Modul 3 Praktikum Elektronika



MODUL 3

OP-AMP

1. Pendahuluan[Kembali]

Operational Amplifier (Op-Amp) merupakan salah satu komponen aktif yang sangat penting dalam sistem elektronika analog. Op-Amp adalah penguat tegangan dengan gain sangat tinggi dan memiliki dua input, yaitu input non-inverting (+) dan inverting (−), serta satu output. Dalam aplikasinya, Op-Amp digunakan dalam berbagai konfigurasi seperti penguat (amplifier), integrator, diferensiator, filter aktif, komparator, hingga osilator.

Karakteristik utama Op-Amp ideal adalah impedansi input yang sangat tinggi, impedansi output yang sangat rendah, dan penguatan tegangan (open-loop gain) yang sangat besar. 

2. Tujuan[Kembali]

  1. Mengetahui prinsip kerja dari Inverting Amplifier
  2. Mengetahui prinsip kerja dari Non Inverting Amplifier

                         

3. Alat dan Bahan[Kembali]

A. Alat

1. Electronic Base Station

Base Station

    Trainer elektronika dasar adalah alat yang dirancang untuk membantu pelajar dan teknisi mempelajari konsep-konsep fundamental dalam elektronika dengan cara yang interaktif dan praktis. Fungsi utama dari trainer ini adalah menyediakan platform yang memungkinkan pengguna untuk merakit, menguji, dan menganalisis berbagai rangkaian elektronik dasar tanpa memerlukan laboratorium yang lengkap. Trainer ini dilengkapi dengan berbagai komponen elektronik seperti resistor, kapasitor, transistor, dan dioda, serta sering kali menyertakan modul pelatihan untuk sirkuit logika, amplifier, dan sistem komunikasi. Dengan adanya trainer ini, pelajar dapat belajar tentang hukum Ohm, analisis rangkaian, dan prinsip kerja komponen elektronik secara langsung, mengembangkan keterampilan praktis dalam merancang dan memecahkan masalah elektronik, serta memperoleh pemahaman yang lebih mendalam mengenai aplikasi teori elektronika dalam praktek. Trainer elektronika dasar juga sering dilengkapi dengan alat pengukur seperti multimeter dan oscilloscope, yang memungkinkan pengguna untuk memantau dan menganalisis sinyal, serta mengukur berbagai parameter listrik secara real-time.



2. Electronic Module Kit Op-Amp



 



3. Jumper

  Jumper

    Di bidang elektronika, jumper digunakan untuk menghubungkan atau memutuskan jalur pada papan sirkuit, memungkinkan konfigurasi dan penyesuaian pengaturan perangkat. Jumper sering dipakai untuk mengatur mode operasi, mengaktifkan atau menonaktifkan fitur, serta dalam proses troubleshooting dan pemeliharaan. Dengan kemudahan dalam pemasangan dan penggantian, jumper mempermudah perubahan konfigurasi tanpa perlu soldering, sehingga meningkatkan fleksibilitas dan efisiensi dalam pengembangan dan perawatan perangkat elektronik.



4. Multimeter

Multimeter



    Multimeter adalah alat yang sangat berguna dalam pengukuran dan diagnostik elektronik, karena mampu mengukur berbagai parameter listrik seperti tegangan, arus, dan resistansi. Dengan kemampuan ini, multimeter memungkinkan teknisi dan insinyur untuk memeriksa dan menganalisis kondisi sirkuit elektronik, menemukan masalah atau kerusakan, dan memastikan komponen berfungsi dengan benar. Selain itu, multimeter sering digunakan dalam pemeliharaan dan perbaikan peralatan elektronik, memberikan data penting untuk perbaikan atau kalibrasi sistem. Fungsionalitas yang luas dan kemudahan penggunaan menjadikan multimeter sebagai alat penting dalam pengembangan, perawatan, dan troubleshooting perangkat elektronik.

