: coupling) arus searah yang memiliki bati (faktor penguatan atau dalam bahasa Inggris: gain) sangat besar dengan dua masukan dan satu keluaran. Penguat operasional pada umumnya tersedia dalam bentuk sirkuit terpadu dan yang paling banyak digunakan adalah seri 741.Penguat operasional adalah perangkat yang sangat efisien dan serba guna. Contoh penggunaan penguat operasional adalah untuk operasi matematika sederhana seperti penjumlahan dan pengurangan terhadap tegangan listrik hingga dikembangkan kepada penggunaan aplikatif seperti komparator dan osilator dengan distorsi rendah.Penguat operasional (Op-Amp) adalah suatu rangkaian terintegrasi yang berisi beberapa tingkat dan konfigurasi penguat diferensial yang telah dijelaskan di atas. Penguat operasional memilki dua masukan dan satu keluaran serta memiliki penguatan DC yang tinggi. Untuk dapat bekerja dengan baik, penguat operasional memerlukan tegangan catu yang simetris yaitu tegangan yang berharga positif (+V) dan tegangan yang berharga negatif (-V) terhadap tanah (ground). Suatu penguat operasional dikatakan ideal apabila gelombang keluarannya yang dihasilkan berbentuk gelombang kotak. Penguat operasional dikatakan ideal apabila penguat operasional tersebut memiliki karakteritik impedansi masukannya sangat besar (tak hingga), penguatannya sangat besar (tak hingga) dan impedansi keluarannya bernilai nol.Kelebihan dari penguat operasinal ini adalah impedansi input yang tinggi sehingga tidak membebani penguat sebelumnya, impedansi output yang rendah sehingga tetap stabil walau dibebani oleh rangkaian selanjutnya, lebar pita (bandwidth) yang lebar sehingga dapat dipakai pada semua jalur frekuensi audio (woofer, midle, dan tweeter) dan adanya fasilitas offset null sehingga memudahkan pengaturan bias penguat agar tepat dititik tengah sinyal.Pada praktikum kali ini kita menyusun sebuah rangkaian untuk memeriksa apakah Op-Amp masih dalam keadaan baik atau tidak, pada praktikum kali ini akan digunakan IC Op-Amp A741 yang memiliki 8 buah kaki. Langkah pertama yang dilakukan adalah menyusun rangkaian yang akan digunakan seperti yang terdapat pada prodedur kerja. Setelah itu kita akan menghubungkannya dengan catu daya dan osiloskop untuk melihat bentuk gelombangnya dan juga untuk mengukur besarnya tegangannya, tegangan minimumnya dan juga besar frekuensinya. Percobaan ini akan dilakukan sebanyak dua kali. Percobaan yang pertama dilakukan seperti biasa sesuai langkah-langkah yang ada tetapi pada percobaan yang kedua dilakukan pengamatan dengan menyentuhkan salah satu jari tangan pada salah satu ujung resistor yang digunakan.Percobaan yang pertama dilakukan dengan menghubungkan rangkaian yang ada tersebut dengan catu daya yang berfungsi sebagai sumber tegangan dan juga pada osiloskop untuk melihat tampilan gelombangnya dan juga tegangan serta frekuensinya. Setelah dihubungkan maka di osiloskop akan terlihat tampilan gelombangnya. Pada percobaan ini, tampilan gelombangnya di osiloskop terlihat seperti gelombang kotak namun bentuk kotaknya tidak terbentuk dengan sempurna. Apabila penguat operasional ini berada dalam keadaan yang baik dan juga ideal seharusnya tampilan gelombangnya pada osiloskop harus berbentuk kotak yang sempurna. Bentuk gelombang kotak yang tidak sempurna ini menunjukkan bahwa penguat operasional ini sudah tidak lagi berada dalam keadaan yang baik dan ideal lagi sebab hasil praktikum ini sedikit berbeda dengan teori yang ada. Keidealan suatu penguat operasional sangat berpengaruh pada bentuk gelombang yang akan dihasilkan dari suatu rangkaian. Dari osiloskop ini, kita tidak hanya melihat bentuk yang dihasilkan tetapi kita pun dapat mengukur