LAPORAN PRAKTIKUM RANGKAIAN ELEKTRONIKA 2

Rangkaian dasar IC OP-Amp

Tanggal Percobaaan : 28 November 2012

Nama Praktikan : Sarah Lasroma Manalu (111331057)

Partner : Muhammad Tri Anggoro

Siska Monalisa Sinaga

Kelas : 2 TC B2

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK TELEKOMUNIKASI

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2012

Rangkaian dasar IC OP-Amp

I. Tujuan

Mengukur sinyal output pada OP-Amp dari rangkaian Penguat Inverting, Noninverting, Summing, Voltage Follower (Unity Follower), Intergrator, Differensiator.

II. Teorema Dasar

Penguat operasional atau Op-Amp (dari kata Operational Amplifier) adalah penguat diferensial dengan dua masukan dan satu keluaran yang mempunyai penguatan tegangan yang amat tinggi, yaitu dalam orde 105 . dengan penguatan yang amat tinggi ini, penguat operasional dengan rangkaian balikan banyak digunakan daripad lingkar terbuka.

Jika kita ingin menggunakan Op-Amp untuk penguat dengan penguatan tegangan yang tak terlalu besar, kita harus memasang balikan negative. Ini dilakukan dengan memasang resistor antara keluaran dengan masukan membalik. Oleh karena itu pengautan tanpa balikan (lingkar terbuka) amat besar, maka penguatan lingkar tertutup (dengan balikan)boleh dikata hanya bergantung pada rangkaian balikan saja, dan tak bergantung kepada nilai komponen yang digunakan di dalam Op-Amp IC itu sendiri. Anggapan ini mungkin tak berlaku untuk daerah berfrekuensi tinggi. Namun demikian kita akan gunakan anggapan ini, dengan menyadari batas-batas berlakunya. Kita akan belajar mengenal macam-macam penguat dalam IC Op-Amp , berikut pembahasannya :

2.1 Inverting

Rangkaian amplifier ini, input dengan outputnya berlawanan polaritas. Jadi ada tanda minus pada rumus penguatannya. Penguatan inverting amplifier adalah bisa lebih kecil nilai besaran dari 1, misalnya -0.2 , -0.5 , -0.7 , dst dan selalu negatif. Rumus nya :

Gambar 1. Rangkaian Inverting

2.2 Non-Inverting

Rangkaian non inverting ini hampir sama dengan rangkaian inverting hanya perbedaannyaadalah terletak pada tegangan inputnya dari masukan noninverting. Rumusnya seperti berikut :

atau Hasil tegangan output noninverting ini akan lebih dari satu dan selalu positif. Rangkaian nya adalah seperti pada gambar berikut ini :

Gambar 2. Rangkaian Noninverting

II.3 Summing ( Penjumlahan)

Rangkaian penjumlah atau rangkaian adder adalah rangkaian penjumlah yang dasar rangkaiannya adalah rangkaian inverting amplifier dan hasil outputnya adalah dikalikan dengan penguatan seperti pada rangkaian inverting. Pada dasarnya nilai outputnya adalah jumlah dari penguatan masing masing dari inverting, seperti :

Bila Rf = Ra = Rb = Rc, maka persamaan menjadi :Vo Va Vb Vc

Gambar 3. Rangkaian penjumlah dengan hasil Negatif

II.4 Unity Follower/Voltage Follower

Rangkaian buffer adalah rangkaian yang inputnya sama dengan hasil outputnya. Dalam hal ini seperti rangkaian common colektor yaitu berpenguatan = 1. Rangkaiannya seperti pada gambar berikut ini :

Gambar 4. Rangkaian Op-Amp Unity Follower

II.5 Integrator

Rangkaian integrator op-amp ini juga berasal dari rangkaian inverting dengan tahanan umpan baliknya diganti dengan kapasitor.

Gambar 5. Rangkaian Op-Amp integrator

2.6 Diferensiator

Pada rangkaian aplikasi rangkaian differensiator op-amp ini ada sedikit perubahan yaitu penambahan tahanan dan kapasitor yang fungsinya untuk menfilter sinyal masukan. Seperti tampak pada gambar di bawah ini adalah rangkaian differensiator yang dimaksud.

