OP-AMP dan Rangkaian OP-AMP
PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DASAR
OLEH :
PUTU RUSDI ARIAWAN (0804405050)
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR
2010
PUTU RUSDI ARIAWAN
PERCOBAAN III
OP-AMP dan Rangkaian OP-AMP
3.1 Tujuan Percobaan
1. Dapat menyusun rangkaian-rangkaian amplifier dari op-amp
2. Dapat menyusun rangkaian-rangkaian filter dari op-amp
3.2 Tinjauan Pustaka
Satu penguat operasional atau operational amplifier dalam bahasa
inggris, sering disebut sebagai Op-Amp OpAmp (Operasional Amplifiers) pada
hakekatnya merupakan sejenis IC. Di dalamnya terdapat suatu rangkaian
elektronik yang terdiri atas beberapa transistor, resistor dan atau dioda. Jikalau
kepada IC jenis ini ditambahkan suatu jenis rangkaian, masukkan dan suatu jenis
rangkaian umpan balik, maka IC ini dapat dipakai untuk mengerjakan berbagai
operasi matematika, seperti menjumlah, mengurangi, membagi, mengali,
mengintegrasi, dsb. Oleh karena itu IC jenis ini dinamakan penguat operasi atau
operasional amplifier, disingkat OpAmp. Namun demikian OpAmp dapat pula
dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, misalnya sebagai penguat audio,
pengatur nada, osilator atau pembangkit gelombang, sensor circuit, dsb. OpAmp
banyak disukai karena faktor penguatannya besar (100.000 kali), yang biasanya
dikenal dengan sebuah IC dimana banyak transistor digabungkan dalam satu
kristal semikonduktor. Dengan memakai teknologi IC banyak transistor dan
komponen elektronika lain biasa digabungkan menjadi satu komponen dengan
berbagai sambungan dan sifat tertentu yang canggih. Rangkaian Op-Amp
dalam IC modern merupakan pendekatan yang baik untuk sifat Op-Amp ideal.
Suatu amplifier dapat dikatagorikan operasional jika memenuhi tiga karakteristik
utama, yakni:
1.Very high gain (200.000 kali)
2. Very high input impedance
3. Very low output impedance
PUTU RUSDI ARIAWAN
OpAmp umumnya terdiri atas tiga stage atau amplifier yang dirangkai
secara cascade. Ketiga stage itu masing-masing:
1. Differensitial amplifier
2. Voltage amplifier
3. Output amplifier
Differential amplifier memiliki respon frekuensi yang sangat lebar dan
input impedance yang sangat tinggi. Voltage amplifier memberikan penguatan
yang sangat tinggi dan output amplifier memberikan output impedance yang
sangat rendah sehingga dapat mengeluarkan arus listrik yang besar terhadap
beban.
Gambar 3.2.1 Op-Amp
3.2.1 Jenis – jenis atau Tipe Op-Amp
Ada banyak jenis OpAmp, namun yang umum dijual di pasaran adalah
OpAmp 741. OpAmp type 741 dijual dengan dua tampilan, yakni silinder dan DIL
(Dial In Line). Yang berbentuk silinder berkaki 8 pin, sedangkan yang berbentuk
DIL ada yang berkaki 8 pin, namun ada juga yang berkaki 14 pin.
PUTU RUSDI ARIAWAN
Gambar 3.2.2 Jenis Op-Amp
Nomor pin untuk 8 kaki dan 14 kaki:
Pin 1 (3) + Pin 5 (9) untuk penyetelan 0 volt.
Pin 2 (4) untuk inverting input.
Pin 3 (5) untuk noninverting input.
Pin 4 (6) untuk ground atau tegangan negatif.
Pin 6 (10) terminal keluaran (output).
Pin 7 (11) untuk tegangan positif.
Nomor pin dalam kurung untuk DIL 14 kaki.
