Laporan Praktikum Elektronika Lanjut

Nama : Nizarrachman Hadi

Nomor Induk Mahasiswa : 1113097000020

Nomor Group : 2 (Dua)

Fakultas : Sains dan Teknologi

Program Studi : Fisika

Nomor Percobaan : 7 (Tujuh)

Nama Percobaan : Diferensiator

Tanggal Percobaan : 7 Desember 2015

Minggu ke : 7 (Tujuh)

Kawan Kerja : Nurhanifiyah Azura

Dosen : Nizar Septian, S.Si

1

DIFERENSIATOR

TUJUAN

1. Menyelidiki pengertian rangkaian diferensiator melalui praktikum elektronika.

2. Menyelidiki kinerja rangkaian diferensiator melalui praktikum.

3. Menyelidiki fungsi rangkaian diferensiator pada rangkaian.

TEORI

Output dari rangkaian integrator adalah turunan sinyal terhadap waktu,

dimana dpat digambarkan dengan rata-rata waktu dari perubahan sinyal. Dimana

nilainya tergantung terhadap sudut tangensial dari kurva pada waktu t. Dasar dari

rangkaian diferensiator adalah rangkaian penguat inverting.

Gambar 7.1

dt

tdUtu

)(0

Pada rangkaian diferensiator, besarnya tegangan yang mengisi kapasitor

adalah sama tegangan yang dipakai sebagai input dari rangkaian ini. Sedangkan

tegangan output adalah tegangan yang dihasilkan dari arus yang mengalir melalui

kapasitor dibagi dengan hambatan Rf. Hambatan Rn dipakai sebagai penstabil tanpa

menggunakan Rn maka tegangan output akan berosilasi (tidak stabil).

2

PERCOBAAN

1. Menyusun rangkaian seperti gambar 7.2 di bawah.

2. Memberikan input tegangan kotak dari Function Generator dengan (10Vpp, 1

kHz)

3. Membandingkan tegangan input dan outputnya dengan menggunakan

osiloskop.

4. Memvariasikan frekuensi dan amplitudo inputnya dan perhatikan perubahan

yang terjadi pada gelombang outputnya.

5. Menggunakan gelombang input sinusoidal dengan (2.0 Vpp, 1 kHz)

mengulangi langkah 3 dan 4.

6. Menggunakan gelombang input segitiga dengan (0.5 Vpp, 200 Hz) mengulangi

langkah 3 dan 4.

I = CndUin

dt; Uout = −Rf × I ⟹ Uout = −Rf × Cn

dUin

dt

Gambar 7.2

3

DATA HASIL PENGAMATAN

No Sinyal Masukan Keluaran

Masukan Keluaran Vpp Frekuensi Vout Beda Fase

1 Kotak Kotak 10 V 0,1 kHz 27 V -

2 0,5 kHz 27 V -

3 1 kHz 27 V -

4 5 kHz 27 V -

5 10 kHz 27 V -

6 1 V 0,1 kHz 27 V -

7 0,5 kHz 27 V -

8 1 kHz 27 V -

9 5 kHz 27 V -

10 10 kHz 27 V -

11 Sinusoidal Cosinus 2 V 0,1 kHz 7,5 V 90⁰

12 0,5 kHz 27 V 90⁰

13 1 kHz 27 V 90⁰

14 5 kHz 27 V 90⁰

15 10 kHz 27 V 90⁰

16 1 V 0,1 kHz 6 V 90⁰

17 0,5 kHz 19 V 90⁰

18 1 kHz 27 V 90⁰

19 5 kHz 27 V 90⁰

20 10 kHz 27 V 90⁰

21 Segitiga Kotak 0,5 V 0,1 kHz 2,5 V -

22 0,5 kHz 8 V -

23 1 kHz 23 V -

24 5 kHz 27 V -

25 10 kHz 27 V -

26 0,2 V 0,1 kHz 1,5 V -

27 0,5 kHz 5 V -

28 1 kHz 12 V -

29 5 kHz 24 V -

30 10 kHz 20 V -

PENGOLAHAN DATA

Uout = −RfCndUin

dt

4

Dengan nilai RfCn= 0,002, maka diperoleh pengolahan data sebagai berikut

No Sinyal Masukan Hasil

Praktikum

Hasil

Perhitungan

Kesalahan

Literatur (%)

Masukan Keluaran Vpp

(Volt)

Frekuensi

(Hz)

Uout (Volt) Periode

(s)