serta melihat tegangan puncak ke puncaknya, tegangan minimum serta frekuensi yang dihasilkan dari rangkaian penguat operasional tersebut.Percobaan yang kedua dilakukan dengan langkah-langkah yang sama pula dengan pada langkah-langkah percobaan pertama. Akan tetapi pada percobaan kedua ini salah satu ujung jari kita akan menyentuh salah satu resistor yang digunakan kemudian akan melihat tampilan gelombangnya, besarnya tegangan puncak ke puncak serta besarnya frekuensi pada osiloskop. Setelah salah satu ujumg jari menyentuh salah satu resistor maka akan nampak tampilan bentuk gelombang gergaji sebagai bentuk gelombang yang dihasilkannya yang terlihat pada osiloskop. Tak hanya itu, di osiloskop pun akan tertera besarnya tegangan puncak ke puncak serta besar frekuensi yang dihasilkannya. Nilai tegangan puncak ke puncak serta frekuensinya bernilai lebih kecil (berbeda) dengan nilai tegangan puncak ke puncak serta frekuensi pada percobaan pertama. Bentuk gelombang yang dihasilkan pada percobaan pertama pun berbeda dengan bentuk gelombang pada percobaan kedua. Ini menunjukkan bahwa dengan menyentuhkan jari tangan ke salah satu resistor akan menyebabkan terjadinya perbedaan bentuk gelombang, besarnya tegangan puncak ke puncak serta besar frekuensinya.2. Penguat Operasional Pembalik (Inverting Op-Amp)Penguat operasional (Op-Amp) adalah suatu rangkaian terintegrasi yang berisi beberapa tingkat dan konfigurasi penguat diferensial yang telah dijelaskan di atas. Penguat operasional memilki dua masukan dan satu keluaran serta memiliki penguatan DC yang tinggi. Untuk dapat bekerja dengan baik, penguat operasional memerlukan tegangan catu yang simetris yaitu tegangan yang berharga positif (+V) dan tegangan yang berharga negatif (-V) terhadap tanah (ground).Inverting Amplifier merupakan penerapan dari penguat operasional sebagai penguat sinyal dengan karakteristik dasar sinyal output memiliki phase yang berkebalikan dengan phase sinyal input. Pada dasarnya penguat operasional (Op-Amp) memiliki faktor penguatan yang sangat tinggi (100.000 kali) pada kondisi tanpa rangkaian umpan balik. Dalam inverting amplifier salah satu fungsi pamasangan resistor umpan balik (feedback) dan resistor input adalah untuk mengatur faktor penguatan inverting amplifier (penguat membalik) tersebut. Dengan dipasangnya resistor feedback (RF) dan resistor input (Rin) maka faktor penguatan dari penguat membalik dapat diatur dari 1 sampai 100.000 kali. Untuk mengetahui atau menguji dari penguat membalik (inverting amplifier) dapat menggunakan rangkaian dasar penguat membalik menggunakan penguat operasional (Op-Amp).Sebuah penguat pembalik menggunakan umpan balik negatif untuk membalik dan menguatkan sebuah tegangan. Resistor Rf melewatkan sebagian sinyal keluaran kembali ke masukan. Karena keluaran taksefase sebesar 180, maka nilai keluaran tersebut secara efektif mengurangi besar masukan. Ini mengurangi bati keseluruhan dari penguat dan disebut dengan umpan balik negatif. Rangkaian dasar penguat inverting memiliki sinyal masukan yang dibuat melalui input inverting. Fase keluaran dari penguat invering akan selalu berkebalikan dengan inputnya atau dengan kata lain puncak pada isyarat masukan akan menjadi lembah pada isyarat keluarannya.Pada praktikum kali ini kita akan melihat rangkaian penguat operasional yang berfungsi sebagai pembalik atau inverting Op-Amp dengan melihat sinyal masukan dan keluarannya pada rangkaian yang akan digunakan pada perconaan ini. Pertama-tama kita akan membuat rangkaian penguat operasional pembalik dengan menggunakan IC Op-Amp A741 kemudian kita akan menghubungkannya dengan rangkaian sumber tegangan untuk