 



B. Bahan

1. Resistor 1K, 10K, 560 ohm

Resistor



    Resistor berfungsi untuk membatasi aliran arus listrik dalam rangkaian elektronik, melindungi komponen sensitif, dan mengatur tegangan. Dengan membagi tegangan dan arus, resistor membantu dalam pengaturan sinyal, filter, dan aplikasi lainnya. Fungsi ini memastikan kestabilan dan keandalan operasi sirkuit elektronik, mendukung berbagai perangkat dan sistem dalam kehidupan sehari-hari.

 

4. Dasar Teori[Kembali]

Penguat operasional atau yang disebut Operational Amplifier adalah suatu rangkaian terintegrasi yang berisi beberapa tingkat dan konfigurasi penguat diferensial. Penguat operasional  memiliki dua masukan dan satu keluaran, untuk dapat bekerja dengan baik, penguat operasional memerlukan tegangan catu yang simetris, yaitu tegangan yang bernilai positif (v+) dan tegangan yang bernilai negatif (v-) terhadap tanah (ground).

Berikut ini adalah simbol dari penguat operasional :



 A. Differentiator Amplifier

Differentiator adalah amplifier yang menghasilkan output berupa turunan (diferensial) dari
sinyal input terhadap waktu. Alat ini digunakan untuk mendeteksi perubahan cepat dalam sinyal. Pada
rangkaian ini, op-amp memberikan output yang sebanding dengan laju perubahan sinyal input,
sehingga ideal untuk aplikasi yang membutuhkan deteksi perubahan mendadak. Differentiator sering
digunakan dalam sistem kontrol, pengolahan sinyal, dan deteksi sinyal berfrekuensi tinggi.


B. Integrator Amplifier
Integrator adalah amplifier yang menghasilkan output berupa integral dari sinyal input terhadap
waktu. Rangkaian ini mengumpulkan nilai sinyal input seiring waktu, menghasilkan sinyal kumulatif.
Sangat berguna untuk mengubah bentuk gelombang menjadi ramp atau gelombang halus, dan pada
dasarnya, menyaring frekuensi tinggi. Integrator banyak digunakan dalam pengendalian otomatis,
rangkaian filter, dan pengolahan sinyal.



C. Comparator Amplifier


Comparator atau komparator adalah jenis rangkaian amplifier operasional (op-amp) yang berfungsi
untuk membandingkan dua sinyal tegangan pada inputnya dan menghasilkan output dalam bentuk
tegangan tinggi atau rendah (logika digital), tergantung pada perbandingan tegangan tersebut.
Cara Kerja Comparator
Comparator memiliki dua input: input inverting (-) dan input non-inverting (+).
Jika tegangan pada input non-inverting (+) lebih besar daripada tegangan pada input inverting
(-), maka output akan berada di kondisi tegangan tinggi (𝑉+ > 𝑉− = +𝑉 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑠𝑖)
Sebaliknya, jika tegangan pada input inverting (-) lebih besar daripada input non-inverting (+),
maka output akan berada di tegangan rendah 𝑉+ < 𝑉− = −𝑉 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑠𝑖)

D. Inverting Op-Amp

Inverting amplifier dapat mengontrol penguatan tegangan (voltage gain)
menggunakan Op-Amp. Sinyal input terhubung ke terminal negatif dan terminal positif
terhubung ke ground. Output diberi umpan balik melalui Rf ke input inverting.



Impedansi masukan yang tak terbatas mencegah arus mengalir melalui input
inverting. Hal ini berarti bahwa tidak ada penurunan tegangan antara input inverting dan
input non-inverting, dan tegangan pada input (-) inverting adalah 0 karena input non
inverting (+) terhubung ke ground. Karena arus yang mengalir menuju terminal input
adalah 0, maka arus yang melalui Rin sama dengan arus yang melalui
Rf . Iin = If
Iin = Vin / Rin
If = - Vout / Rf

Penguatan outputnya berbeda phasa 180 derajat dengan inputnya, jika input positif maka
output negatif.
Vout = - (Rf / Rin) Vin
Penguatan tegangan (voltage gain) inverting amplifier adalah
Acl = Vout / Vin = - Rf / Rin
Acl adalah penguatan tegangan closed-loop