Uout

(Volt)

1 Kotak Kotak 10 100 27 0,01 2 1250

2 500 27 0,002 10 170

3 1000 27 0,001 20 35

4 5000 27 0,0002 100 73

5 10000 27 0,0001 200 86,5

6 1 100 27 0,01 0,2 13400

7 500 27 0,002 1 2600

8 1000 27 0,001 2 1250

9 5000 27 0,0002 10 170

10 10000 27 0,0001 20 35

11 Sinusoidal Cosinus 2 100 7,5 0,01 0,4 1775

12 500 27 0,002 2 1250

13 1000 27 0,001 4 575

14 5000 27 0,0002 20 35

15 10000 27 0,0001 40 32,5

16 1 100 6 0,01 0,2 2900

17 500 19 0,002 1 1800

18 1000 27 0,001 2 1250

19 5000 27 0,0002 10 170

20 10000 27 0,0001 20 35

21 Segitiga Kotak 0,5 100 2,5 0,01 0,1 2400

22 500 8 0,002 0,5 1500

23 1000 23 0,001 1 2200

24 5000 27 0,0002 5 440

25 10000 27 0,0001 10 170

26 0,2 100 1,5 0,01 0,04 3650

27 500 5 0,002 0,2 2400

28 1000 12 0,001 0,4 2900

5

29 5000 24 0,0002 2 1100

30 10000 20 0,0001 4 400

6

PEMBAHASAN

Dasar Op - amp Diferensiator adalah kebalikan dengan yang ada pada

Integrator rangkaian penguat operasional yang kita lihat di praktikum sebelumnya.

Rangkaian diferensiator adalah rangkaian penguat operasional yang melakukan operasi

matematika dari diferensiasi, yaitu menyebabkan output menanggapi perubahan

tegangan input dari waktu ke waktu, sebagai diferensiator op-amp menghasilkan

tegangan output yang sebanding dengan diferensiasi dari tegangan input.

Percobaan pertama bertujuan untuk membuktikan bahwa fungsi dari

rangkaian diferensiator adalah differensiasi dari tegangan input. Hal ini dibuktikan

dengan hasil percobaan yaitu rangkaian ini mendifferensialkan nilai tegangan yang

masuk di kaki negatif lm741.

Pada percobaan ini terbuktikan juga bahwa rangkaian diferensiator bekerja

pada kondisi frekunsi tertentu saja, rangkaian ini menghilangkan komponen frekuensi

rendah dari suatu masukan. Bila sinyal input melebihi frekuensi batas maka hasil output

akan sama dengan hasil input, sehingga dapat dikatakan bahwa fungsi rangkaian

tersebut tidak lagi diferensiator. Hal ini yang menyebabkan percobaan dengan variasi

nilai frekuensi memiliki nilai kesalahan literatur yang sangat besar (<14000%).

Pada percobaan ini juga dibuktikan bahwa diferensiasi dari nilai masukan

gelombang sinuosidal adalah sinyal cosinus. Hal ini dibuktikan dengan nilai beda fase

yang diperoleh adalah 90º. Dimana beda dalam literatur beda fase antara sinyal

sinusoidal dan cosinus adalah 90º. Melihat penjelasan diatas dapat diketahui bahwa

percobaan pengambilan data keempat tidak memiliki kesalahan literatur ( 0%).

KESIMPULAN

1. Rangkaian diferensiator adalah rangkaian penguat operasional yang

melakukan operasi matematika dari diferensiasi.

2. Kinerja rangkaian diferensiator sangat bergantung dengan nilai frekuensi.

Rangkaian ini tidak memiliki fungsi yang optimal jika berada pada

frekuensi terlalu besar ataupun terlalu kecil.

7

3. Rangkaian diferensiator adalah rangkaian yang berfungsi sebagai

penghasil tegangan output yang sebanding dengan diferensiasi dari

tegangan input. Dalam praktikum ini diperoleh hasil kesalah literatur

yang sangat variatif dengan range 0% < x < 14000%.

DOKUMENTASI

Sinyal Kotak – Sinyal Kotak

Sinyal Segitiga – Sinyal Kotak

8

Sinyal Sinusoidal – Sinyal Cosinus

DAFTAR PUSTAKA

https://id.wikipedia.org/wiki/Differensiator

http://elektronika-dasar.web.id/differensiator-aktif/

http://rangkaianelektronika2.blogspot.co.id/2013/10/diferentiator-op-

amp.html