FI5006 SISTEM INSTRUMENTASI FISIKA

Op-Amp

Tugas 3

Disusun Oleh:

PUSPORINI (20214021)

SUSILAWATI (20214019)

STEPHANIE TARUMINGKENG(20214020)

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

Maret, 2015

1. Rangkaian komparator dengan histerisis

Tegangan acuan Upper Trip Point (UTP) = 1 Volt

V UTP=V Reference+(B ×Vjen).................... (1)

Tegangan acuan Low Trip Point (LTP) = 0,9 V

V LTP=V Reference−(B ×Vjen)..................... (2)

Dimana B= R 2R 1+R 2

............................. (3)

Keterangan : B adalah faktor penguat umpan balik.

Menentukan V Reference dengan

mengeliminasi persamaan (1) dan (2).

V UTP=V Reference+ (B ×Vjen )

V LTP=V Reference−( B ×Vjen )2V Reference=V UTP+V LTP

+¿

V Reference=V UTP+V LTP

2=0,95V

V Jen=2×V Reference=1,9 V

Sehingga diperoleh:

V UTP=V Reference+ (B ×Vjen )

1 V=0,95 V +( R 2R 1+R 2

× 1,9V )0,5 ( R 1+R 2 )=1,9 R 2

R 1=37 R 2

Digunakan software Multisim V.13.0 untuk melakukan simulasi rangkaian komparator

Gambar 1: Rangkaian komparator dengan histerisis

KODE KETERANGANXFG1 Function generator frekuensi 100 Hz

XMM1, XMM2 Multimeter

V0

Vi

VLTP

VUTP

VReff

VJen

XSC1 Osiloskop

Gambar 2: Output rangkaian komparator dengan histerisis 0,1 V

2. Low Pass Filter

Simulasi Rangkaian Low Pass Filter dengan Menggunakan Software Multisim V.13.0

Gambar 3: Rangkaian Low Pass Filter

KODE KETERANGANXFG1 Function generator frekuensi 100 HzXBP1 Bode plotterXSC1 Osiloskop

Gambar 4: Output Low Pass Filter

Plotting Data Berdasarkan Teori

Vo /Vin= 1/ J ωC(1/J ωC)+R

Vo /Vin= 1/ J ωC(1/J ωC)+R

.(J ωC )(J ωC )

Vo /Vin=1/(1+J ω R C) Besar Vo relative terhadap Vin :

Vo /Vin= 1

√ 12+(ω R C)2

Karena ω = 2 πf. Variabelnya akan bergantung pada frekuensi. Menyatakan Vo/Vin dapat

digambarkan sebagai fungsi ω (omega; radian per detik) atau fungsi f (frekuensi) , ω = 1/ RC ;

berdasarkan persamaan Vo/Vin = 1

√ 12+(ω R C)2 . Vo/Vin menjadi =

1

√ 12+( 1RC

. R C)2

. Dari

persamaan tersebut didapatkan:

ω= 1RC

makaV o

V ¿menjadi

1

√1+(1)2= 1

√2=0.707=20 log 0.707=−3 dB

Berikut adalah tabel hasil perhitungan nilai log Vo/Vin dan log .

R (Ω) C (𝞵F) (rad/s) (rad/s) Vo/Vin log Vo/Vin log 1000 1.00E-06 0,01/ RC 1.00E+01 1 0 11000 1.00E-06 0,1/ RC 1.00E+02 1 0 2

1000 1.00E-06 1/ RC 1.00E+03 0.7 -0.1549 31000 1.00E-06 10/ RC 1.00E+04 0.09 -1.0457 41000 1.00E-06 100/ RC 1.00E+05 0.0099 -2.004 5

Grafik 1. Perbandingan Vo/Vin vs Log

3. High Pass Filter

Simulasi Rangkaian High Pass Filter dengan Menggunakan Software Multisim V.13.0

Gambar 5: Rangkaian High Pass Filter

KODE KETERANGANXFG1 Function generator frekuensi 100 Hz

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5

-2.5

-2

-1.5

-1

-0.5

0Grafik Log Vo/Vin vs log

Log

log

Vo/V

in (d

B)

XBP1 Bode plotterXSC1 Osiloskop

Gambar 6: Output High Pass Filter

Plotting Data Berdasarkan Teori

Vo /Vin= R

R+1

JωC

= J ω R CJ ω R C+1 , maka besarnya Vo relatif Vin =

ω R C

√ 12+ (ω RC )2

Pada ω = 1/ RC ; Vo/ Vin menjadi Vo / Vin

(1/ RC)(RC)

√ 12+( 1RC

. R C)2

= 1 / √1 + 1 = 0,707

Dalam db; 20 log (0,707) = - 3dB. Pada ω = 0,1 / RC, besar Vo/ Vin = 0,1

√ 12+(0,1)2 = 0,0995

Dalam dB = 20 log (0,0995) = -20 dB. Berikut merupakan tabel hasil perhitungannya:

R (Ω) C (𝞵F) (rad/s) (rad/s) Vo/Vin log Vo/Vin log 1000 1.00E-06 0,01/ RC 1.00E+01 0.01 -2.0000 11000 1.00E-06 0,1/ RC 1.00E+02 0.099 -1.0021 21000 1.00E-06 1/ RC 1.00E+03 0.707 -0.1505 31000 1.00E-06 10/ RC 1.00E+04 0.995 -0.0021 41000 1.00E-06 100/ RC 1.00E+05 0.999 -2.176E-05 5

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5

-2.5

-2

-1.5

-1

-0.5

0

Grafik Perbandingan log Vo/Vin vs log ω

log ω (rad/s)

log

Vo/

Vin

(dB

)

Grafilk 2. Perbandingan Vo/Vin vs Log