Gambar 3.2.3 Op-Amp
3.2.2 Karakteristik dan Parameter OP-AMP
a. Op-Amp Dasar
Op-Amp menggunakan differential amplifier dengan dua input (plus dan
minus ) dan setidaknya satu output.
PUTU RUSDI ARIAWAN
Gambar 3.2.4 Op-Amp Dasar
Rangkaian dasar Op-Amp sebagai berikut :
Gambar 3.2.5 Rangkaian Dasar Op-Amp
Penguatan yang terjadi adalah :
11 R
R
V
V fo
Unity gain
Jika Rf = R1 maka penguatan tegangan = - 1
b. Op-Amp Ideal dan Op-Amp Real
Tentu saja Op-Amp yang ada tidak persis seperti Op-Amp ideal,tetapi
terdapat beberapa sifat yang tidak ideal. Pada banyak rangkaian dan pemakaian
rangkaian tersebut, pengaruh sifat real dari Op-Amp pelu diperhatikan karena
pengaruh pada fungsi rangkaian cukup besar. Rangkaian ini misalnya rangkaian
ukur yang harus memberikan hasil yang sangat teliti atau rangkaian dimana Op-
Amp dirangkai bersama dengan resistivitas yang sangat besar pada masukkan
Op-Amp.
PUTU RUSDI ARIAWAN
c. Diferential Amplifier
Gambar 3.2.6 Rangkaian Diferential Amplifier
Differential amplifier adalah rangkaian yang banyak digunakan dalam
IC.Perhatikan bahwa rangkaian mempunyai dua input dan dua output. Jika sinyal
input diaplikasikan pada salah satu input, dengan input yang lain dihubungkan ke
ground, operasi kerjanya disebut dengan single-ended. Jika dua input dengan
polaritas berlawanan diaplikasikan, disebut dengan double-ended.
Jika input yang sama diaplikasikan pada ke dua terminal input, disebut dengan
common mode.
Dalam operasi common-mode, input sinyal yang sama menghasilkan
sinyal yang berlawanan pada masing-masing collector. Kedua sinyal saling
meniadakan sehingga outputnya menjadi nol. Dalam praktek, nilai output tidak
benar-benar nol, tapi menghasilkan sinyal yang kecil.
Fitur utama dari differential amplifier adalah gain yang sangat besar jika
sinyal yang berlawanan diberikan pada input, dibandingkan dengan gain yang
sangat kecil yang dihasilkan dari common input. Ratio dari perbedaan penguatan
ini disebut common mode rejection.
PUTU RUSDI ARIAWAN
Gambar 3.2.7 Rangkaian Bias DC
VE = 0 V – VBE = - 0.7 V
Arus emitter :
Dengan asumsi kedua transistor sama (Q1 = Q2) maka
IC1= IC2 = ½ IE
Menghasilkan tegangan collector
VC1 = VC2 = VCC – ICRC = VCC- ½ IE RC
d. Penguatan Diferensial
Sifat dari Op-Amp ideal adalah voltase pasa keluaran hanya tergantung
dari selisih antara kedua masukkan dan penguatan diferensialnya tak terhingga.
Sebenarnya penguatan diferensial memiliki nilai yang terhingga. Penguatan
diferensial biasa disebut sebagai AD dan terdifinisi sebagai berikut :
)( VVV
VV
ANEGPOS
out
diff
out
D
PUTU RUSDI ARIAWAN
Di mana :
V outvoltase pada keluaran Op-Amp
V posvoltase pada masukkan non-inverting ( tak membalik )
V neg= voltase pada masukkan inverting ( membalik )
VV negpos=perubahan dari perbedaan antara voltase pada kedua
masukan Op-Amp.
e. Penguatan Bersama ( Common Amplification )
Pada Op-Amp ideal voltase keluaran hanya tergantung dari perbedaan
voltase pada kedua masukkan dn tidak tergantung dari besar potensial pada
masukkannya. Berarti keluaran sama persis ketika kedua masukan sama-sama
mempunyai potensial IV terhadap GND atau mempunyai potensial 8V terhadap
GND. Pada Op-Amp real potensial bersama dari input akan mempengaruhi
keluaran. Terhadap penguatan bersama AC ( common Amplification ) dengan
definisi sebagai berikut :
VAV inbersamaCout.
