Jurnal Fisika Laboratorium Instrumentasi

Abstrak— Telah dilakukan percobaan mengenai Operational Amplifier dengan tujuan untuk mengetahui fungsi Op-Amp (penguat operasional) dan penggunaannya serta mempelajari dan menggunakan Op-Amp Inverting dan non Inverting. Adapun peralatan dan bahan yang digunakan adalah IC Op-Amp, Resistor 1 kOhm dan 10 kOhm, osiloskop, AVO meter, signal generator, catu daya, dan modul praktikum. Pada Percobaan ini digunakan dua macam rangkaian yaitu rangkaian inverting dan non inverting. Range frekuensi yang digunakan yaitu antara 5kHz-100kHz yang diambil dari signal generator. Dari percobaan yang telah dilakukan dihasilkan bahwa V out dari rangkaian non inverting lebih besar dari V out rangkian inverting. Semakin besar frekuensi maka akan semakin kecil V out baik inverting maupun non inverting

Kata Kunci—Inverter, non inverter, op-amp.

I. PENDAHULUAN

LEKTRONIKA merupakan ilmu yang sangat penting bagi manusia sebab menyangkut tentang kelestrikan yang

menjadi salah satu energi terpenting dalam kehidupan manusia. Salah satunya adalah sebuah rangkaian op-amp. Sebuah op-amp merupakan sebuah rangkaian integrasi (IC) linier yang mampu memberikan penguat yang sangat besar dan dapat dioperasikan pada interval tegangan yang cukup lebar. Pemakaian op-amp sangat luas, meliputi bidang elektronika audio, pengatur tegangan dc, pengubah analog ke digital dan lain-lain.

E

Penguat operasional atau op-amp (dari kata operasional amplifer) adalah penguat diferensial dengan dua masukan dan datu keluaran yang mempunyai penguat tegangan yang amat tinggi, yaitu dalam orde 105. Dengan penguat yang amat tinggi ini, penguat operasional dengan rangkaian balikan lebih banyak digunakan daripda lingkar terbuka. [sutrisno]

Sebuah op-amp biasanya berupa IC dengan pengemasan yang bermacam-macam, salah satunya adalah konfigurasi IC op-amp LM741

Gambar 1. Konfigurasi IC Op-amp LM741

Seperti terlihat pada gambar 1, op-amp memiliki masukan tak membalik V+ (non-inverting), masukan membalik V- (inverting) dan keluaran V0. Jika isyarat masukan dihubungkan dengan masukan membalik (v-), maka pada daerah frekuensi tengah isyarat keluaran akan berlawanan fase (berlawanan tanda dengan isyarat masukan). Sebaliknya, jika isyarat masukan dihubungkan dengan masukan tak membalik (v+), maka isyarat keluaran akan sefase. (frederick)

Aplikasi op-amp yang paling sering dipakai adalah rangkaian inverting dan non-verting. Sebuah penguat pembalik (inverting) menggunkan umpan balik negatif untuk membalik dan menguatkan sebuah tegangan. Resistor Rf melewatkan sebagai sinyal keluaran kembali ke masukan. Karena keluaran taksease sebesar 1800, maka nilai keluaran tersebut secara efektif mengurangi besar masukan. Ini mengurangi bati keseluruhan dari penguat dan disebut dengan umpan balik negatif.

Gambar 2. Penguat pembalik (inverting)

Penguat tegangan pada rangkaian ditentukan dari rasio antara Rf dan Rin, yaitu :

(1)

Sedangkan tegangan keluaran diperoleh dengan jalan mengalikan tegangan masukan yang diketahui dengan faktor penguat, yaitu :

(2)

Tanda minus pada kedua persamaan diabaikan dalam perhitungan karena hanya menunjukkan keluaran berlawanan fase terhadap masukannya.

Penguat tak membalik (non-inverting) hampir sama dengan rangkaian inverting hanya perbedaanya adalah terletak pada tegangan inputnya dari masukan non-inverting. Hasil tegangan out-put non-inverting lebih dari satu dan selalu positif. Penguat ini dimana, masukannya melalui input tak membalik

Operational Amplifier

Saiful Abidin, Rachmadani AchaddiadJurusan Fisika, Fakultas MIPA Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111E-mail: namakuanimail@gmail.com

1

Jurnal Fisika Laboratorium Instrumentasi

pada penguat operasional dan keluaranya sefasa dengan masukan.