mendapatkan tegangan inputnya. Setelah mengukur tegangan masukannya maka kita pun akan mengukur teganan keluarannya baik pada osiloskop maupun dengan menggunakan multimeter. Jika menggunakan multimeter diperoleh tegangan masukan sebesar 0,779 mV dan tegangan keluarannya sebesar 0,775 mV. Sedangkan dengan menggunakan osiloskop egangan masukannya sebesar 3,32 V dan tegangan keluarannya sebesar 3,44V.Untuk menghitung besarnya penguatan pada rangkaian ini akan dilakukan secara teori dan juga secara praktek. Jika secara teori akan menghasilkan penguatan sebesar -20 kali. Jika secara praktek akan dihasilkan penguatan sebesar 1,036 kali pada osiloskop dan sebesar 0,995 kali jika pada multimeter.Pada percobaan kali ini akan nampak pula bentuk gelombang yang akan dihasilkannya pada osiloskop. Dari data pengamatan nampak bahwa bentuk gelombang masukannya sama dengan bentuk gelombang keluarannya (sefase). Padahal jika secara teori seharusnya benuk gelombang masukan akan berbeda dengan benuk gelombang keluarannya ata dengan kata lain harusnya gelombangnya berbeda fase.Perbedaa-perbedaan yang terjadi pada percobaan ini, baik perbedaan hasil pengukuran pada osiloskop dan juga pada multimeter, serta perbedaan antara hasil praktek dengan teori ini dapat terjadi karena berbagai macam hal. Hal ini dapat saja terjadi karena penguat operasional yang digunakan sudah tidak ideal lagi, ada kesalah-kesalahan yang dilakukan praktikan pada saat merangkai sehingga mengakibatkan rangkaian menjadi tidak sempurna atau dapat pula terjadi karena tingka ketelitian dari osiloskop dan juga multimeter yang digunakan sudah menurun atau bahkan sudah tidak layak lagi untuk digunakan.3. Penguat Operasional Tak Membalik (Non-Inverting Op-Amp) Dalam elektronika berbagai model rangkaian yang dapat kita temukan. Sebagian besar dari rangkaian-rangkaian tersebut memerlukan pengutan tegangan atau arus yang tinggi tanpa terjadi pembalikan (inversion) isyarat. Hal ini dimaksudkan untuk memperoleh tegangan dengan besar sesuai dengan yang dibutuhkan, dimana sumber tengangan yang tersedia sebagai masukan tidak dapat mencukupi. Penguat Op-Amp tak membalik (non inverting Op-Amp) didesain untuk berbagai keperluan. Besar penguatan tegangan yang diharapkan dapat diperoleh dengan mengatur besarnya resistansi resistor yang dipasang baik pada resistor yang dipasang pada masukan maupun resistor pada pembaliknya. Rangkaian ini selain dapat digunakan untuk memperkuat isyarat AC juga dapat digunakan untuk penguat isyarat DC. Dalam masing-masing kondisi tersebut, isyarat keluaran yang dihasilkan akan tetap sefasa dengan masukannya.Rangkaian non inverting tidak jauh berbeda dengan rangkaian inverting. Perbedaannya adalah pada rangkaian inverting, isyarat masukan dikenakan pada terminal masukan inverting. Sedangkan pada rangkaian non-inverting ini, isyarat masukan dipasang pada terminal masukan non-inverting. Jadi rangkaian operasional tak-membalik dapat dibuat dengan memasang masukan pada terminal non-inverting. Dengan terminal masukan inverting dipasangkan dengan resistor RIN yang berhubungan langsung dengan ground resistor kedua (RF) dipasang pada pembaliknya dan langsung berhubungan dengan resistor ketiga (RL) yang juga ditanahkan. Besarnya penguatan tegangan tergantung pada harga RIN dan RF yang dipasang. Resistor RL pada rangkaian ini berfungsi sebagai daerah isyarat keluaran penguat diambil.Pada percobaan ini, disusun rangkaian non-inverting sederhana dengan nilai resistor pada masukan yaitu sebesar 10 k, nilai RL sebesar 200 k dan nilai RL sebesar 2 k. Rangkaian non-inverting ini dihubungkan dengan rangkaian sumber tegangan masukan VIN, dibuat dari