dimana :
Vout : perubahan voltase output
V in bersama : perubahan voltase bersama pada kedua masukan,dimana
voltase bersama terdefinisi sebagai
V in bersama = VV inin2
1
Common Mode Rejection Ratio ( CMRR ) sering dinyatakan dengan
huruf besar G adalah perbandingan antara penguatan diferensial AD dan
bersama AC :
G =
AA
C
D
f. Input Op-Amp
Untuk Op-Amp ideal voltase keluaran nol ketika perbedaan voltase input
nol,tetapi dalam Op-Amp real voltase input biasanya berbeda dari nol ketika
PUTU RUSDI ARIAWAN
keluaraaan nol. Perbedaan voltase input dimana voltase output nol tersebut Input
Offset, Voff. Besar dari input offset tergantung dari Op-Amp dan biasanyan
besarnya antara 25 V dan 5mV. Kalau suhu berubah maka voltase offset juga
berubah. Besar perubahan voltase offset
V offper perubahan suhu ,T
T
V offdisebut koefisien suhu
(Temperature coeffisien). Pada berbagai Op_amp ada masukan khusus untuk
menghilangkan input offset. Dengan rangkaian tambahan dan memakai masukan
tersebut,besar dari voltase offset bias diatur. Biasanya prlengkapan ini dipakai
untuk menghilangkan voltase offset, berarti mengaturnya menjadi nol. Hal ini
disebut dengan menolkan voltase offset. Kalau offset sudah dinolkan pada suhu
tertentu,voltase offset hanya timbul kalau suhu berbeda dengan suhu tersebut.
Tetapi kalau offset diatur dengan rangkaian pengatur tersebut maka pengaruh
suhu lingkungan pada besar voltase biasanya menjadi lebih besar berarti
koefisien suhu menjadi lebih besar.
Satu lagi perbedaan lagi yang harus diperhatikan pada Op-Ampreal
adalah arus yang terdapat pada inputnya. Arys tersebut sebenarnya merupakan
arus yang terdiri dari dua macam arus, yaitu satu bagian yang besarnya tidak
tergantung pada besar voltase input dan satu bagian yang tergantung pada
voltase input (arus yang terjadi karena adanya resistivitas input).
g. Output Op-Amp
Pada keluaran terdapat resistivitas keluaran. Resistivitas keluaran
biasanya sebesar beberapa puluh ohm sampai orde k . juga terdapat batas
maksimal dan batas minimal untuk voltase keluaran. Voltase keluaran
,aksimalpositif biasanya 1 sampai 3V (tergantung Op-Amp dan beban pada
outputnya) di bawah voltase sumber positif dan voltase keluaran minimal
negative biasanya 1 sampai 3 V (tergantung Op-Amp dan beban pada outputnya)
di atas voltase sumber negative. Tetapi juga ada Op-Amp yang bias memiliki
voltase output sampai voltase sumber negatif atau sampai voltase sumber positif.
Selain terdapat resistivitas outpunya juga terdapat suatu pembatasan
arus pada keluaran Op-Amp untuk melidungi Op-Amp dari penyerapan daya
yang terlalu besar. Op-Amp biasanya bias dipakai hanya dengan arus keluaran
PUTU RUSDI ARIAWAN
maksimal sebesar beberapa mA. Kalau arus yang lebih besar dibutuhkan pada
keluaran rangkaian.
3.2.3 Rangkaian-Rangkaian Op-Amp
a. Penguat Linear yang Inverting dengan Op-Amp; Prinsip Bumi Semu
Rangkaian dasar penguat inverting adalah seperti yang ditunjukkan
pada gambar 3.2.8, dimana sinyal masukannya dibuat melalui input inverting.