Gambar 3. Penguat tak pembalik (non-inverting)

Penguat tegangan pada rangkaian dapat dicari menggunakan persamaan berikut :

(3)

Untuk memperoleh tegangan keluaran dapat dicari dengna mengalikan tegangan masukan yang diketahui dengan faktor penguat, atau :

(4)

II. METODE

Peralatan dan bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah IC Op – Amp LM741, Resistor 1 kOhm (Multitune resistor) & 10 kOhm, Osilokop, AVO meter, Signal generator, Catu daya , dan Modul Praktikum.

Langkah kerja pada percobaan ini adalah sebagai berikut yang pertama untuk Inverting Amplifier Buat rangkaian penguat tak pembalik (V+= 12 v; V- = -12 v), Hubungkan Rs dengan Rf pada rangkaian penguat pembalik. Beri input dari signal generator dengan range frekuensi 5kHz-100 kHz. Ukur output penguat inverting. Amati sinyal output dengan menggunakan osiloskop.

Gambar 2.1 rangkaian inverting

Dan untuk Non-Inverting Amplifier. Buat rangkaian penguat tak pembalik (V+= 12 v; V- = -12 v), Hubungkan Rs dengan Rf rangkaian penguat tak pembalik, Beri input dari signal generator dengan range frekuensi 5kHz-100 kHz. Ukur output penguat non-inverting. Amati sinyal output dengan menggunakan osiloskop.

Gambar 2.2 Rangkaian non inverting

III. HASIL dan PEMBAHASAN

Setelah dilakukan percobaan diperoleh data hasil penguatan untuk masing-masing rangkaian, dapat dilihat pada tabel dibawah:

Tabel 3.1 inverting dengan frekuensi 10 kHz

No RfV in (V)

V out (V)

1 9.9

3

282 9 263 8 254 7 225 6 196 5 167 4 138 3 99 2 610 1 3

Tabel 3.2 inverting dengan frekuensi 50 kHz

No RfV in (V)

V out (V)

1 9.9

3

272 9 253 8 234 7 205 6 186 5 157 4 128 3 99 2 610 1 3

Tabel 3.3 inverting dengan frekuensi 100 kHz

2

Jurnal Fisika Laboratorium Instrumentasi

No RfV in (V)

V out (V)

1 9.9

3

212 9 203 8 194 7 185 6 166 5 147 4 118 3 99 2 610 1 3

Tabel 3.4 non inverting dengan frekuensi 10 kHz

No RfV in (V)

V out (V)

1 9.9

3

542 9 483 8 444 7 395 6 356 5 307 4 258 3 209 2 1510 1 10

Tabel 3.5 non inverting dengan frekuensi 50 kHz

No RfV in (V)

V out (V)

1 9.9

3

422 9 403 8 384 7 345 6 326 5 287 4 248 3 209 2 1410 1 10

Tabel 3.6 non inverting dengan frekuensi 100 kHz

No RfV in (V)

V out (V)

1 9.9

3

262 9 263 8 254 7 245 6 236 5 227 4 208 3 189 2 1410 1 10

Dari data percobaan yang telah dilakukan maka dapat diketahui bahwa untuk rangkaian inverting maupun non inverting dari table diatas diketahui bahwa untuk Rf yang lebih besar maka dihasilkan V out yang besar pula untuk V in yang tetap, begitupun sebaliknya. Selanjutnya dari table juga diketahui bahwa semakin besar frekuensi yang diberikan maka V out yang dihasilkan akan bertambah kecil, baik inverting maupun non inverting. Ini menandakan bahwa tegangan keluaran berbanding terbalik dengan frekuensinya.

IV. KESIMPULAN

Berdasarkan percobaan transistor yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa op-amp dapat digunakan sebagai penguat inverting, noninverting. Dengan karakteristik nilai penguatan berbanding lurus dengan pembagian resistor Rf atau R1 dengan Rin atau R2 untuk penguat inverting dan noninverting. Semakin besar frekuensi maka akan semakin kecil V out baik inverting maupun non inverting.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada seluruh asisten laboratorium elektronika. Yang telah membimbing dalam melakukan praktikum op-amp ini. Serta tidak lupa penulis mengucapkan terima kasih kepada teman-teman satu kelompok yang saling membantu dalam menyelesaikan praktikum ini.

DAFTAR PUSTAKA[1] Giancoli, Douglas. 2002,”Fisika Universitas”,Jakarta:Erlangga.[2] Horn, Delton, (1994), Basic Electronics Theory (edisi ke-4). McGraw-

Hill Professional.[2] Sutrisno, “ELEKTRONIKA 1”, Bandung, ITB , 1986.[3] Saadat,H, “Power System Analysis”, International Edition EPRI, Mc Graw- Hill, New york

3