sebuah resistor dengan besar 20 k yang dirangkaikan secara seri dengan potensiometer disertai dengan tegangan masukan pada rangkaian ini sebesar 1,5 volt. Potensiometer sebagai resistor variabel atau resistor yang dapat diubah-ubah nilainya sesuai yang kita butuhkan. Selain daripada komponen tersebut, disini juga menggunakan osiloskop untuk menampilkan bentuk/sinyal gelombang yang dihasilkan pada masukan dan keluaran serta catu daya sebagai komponen yang digunakan untuk mengaktifkan IC Op-Amp A741 dan sekaligus sebagai sumber tegangan yang akan divariasikan untuk melihat dan mendeteksi hubungannya dengan penguatan yang dihasilakan. Dalam hal ini kita hanya menggunakan penguatan untuk isyarat DC.Rangkaian Op-Amp tak-membalik yang telah dihubungkan dengan rangkaian sumber tegangan masukan dihubungkan lagi dengan osiloskop (Ch 1 pada masukan dan Ch 2 pada keluaran). Setelah dihubungkan dengan catu daya (power supply) dengan tegangan secara berurutan sebesar 8 V, 9 V, 10 V dan 11 V. Besar VIN yang terbaca pada osiloskop secara berurutan adalah 1,12 V, 1,2 V, 1,12 V dan 1,28 V. Sedangkan tegangan keluaran (Vout yang dihasilkan secara berurutan sebesar 15,60 mV, 20 mV, 22 mV dan 18,80 mV. Dengan membandingkan tegangan keluaran dengan tegangan masukan diperoleh penguatan rangkaian yang besarnya secara berurutan yaitu sebesar 0,013 kali, 0,017 kali, 0,019 kali dan 0,0146 kali.Dari hasil tersebut terlihat bahwa secara umum semakin besar tegangan yang dikeluarkan dari catu daya, terdeteksi semakin besar pula tegangan masukan ( VIN) yang terbaca pada rangkaian. Sedangkan jika kita melihat tegangan keluaran, juga semakin meningkat dengan semakin naiknya tegangan pada catu daya. Namun ada kejanggalan yang terdapat pada data yang keempat yaitu besarnya tegangan keluaran menurun sebesar sekitar 3 mV padahal tegangan masukannya naik sebesar 0,16 V. Seharusnya besar tegangan keluaran akan semakin besar pula dengan semakin besarnya tegangan masukan. Penyebab dari terjadinya hal ini ada beberapa kemungkinan, diantaranya yaitu kondisi komponen elektronika (resistor, potensiometer, atau IC Op-Amp) yang sudah kurang baik. Dalam hal ini, sudah tidak mampu untuk menerima tegangan masukan yang begitu besar. Sehingga ketika dipaksakan untuk dinaikkan tegangan masukannya, bukannya ikut membuat tegangan keluarannya naik, tetapi hanya membuat tegangan keluarannya mengalami penurunan. 4. Rangkaian Penjumlah dan Pengurang TeganganSalah satu penggunaan rangkaian Op-Amp adalah pada penguat penjumlah (summing amplifier). Rangkaian penguat ini penguatan tegangan ditentukan oleh resistor (tahanan) pada masing-masing input dan tahanan umpan baliknya. Sedangkan rangkaian pengurang yang menggunakan Op-Amp pada dasarnya adalah saling mengurangkan dari dua buah inputnya. Penguat diferensial biasanya digunakan untuk mencari selisih dari dua tegangan yang telah dikalikan dengan konstanta tertentu yang ditentukan oleh nilai resistansi. Sedangkan rangkaian penjumlah, menjumlahkan beberapa tegangan masukan.Pada praktikum kali ini kami menyusun sebuah rangkaian Op-amp sebagai rangkaian penjumlah dan rangkaian pengurang serta sebuah isyarat masukan untuk keduanya. Untuk operasi penjumlahan, masukan tak membalik dari Op-Amp dihubungkan dengan tanah sedangkan tegangan masukan yang akan dijumlah diumpankan pada maukan membalik. Sedangkan pada operasi penguranagn atau penguat diferensial, dengan mengumpankan isyarat pada masukan tak membalik dan membalik akan di dapat selisih keduanyaLangkah pertama yang dilakuakn setelah menyusun rangkaian Op-Amp sebagai rangkaian penjumlah dan pengurang tegangan yakni menyusun rangkaian isyarat masukan sinusoida