Seperti tersirat pada namanya, pembaca tentu sudah menduga bahwa fase
keluaran dari penguat inverting ini akan selalu berbalikan dengan inputnya. Pada
rangkaian ini, umpanbalik negatif di bangun melalui resistor R2.
Gambar 3.2.8 Penguat Inverter
Input non-inverting pada rangkaian ini dihubungkan ke ground, atau v+ =
0. Dengan mengingat dan menimbang aturan 1 (lihat aturan 1), maka akan
dipenuhi v- = v+ = 0. Karena nilainya = 0 namun tidak terhubung langsung ke
ground, input op-amp v- pada rangkaian ini dinamakan virtual ground. Dengan
fakta ini, dapat dihitung tegangan jepit pada R1 adalah Vin – V- = Vin dan tegangan
jepit pada resistor R2 adalah Vout – v- = Vout. Kemudian dengan menggunakan
aturan 2, di ketahui bahwa :
iin + iout = i- = 0,
karena menurut aturan 2, arus masukan op-amp adalah 0.
iin + iout = Vin/R1 + vout/R2 = 0
Selanjutnya Vout/R2 = - Vin/R1 .... atau
Vout/Vin = - R2/R1
Jika penguatan G didefenisikan sebagai perbandingan tegangan keluaran
terhadap tegangan masukan, maka dapat ditulis
G = Vout/R2 = - Vin/R1 …(1)
PUTU RUSDI ARIAWAN
Impedansi rangkaian inverting didefenisikan sebagai impedansi input dari
sinyal masukan terhadap ground. Karena input inverting (-) pada rangkaian ini
diketahui adalah 0 (virtual ground) maka impendasi rangkaian ini tentu saja
adalah Zin = R1.
B = Vf + C
Vf = IDC . Rf
B = IDC . Rf + C ………………………………… ( a )
Arus IDC yang mengalir dari D ke C terdapat ari Hukum Ohm :
IDC = R
V =
RR fi
CD …………………..( b )
Jika persamaan b dimasukkan ke persamaan a maka terdapat
persamaan potensial :
B = cf
fi
CD
RRR
.
ruas kanan dari persamaan diatas dapat diubah menjadi :
RRR
f
fi
CD . =
RRR
RRR
fi
f
Cfi
f
D..
sehingga persamaan menjadi :
B = C
fi
f
Cfi
f
D RRR
RRR
..
B =
RRR
RRR
fi
f
Cfi
f
D1..
B =
RRR
RRR
fi
i
Cfi
f
D..
Voltase output dari Op-Amp dapat ditemukan persamaan sebagai berikut :
V output = ( V input 1 – V input 2 ) . A
V output = ( Vin+ - Vin
- ) . A
AAC
.B
PUTU RUSDI ARIAWAN
b. Penguat Linear yang Non-Inverting dengan Op-Amp
Prinsip utama rangkaian penguat non-inverting adalah seperti yang
diperlihatkan pada gambar 3.2.9 berikut ini. Seperti namanya, penguat ini
memiliki masukan yang dibuat melalui input non-inverting. Dengan demikian
tegangan keluaran rangkaian ini akan satu fasa dengan tegangan inputnya.
Untuk menganalisa rangkaian penguat op-amp non inverting, caranya sama
seperti menganalisa rangkaian inverting.
Gambar 3.2.9 Penguat Non-Inverter
Dengan menggunakan aturan 1 dan aturan 2, kita uraikan dulu
beberapa fakta yang ada, antara lain :
Vin = V+
V+ = V- = Vin ..... lihat aturan 1.
Dari sini ketahui tegangan jepit pada R2 adalah Vout
– V- = Vout – Vin, atau iout = (Vout-Vin)/R2.