Gambar 6. Rangkaian Op-Amp Diferensiator

III. Alat Percobaan

Simulator Program EWB (Electronics Workbench)

IV. Langkah Percobaan

Buat Rangkaian Penguat Inverting, Noninverting, Summing, Voltage Follower (Unity Follower), Intergrator, Differensiator.

Berikan input tegangan AC lalu kur sinyal output pada OP-Amp dari rangkaian Penguat.

Sesudah itu barulah berikan tegangan DC lalu ukur sinyal output pada OP-Amp dari rangkaian Penguat

V. Hasil Pengamatan

4.1 RANGKAIAN PENGUAT INVERTING

a. Rangkaian Penguat Inverting menggunakan Function generator VAC

Hasil Output pada Rangkaian Penguat Inverting menggunakan VAC :

AV = VoVi

= RfR 1

= 20 K10 K

= 2 kali penguatannya

Vo =RfR 1

Vi = (20 K10 K

) 1V = 2 X 1V = 2mV

b. Rangkaian Penguat Inverting menggunakan VDC

Hasil Output pada Rangkaian Penguat Inverting menggunakan VDC :

Vo = RfR 1

Vi = (20 K10 K

) 1V = 2 X 1V = 2 V

4.2 RANGKAIAN PENGUAT NONINVERTINGa. Rangkaian Penguat Noninverting menggunakan Function generator VAC

Hasil Output pada Rangkaian Penguat Noninverting menggunakan Function generator VAC :

AV = VoVi

= R 1+Rf

R 1 = 1+ Rf

R 1 = 1+ 20 K

10 K = 1 + 2 = 3 kali penguatannya

Vo = 1+ RfR 1

Vi = (1+ 20 K10 K

) 1V = 3 X 1V = 3 V

b. Rangkaian Penguat Noninverting menggunakan VDC

Hasil Output pada Rangkaian Penguat Noninverting menggunakan VDC :

Vo = 1+ RfR 1

Vi = (1+ 20 K10 K

) 1V = 3 X 1V = 3 V

4.3 RANGKAIAN PENGUAT SUMMINGa. Rangkaian Penguat Summing menggunakan VDC

Hasil Output pada Rangkaian Penguat Summing menggunakan VDC :

Vo =¿ V1) + ¿ V2) +¿ V3)

= ¿ 1V) + ¿ 2V) +¿ 1V)

= 1V + 4 V + 1 V = 6V

4.4 RANGKAIAN PENGUAT VOLTAGE FOLLOWER/UNITY FOLLOWERa. Rangkaian Penguat Voltage Follower/Unity Follower menggunakan

Function generator VAC

Hasil Output pada Rangkaian Penguat Voltage Follower/Unity Follower menggunakan Function generator VAC :

Vo = Vi Vi = 1mV Vo = 1mV

b. Rangkaian Penguat Voltage Follower/Unity Follower menggunakan VDC

Hasil Output pada Rangkaian Penguat Voltage Follower/Unity Follower menggunakan VDC :

Vo = Vi

Vi = 1V

Vo = 999.9826V ≈ 1 V

4.5 RANGKAIAN PENGUAT INTEGRATORa. Rangkaian Penguat Integrator menggunakan Function generator VAC

Hasil Output pada Rangkaian Penguat Integrator menggunakan Function generator VAC :

Vo = 1

RC∫0

t

Vindt +C = 1

10310−7∫0

t

sin 2 π 103 dt+C

= 104 1

2 π 103¿|0

t

= −¿1.59 ¿|0t V

4.6 RANGKAIAN PENGUAT DIFERENSIATORa. Rangkaian Penguat Diferensiator menggunakan Function generator VAC

Hasil Output pada Rangkaian Penguat Diferensiator menggunakan Function generator VAC :

Bentuk sinyal Vo adalah

Vo = RC dVidt

= (1KΩ) (0.1µF) d ¿¿

= (103) (10-7) (2π) (103) cos [(2π)(103)t]

= cos [(2π)(103)t] V

= 628 cos [(2π)(103)t] mV