dengan menggunakan dua buah potensiometer dan menggunakan rangkaian pembagi tegangan dengan isyarat sumber AC dari signal generator, setelah menggabungkannya kita dapat melihat tampilan gelombang atau syarat keluaran pada osiloskop. Berdasarkan hasil data pengamatan praktikum dengan pengukuran menggunakan osiloskop menunjukkan bahwa, dengan masukan isyarat sumber diperoleh Vcc sebesar 13,98 volt. Dari data pengamatan, pada isyarat masukan pada rangkaian penjumlah diperoleh nilai Vpp (Ch1) sebesar 94,86 mV dan Vpp(Ch2) sebesar 76,46 mV. Sedangkan nilai isyarat keluaran pada rangkaian penjumlah adalah sebesar 185,60 V. Kemudian langkah selanjutnya yang kami lakukan adalah setelah menyusun sebuah rangkaian Op-Amp sebagai rangkaian pengurang maka kita dapat menghubungkannya dengan sumber isyarat masukan AC. Dengan menghubungkan sumber isyarat dengan rangkaian pengurang maka kita dapat melihat besarnya nilai isyarat masukan dan keluaran rangkaian pengurang. Berdasarkan hasil pengmatan diperoleh nilai Vpp(Ch1) sebesar 298,8 V dan nilai Vpp(Ch2) sebesar 7,66 V dan besarnya isyarat keluaran sebesar 77,40 V.Berdasarkan hasil analisis data menunjukkan bahwa, besarnya nilai tegangan keluaran dari sumber isyarat masukan pada rangkaian penjumlah adalah sebesar 171,32 mV sedangkan besarnya nilai tegangan keluaran pada rangkaian pengurang adalah sebesar 291,14 V. Dari hasil analisis data tersebut menunjukkan perbedaan yang sangat besar dengan nilai keluaran (output) pada rangkaian penjumlah dan pengurang yang ditunjukkan osiloskop. Hal ini menunjukkan adanya persimpangan antara teori yang sebenarnya dengan praktikum yang telah dilakukan. Berdasarkan teori, seharusnya besarnya nilai keluaran (Output) adalah sama besar dengan hasil penjumlahan pada isyarat masukan, artinya penjumlahan Vpp pada chanel 1 dan Vpp pada chanel 2 adalah sama dengan tegangan pada keluarannya. Kemudian pada rangkaian pengurang besarnya tegangan keluaran adalah hasil dari selisih tegangan pada masukan, artinya selisih antara Vpp pada chanel 1 dan Vpp pada chanel 2 adalah sama dengan tegangan pada keluarannya. Berdasarkan analisis data diatas menunjukan bahwa, besarnya tegangan keluaran dari rangkaian penjumlah secara teori sebesar 171,32mV dan secara praktek berdasarkan tampilan osiloskop sebesar 185,60mV sedangkan besarnya tegangan keluaran dari rangkaian pengurang secara teori sebesar 291,14V dan secara praktek besarnya tegangan keluaran yang ditampilkan osiloskop yakni 77,40V.Perbedaan hasil praktikum dan teori tersebut merupakan kegagalan dari praktikum yang telah kami lakukan. Penyebab dari kegagalan tersebut dapat dipengaruhi oleh banyak faktor diantaranya adalah human error, ketidlayakan komponen elektronika yang digunakan dan yang lainnya. Hal ini dapat kita lihat pada gelombang yang ditampilkan pada layar osiloskop. Dimana gambar gelombang yang dihasilkan tidak beraturan dan kurang membentuk. Hal tersebut dapat terjadi karena adanya kesalahan dalam rangkaian. Hal itu juga dapat disebabkan oleh rusaknya alat-alat praktikum yang digunakan ataupun kesalahan praktikan pada saat membuat rangkaian tersebut.5. Rangkaian IntegratorOp-amp bisa juga digunakan untuk membuat rangkaian-rangkaian dengan respons frekuensi, misalnya rangkaian integrator. Rangkaian dasar sebuah integrator adalah rangkaian Op-Amp inverting, hanya saja rangkaian umpan baliknya (feedback) bukan menggunakan resistor (R) melainkan menggunakan kapasitor (C) yang menyimpan muatan. Rangkaian integrator dapat dibangun dengan menggunakan dua buah komponen pasif, yaitu resistor dan kapasitor yang dihubungkan secara seri. Fungsi dari rangkaian ini adalah sebagai pengubah