Lalu tegangan jepit pada R1 adalah V- = Vin, yang berarti arus iR1 =
Vin/R1. Hukum kirchkof pada titik input inverting merupakan fakta yang
mengatakan bahwa iout + i(-) = iR1 Aturan 2 mengatakan bahwa i(-) = 0 dan jika
disubsitusi ke rumus yang sebelumnya, maka diperoleh iout = iR1 dan Jika ditulis
dengan tegangan jepit masing-masing maka diperoleh
(Vout – Vin)/R2 = Vin/R1 yang kemudian dapat disederhanakan menjadi :
Vout = Vin (1 + R2/R1)
Jika penguatan G adalah perbandingan tegangan keluaran terhadap
tegangan masukan, maka didapat penguatan op-amp non-inverting
G = Vout / Vin = (1 + R2/R1)… (2)
PUTU RUSDI ARIAWAN
Impendasi untuk rangkaian Op-amp non inverting adalah impedansi dari
input non-inverting op-amp ersebut. Dari datasheet, LM741 diketahui memiliki
impedansi input Zin = 108 to 1012 Ohm.
c. Rangkaian Diferensiator
Hubungan antara arus dan voltase dalam kondensator adalah :
QC
VV
QC
1
ICdt
dV
dt
dQI
dt
dQ
Cdt
dv
dt
d
1
1
Jika komponen C pada rangkaian penguat inverting di tempatkan di
depan, maka akan diperoleh rangkaian differensiator seperti pada gambar 3.3.
Dengan analisa yang sama seperti rangkaian integrator, akan diperoleh
persamaan penguatannya :
dtRCdvV in
OUT
Rumus ini secara matematis menunjukkan bahwa tegangan keluaran
vout pada rangkaian ini adalah differensiasi dari tegangan input vin. Contoh
praktis dari hubungan matematis ini adalah jika tegangan input berupa sinyal
segitiga, maka outputnya akan mengahasilkan sinyal kotak.
Gambar 3.2.10 Differensiator
PUTU RUSDI ARIAWAN
Bentuk rangkaian differensiator adalah mirip dengan rangkaian inverting.
Sehingga jika berangkat dari rumus penguat inverting
G = -R2/R1
dan pada rangkaian differensiator diketahui,
CCZR
R R
11
2
maka jika besaran ini disubtitusikan akan didapat rumus penguat differensiator
RCG
Dari hubungan ini terlihat sistem akan meloloskan frekuensi tinggi (high
pass filter), dimana besar penguatan berbanding lurus dengan frekuensi. Namun
demikian, sistem seperti ini akan menguatkan noise yang umumnya berfrekuensi
tinggi. Untuk praktisnya, rangkain ini dibuat dengan penguatan dc sebesar 1
(unity gain). Biasanya kapasitor diseri dengan sebuah resistor yang nilainya
sama dengan R. Dengan cara ini akan diperoleh penguatan 1 (unity gain) pada
nilai frekuensi cutoff tertentu.
Gambar 3.2.11 Rangkaian OPAmp sebagai Differensiator
Gambar diatas merupakan rangkaian differensiator, yaitu rangkaian
yang akan mendifferensialkan sinyal yang masuk ke rangkaian tersebut. Output
PUTU RUSDI ARIAWAN
dari rangkaian ini seakan-akan merupakan fungsi hasil pendifferensialan dari
fungsi masukan. Rangkaian ini dinamakan pula “the differentiation amplifier”.
Dapat dilihat dari gambar berikut :
Gambar 3.2.12 Pendiferensialan sinyal kotak
Sama halnya dengan sinyal-sinyal lain yang dimasukkan ke rangkaian itu,
keluarannya akan terdifferensialkan.
d. Rangkaian Integrator
Op-amp bisa juga digunakan untuk membuat rangkaian-rangkaian
dengan respons frekuensi, misalnya rangkaian penapis (filter). Salah satu
contohnya adalah rangkaian integrator seperti yang ditunjukkan pada gambar
3.4. Rangkaian dasar sebuah integrator adalah rangkaian op-amp inverting,
hanya saja rangkaian umpanbaliknya (feedback) bukan resistor melainkan
menggunakan capasitor C.