E. Non Inverting Op-Amp



Pada non-inverting amplifier input sinyal dihubungkan ke input (+) non-inverting dan
sebagian output kembali melalui jaringan feedback dan dihubungkan ke input pembalik(-).
Penguatan yang outputnya sama dengan input, tidak membalikkan fasa. Dikarenakan
feedback yang negatif, maka tegangan diferensial (Vdiff = Vin – Vf) antara terminal input
sangat kecil dan penguatan open loop tinggi (Aol).
Vout
= Vin (1 + Rf / Rin)
Penguatan tegangan (voltage gain) non-inverting amplifier adalah
Acl = (Rf / Rin) + 1


Comments

Post a Comment

Popular posts from this blog

Image
[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat dan Bahan 4. Dasar Teori 5. Percobaan Percobaan ... 1. Tugas Pendahuluan 2. Laporan Akhir MODUL 2 OSCILOSCOPE DAN PENGUKURAN DAYA 1. Pendahuluan [Kembali] Pengukuran merupakan aspek penting dalam fisika. Pengukuran dilakukan dengan alat yang sederhana maupun alat yang modern. Salah satu cabang fisika yaitu listrik, pengukuran pada listrik ini dilakukan dengan alat-alat yang lebih kompleks dibandingkan dengan alat ukur pada umumnya. Beberapa diantaranya adalah, voltmeter, amperemeter, osciloscope, wattmeter, dan masih banyak alat -alat lainnya. Osciloscope merupakan salah satu alat ukur yang digunakan untuk mengamati bentuk gelombang sinyal listrik dalam domain waktu. Alat ini mampu menampilkan perubahan tegangan sinyal terhadap waktu secara visual, sehingga sangat penting dalam analisis rangkaian elektronik, pengujian sinyal, dan troubleshooting perangkat elekt...
Read more
Image
[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Jurnal 2. Prinsip Kerja 3. Video Percobaan 4. Analisa 5. Download File   1. Jurnal  [Kembali] 2. Prinsip Kerja [Kembali] OSCILOSCOPE  1. Kalibrasi Osciloscope      a. Hidupkan oscilloscope dan tunggu beberapa saat sampai pada layar akan muncul  berkas elektron      b. Atur posisi sinyal pada layar sehingga terletak di tengah-tengah      c. Hubungkan input kanal A dengan terminal kalibrasi yang ada pada  oscilloscope      d. Amati bentuk gelombang dan tinggi amplitudonya. 2. Mengukur dan Mengamati Tegangan Searah dan Tegangan Bolak-Balik      Susun rangkaian seperti gambar berikut      Tegangan Searah           a. Atur output p ower supply sebesar 4 Volt           b. Hubungkan input kanal B oscilloscope dengan output power supply      ...
Read more
Image
 TUGAS PENDAHULUAN MODUL II: OSCILOSCOPE DAN PENGUKURAN DAYA 1. Jelaskan pengertian dan fungsi osciloscope! Jawab: Osciloscope adalah alat ukur elektronik yang  mampu menampilkan bentuk gelombang atau sinyal tegangan, baik yang berbentuk sinusoidal maupun non-sinusoidal. Osciloscope berfungsi untuk mengetahui besarnya sinyal serta frekuensi pada suatu perangkat elektronik. 2. Jelaskan prinsip kerja dari osciloscope! Jawab: Prinsip kerja dari osciloscope dengan cara menangkap sinyal-sinyal listrik dari rangkaian elektonik atau rangkaian listrik yang ingin diamati. Setelah sinyal ditangkap atau diukur, sinyal akan diolah melalui rangkaian penguat atau amplifier. Sinyal yang diperkuat akan dipantulkan pada layar osciloscope yang membentuk pola gelombang sesuai dengan perubahan tegangan terhadap waktu.  3. Jelaskan apa itu daya! Jawab: Daya merupakan besaran yang menunjukan usaha atau energi yang digunakan atau diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya dalam suatu sistem. Dal...
Read more