tegangan kotak menjadi segitiga, atau dapat digunakan sebagai rangkaian filter lolos rendah. Secara matematis tegangan keluaran rangkaian integrator merupaan fungsi integral dari tegangan input. Sesuai dengan nama penemunya, rangkaian yang demikian dinamakan juga rangkaian Miller integral. Aplikasi yang paling populer menggunakan rangkaian integrator pembangkit sinyal dari input yang berupa sinyal kotak. Kelemahan rangkaian integrator adalah titik temu resistor dan kapasitor berupa pentanahan semu, ini berarti bahwa kapasitor (C) muncul sebagai sebuah beban kapasitif pada keluaran penguat operasi. Hal ini dapat memberikan pngaruh yang merugikan pada kestabilan dan kecepatan turunnya sinyal keluaran pada penguat operasi.Pada percobaan kali ini kita akan melihat rangkaian Op-Amp sebagai fungsi integrasi yaitu dengan memberikan masukan berupa gelombang kotak, segitiga, dan sinusoidal pada eksperimen ini yang seharusnya kita gunakan Ch.1 adalah masukan dan Ch.2 adalah keluaran, tetapi saat kita memasang pada rangkaian isyarat masukan dan keluaranya tidak berbentuk kotak sempurna, sehingga oleh karena muatan yang ada pada kapasitor tersebut belum diisikan dengan muatan yang lebih stabil. kita memasang pada rangkaian Ch.1 adalah keluaran dan Ch.2 adalah masukan, agar kita mendapatkan gelombang sinusoidal, kotak, dan segitiga, namun kita tetap menganggap bahwa pada Ch.1 adalah masukan dan Ch.2 adalah keluaran yang dihasilkan pada osiloskop. Pada eksperiment pertama, isyarat masukan yang diberikan pada masukan membalik (kaki 2 IC) berupa gelombang sinusoidal pada Ch.1 yaitu Vpp = 1.28 V, Vrms = 320 mV, Vmin = -640 mV, dan pada Vmax = 640 mV, sedangkan pada Ch.2, Vpp = 1.08 mV, Vrms = 32 mV, Vmin = -52 mV, dan Vmax = 56 mV. Mula-mula kapasitor akan terisi dengan muatan positif, namun sebelum kapasitor tersebut terisi penuh, Vmin sudah berbalik menjadi negatif. Akibanya kapasitor segera dikosongkan dan di isi dengan muatan negatif menuju ke-Vpp. Sampai terisi penuh Vmin masi juga bermuatan negatif, tetapi nilai negatif berkurang dari nilai Vmin sebelumnya. Hal ini berarti isyarat keluaran sebanding dengan integral isyarat masukan.Pada eksperimen kedua, isyarat masukan yang diberikan pada masukan membalik berupa gelombang kotak pada Ch.1 yaitu memiliki nilai Vpp = 1,1 v, Vrms = 440 mV, Vmin = -600 mV, dan Vmax = 500 mV. Pada Ch.2 yaitu yaitu Vpp = 116 mV, Vrms = 50 mV, Vmin = -56 mV, dan Vmax = 60 mV. Adapun proses pengisian kapasitor pada eksperiment kedua ini sama dengan proses pengisian kapasitor pada eksperiment pertama, sehingga isyarat keluaran yang dihasilkan berupa gelombang kotak yang sefase dengan isyarat masukan. Pada gambar tampilan gelombang isyarat keluaran dapat dilihat bahwa ketika Vin = -Vp kemiringan (volt) juga sama dengan Vp, dan ketika Vin = + Vp kemiringan (volt) juga sama dengan +Vp, hal ini yang menyebabkan isyarat masukan sefase dengan isyarat keluaran.Pada eksperimen ketiga berupa gelombang segitiga pada Ch.1 yang memiliki nilai Vpp = 1,08 v, Vrms = 280 mV, Vmin = -440 mV, Vmax = 640 mV, dan pada Ch.2 nilai Vpp = 106 mV, Vrms = 28 mV, Vmin = -50 mV, sedangkan pada Vmax = 50 mV. Pengisian kapasitor pada eksperimen ketiga ini sama dengan pengisian pada eksperiment pertama dan kedua. Sehingga isyarat keluaran yang dihasilkan berupa gelombang segitiga juga sefase dengan isyarat masukan. Dalam percobaan ini rangkaian integrator dengan isyarat masukan gelombang kotak berubah menjadi gelombang segitiga dan isyarat masukan gelombang sinusoidal berubah menjadi gelombang cos.6. Tapis/Filter Lolos RendahFilter adalah suatu sistem yang dapat memisahkan sinyal berdasarkan frekuensinya; ada