Gambar 3.2.13 Integrator
PUTU RUSDI ARIAWAN
Mari kita coba menganalisa rangkaian ini. Prinsipnya sama dengan
menganalisa rangkaian opamp inverting. Dengan menggunakan 2 aturan opamp
(golden rule) maka pada titik inverting akan didapat hubungan matematis :
iin = (Vin – V-)/R = Vin/R , dimana V- = 0 (aturan1)
iout = -C d(Vout – V-)/dt = -C dvout/dt;V- = 0
iin = iout ; (aturan 2)
Maka jika disubtisusi, akan diperoleh persamaan :
iin = iout = Vin/R = -C dVout/dt,
atau dengan kata lain :
Dari sinilah nama rangkaian ini diambil, karena secara matematis
tegangan keluaran rangkaian ini merupakan fungsi integral dari tegangan input.
Sesuai dengan nama penemunya, rangkaian yang demikian dinamakan juga
rangkaian Miller Integral. Aplikasi yang paling populer menggunakan rangkaian
integrator adalah rangkaian pembangkit sinyal segitiga dari inputnya yang berupa
sinyal kotak.
Dengan analisa rangkaian integral serta notasi Fourier, dimana
f = 1/t dan
f2
penguatan integrator tersebut dapat disederhanakan dengan rumus :
RCG 1)(
Sebenarnya rumus ini dapat diperoleh dengan cara lain, yaitu dengan
mengingat rumus dasar penguatan op-amp inverting G = - R2/R1. Pada
rangkaian integrator (gambar 3) tersebut diketahui
CZR
RR
C1
2
1
Dengan demikian dapat diperoleh penguatan integrator tersebut seperti
persamaan (5) atau agar terlihat respons frekuensinya dapat juga ditulis dengan
fRCfG2
1
Karena respons frekuensinya yang demikian, rangkain integrator ini
merupakan dasar dari low pass filter. Terlihat dari rumus tersebut secara
PUTU RUSDI ARIAWAN
matematis, penguatan akan semakin kecil (meredam) jika frekuensi sinyal input
semakin besar.
Pada prakteknya, rangkaian feedback integrator mesti diparalel dengan
sebuah resistor dengan nilai misalnya 10 kali nilai R atau satu besaran tertentu
yang diinginkan. Ketika inputnya berupa sinyal dc (frekuensi = 0), kapasitor akan
berupa saklar terbuka. Jika tanpa resistor feedback seketika itu juga outputnya
akan saturasi sebab rangkaian umpanbalik op-amp menjadi open loop
(penguatan open loop op-amp ideal tidak berhingga atau sangat besar). Nilai
resistor feedback sebesar 10R akan selalu menjamin.
Gambar 3.2.14 Rangkaian OPAmp sebagai Integrator
Perhatikan perbedaannya dengan rangkaian differensiator pada gambar
3.2.14 diatas. Yaitu tidak adanya capasitor pada jalur input.
Bila diberikan sinyal kotak sebagai masukan, akan dihasilkan sinyal mirip
segitiga. Dapat dilihat pada gambar berikut :
Contoh sinyal :
PUTU RUSDI ARIAWAN
Gambar 3.2.15 Pengintegralan sinyal kotak
e. Inverting Amplifier
Rangkaian penguatan konstan yang banyak digunakan adalah inverting
amplifier, seperti gambar berikut :
Gambar 3.2.16Rangkaian Inverting Amplifier
Output diperoleh dengan mengalikan input dengan suatu konstanta
penguatan yang nilainya ditentukan oleh resistor input R1 dan resistor umpan
balik Rf. Output ini terbalik (inverted) dari input (beda phase 180o).
f. Unity Follower
Unity follower menghasilkan gain = 1 tanpa pembalikan phase. Dengan
demikian maka Vo = V1. Ini berarti bahwa output mempunyai magnitud dan
phase yang sama dengan input.