frekuensi yang diterima, dalam hal ini dibiarkan lewat; dan ada pula frekuensi yang ditolak, dalam hal ini secara praktis dilemahkan. Hubungan keluaran dan masukan suatu filter dinyatakan dengan fungsi alih (transfer function). Dengan demikian filter dapat dikelompokkan menjadi filter pasif dan filter aktif. Untuk menyaring sinyal listrik pada rentang frekuensi yang rendah (1Hz- 1MHz), akan dibutuhkan nilai komponen induktor yang besar sekali sehingga dalam produksi filter dengan frekuensi rendah secara komersial sulit untuk dilakukan. Pada kasus ini, filter aktif dapat menjadi solusi penting. Rangkaian filter aktif menggunakan komponen op-amp (operational amplifier) yang dikombinasikan dengan beberapa komponen pasif resistor dan kapasitor sehingga dapat memberikan kinerja filter pada frekuensi rendah sebaik filter LRC.Pada percobaan ini bertujuan untuk menyusun rangkaian Op-Amp sebagai rangkaian filter lolos rendah dan mempelajari hubungan amplitudo dengan fase antara isyarat masukan dan isyarat keluaran sebagai fungsi frekuensi.Pada praktikum ini, rangkaian Op-Amp dibentuk sebagai rangkaian filter lolos rendah dengan maksud untuk melewatkan frekuensi rendah dan memblokir masuknya frekuensi tinggi dari sinyal masukan yang diberikan. Komponen utama pada rangkaian filter lolos rendah adalah IC Op-Amp yang terdiri dari 8 kaki yang berfungsi sebagai penguat tegangan. Pada kaki 3 IC Op-Amp dihubungkan dengan kumparan secara seri dengan sumber sinyal atau dengan meletakkan kapasitor secara paralel dengan sumber sinyal. Hal ini dilakukan agar isyarat masukan yang berfrekuensi rendah dapat lolos dan frekuensi tinggi tidak diloloskan. Dari hasil pengamatan menunjukkan bahwa pada frekuensi 500 Hz tegangan input Vpp-in sebesar 21,20 kV dan tegangan keluarannya Vpp-out sebesar 21,60. Pada frekuensi 1000 Hz tegangan input Vpp-in sebesar 17 kV dan tegangan keluarannya sebesar 17 kV pula. Pada frekuensi 5000 Hz diperoleh tegangan input sebesar 16 kV dan tegangan keluarannya sebesar 16,40 kV. Sedangkan yang terakhir adalah pada frekuensi 10.000 Hz, dimana diperoleh tegangan masukan sebesar 17 kV, begitu pula dengan tegangan keluarannya sebesar 17 kV. Berdasarkan data ini didapatkan bahwa ketika frekuensi masukan diperbesar maka tegangan outputnya hampir sama atau bahkan lebih besar dari tegangan inputnya. Hal ini tidak sesuai dengan teori dari rangkaian filter lolos rendah yang menyatakan bahwa hanya masukan berfrekuensi rendah yang mampu diloloskan pada rangkaian ini. Ketidaksesuaian antara teori dan praktek dapat terjadi karena kemungkinan kesalahan praktikan dalam melakukan percobaan dan kemungkinan pula adanya alat-alat praktikum yang kurang akurat dan sudah tidak berfungsi dengan baik, sehingga memungkinkan terjadinya kesalahan-kesalahan tersebut. Pada percobaan ini pula ditentukan penguatan tegangan baik secara teori maupun secara praktek. Secara teori diperoleh penguatan sebesar 1,34 kali, sedangkan secara praktek besarnya penguatan pada frekuensi 500 Hz, 1.000 Hz, 5.000 Hz dan 10.000 Hz berturut-turut adalah 1,02 kali, 1 kali, 0,98 kali dan 1 kali. Secara praktek besarnya penguatan pada masing-masing frekuensi masukan tidak terlalu jauh perbedaanya berkisar kurang lebih 1 kali. Hasil ini menunjukkan bahwa secara teori dan praktek besarnya penguatan hampir sama atau mendekati dan dari hasil percobaan ini dapat kita pahami bahwa pada tapis lolos rendah, isyarat keluarannya akan berkurang dari besarnya isyarat masukannya.7. Tapis/Filter Lolos TinggiFilter adalah suatu rangkaian yang digunakan untuk melewatkan tegangan output pada frekuensi tertentu. Untuk merancang rangkaian filter dapat digunakan komponen pasif (R,L,C) dan komponen aktif (Op-Amp, transistor). Dengan demikian filter dapat dikelompokkan menjadi filter pasif dan filter aktif. Filter adalah suatu device yang memilih sinyal listrik berdasarkan pada frekuensi dari sinyal tersebut. Filter akan melewatkan gelombang/sinyal listrik pada batasan frekuensi tertentu sehingga apabila terdapat sinyal/gelombang listrik dengan frekuensi yang lain (tidak sesuai dengan spesifikasi filter) tidak akan dilewatkan. Rangkaian filter dapat diaplikasikan secara luas, baik untuk menyaring sinyal pada frekuensi rendah, frekuensi audio, frekuensi tinggi, atau pada frekuensi-frekuensi tertentu saja.Filter Aktif yaitu filter yang menggunakan komponen aktif, biasanya transistor atau penguat operasi (op-amp). Kelebihan filter ini antara lain; untuk frekuensi kurang dari 100 kHz, penggunaan induktor (L) dapat dihindari; dan relatif lebih murah untuk kualitas yang cukup baik, karena komponen pasif yang presisi harganya cukup mahal. Dimana salah satu dari filter aktif adalah filter lolos tinggi. Filter lolos tinggi atau high pass filter adalah jenis filter yang melewatkan frekuensi tinggi, tetapi mengurangi amplitudo frekuensi yang lebih rendah daripada frekuensi cutoff. Nilai-nilai pengurangan untuk frekuensi berbeda-beda untuk tiap-tiap filter ini .Terkadang filter ini disebut low cut filter, bass cut filter atau rumble filter yang juga sering digunakan dalam aplikasi audio. High pass filter adalah lawan dari low pass filter, dan band pass filter adalah kombinasi dari high pass filter dan low pass filter.Filter ini sangat berguna sebagai filter yang dapat memblokir component frekuensi rendah yang tidak diinginkan dari sebuah sinyal kompleks saat melewati frekuensi tertinggi. High pass filter yang paling simple terdiri dari kapasitor yang terhubung secara pararel dengan resistor, dimana resistansi dikali dengan kapasitor (RXC) adalah time constant ().Pada percobaan ini bertujuan untuk menyusun rangkaian Op-Amp sebagai rangkaian filter lolos tinggi dan mempelajari hubungan amplitudo dengan fase antara isyarat masukan dan isyarat keluaran sebagai fungsi frekuensi.Pada praktikum ini, rangkaiaan Op-Amp dibentuk sebagai rangkaian filter lolos tinggi yang dimaksudkan untuk melewatkan frekuensi tinggi dan membatasi masukan sinyal berfrekuensi rendah dari isyarat masukan yang diberikan. Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC Op-Amp yang terdiri dari 8 kaki yang berfungsi sebagai penguat tegangan. Pada kaki 3 IC Op-Amp dihubungkan dengan kumparan secara seri dengan sumber sinyal atau dengan meletakkan kapasitor secara seri dengan sumber sinyal. Hal ini dilakukan agar isyarat masukan yang berfrekuensi rendah tidak dapat lolos sedangkan frekuensi tinggi diloloskan.Dari hasil pengamatan menunjukkan bahwa pada frekuensi 1000 Hz tegangan input Vpp-in sebesar 1,12 V dan tegangan keluarannya Vpp-out sebesar 14,00. Pada frekuensi 5000 Hz tegangan input Vpp-in sebesar 1,12 kV dan tegangan keluarannya sebesar 14,56 kV. Dari dua frekuensi ini didapatkan bahwa tegangan output lebih besar dari pada tegangan inputnya, dan terjadi pula pada frekuensi masukan 10.000 Hz, 30.000 Hz dan 50.000 Hz. Hal ini sesuai dengan fungsi filter lolos tinggi yakni memfilter frekuensi-frekuensi yang berada di bawah frekuensi cut-off dan meloloskan frekuensi yang berada di atas frekuensi cut-off (frekuensi tinggi).High pass filter adalah jenis filter yang melewatkan frekuensi tinggi, tetapi mengurangi amplitudo frekuensi yang lebih rendah daripada frekuensi cut off. Tanggapan amplitude dengan frekuensi tinggi diisyaratkan dengan f>>>fp, sedangkan isyarat dengan frekuensi rendah adalah f