PUTU RUSDI ARIAWAN
Gambar 3.2.17 Unity Follower
g. Summing Amplifier
Gambar 3.2.18 Summing Amplifier
Rangkaian menunjukkan penguatan dengan tiga input yang
menghasilkan suatu fungsi penjumlahan. Masing-masing input dikuatkan dengan
suatu konstanta penguatan sebelum dijumlahkan.
Tegangan output yang dihasilkan adalah :
3
3
2
2
1
1
VR
RV
R
RV
R
RV
fff
o
h. Comparator
Rangkaian comparator digunakan untuk membandingkan tegangan
masukan. Apakah positif ataukan negatif. Rangkaian ini dapat digunakan sebagai
sensor. Dengan mengetahui masukan bertegangan positif/negatif output maka
akan mempengaruhi output rangkaian, sehingga dapat diambil langkah-langkah
yang sekiranya perlu dilakukan bila suatu gejala tertentu terjadi.
Gambar rangkaian sebagai berikut :
PUTU RUSDI ARIAWAN
Gambar 3.2.19 Rangkaian OpAmp sederhana sebagai comparator
Karena sinyal input dimasukkan melalui kaki + maka bila Vin positif maka
Vout juga positif. Demikian pula bila Vin negatif maka Vout negatif. Bila masukan
nol, maka sinyal keluaran juga akan nol.
Untuk rangkaian dengan tipe :
Gambar 3.2.20 Rangkaian OpAmp sederhana sebagai comparator
i. Adder
Gambar 3.2.21 Rangkaian OpAmp sebagai adder
PUTU RUSDI ARIAWAN
Rangkaian adder merupakan rangkaian yang menjumlahkan tegangan
masukan menjadi tegagan output. Juga tergantung dari berapa besar
penguatannya.
Sehingga bila dimasukkan tegangan masing-masing 1V, 2V dan 3V maka output
yang didapat adalah 6V.
Dihitung dengan persamaan :
disederhanakan :
Sedangkan bila kita hitung Vo berdasarkan V1 sebagai berikut
Karena = 2kOhm dan = 1kOhm maka besarnya gain sebesar 1+2 = 3.
maka :
Sehingga telah terbukti secara matematis bahwa rangkaian diatas merupakan
adder/penjumlah.
3.3 Daftar Komponen dan Alat
1. IC op-amp
2. Resistor dan kapasitor
3. Potensiometer
4. Osiloskop
5. Multimeter
6. Disket / flashdisk
7. Milimeterblock
8. Pulpen / pensil
9. Penggaris / mistar
PUTU RUSDI ARIAWAN
3.4 Cara Kerja
3.4.1 Amplifier membalik
1. Buatlah rangkaian sperti gambar 3.1
2. Setting Rg=1K sehingga 1000 mark sesuai dengan 10V
Gambar 3.1 Rangkaian percobaan Inverting amplifier
3. Ukur tegangan dengan osiloskop/multimeter untuk posisi nol
4. Ukur tegangan output Vo sesuai dengan tegangan input Vi seperti pada
table 3.1
Tabel 3.1 Pengukuran tegangan input output(positif) untuk amplifier membalik
No Rf 100k 100k 100k 100k 100k 100k setting
1 Vi 01 0.3 0.5 0.6 0.8 1 Volt
2 Vo Volt
5. Sekarang hubungkan A1 dengan -15V dan ulangi langkah percobaan
sebelumnya dan catat hasilnya pada table 3.2.
Tabel 3.2 Pengukuran tegangan input output(negatif) untuk amplifier membalik
No Rf 100k 100k 100k 100k 100k 100k setting
1 Vi 01 0.3 0.5 0.6 0.8 1 Volt
2 Vo Volt
PUTU RUSDI ARIAWAN
3.4.2 Amplifier tak membalik
1. Buatlah Rangkaian Seperti gambar 3.2
Gambar 3.2 Rangkaian percobaan NonInverting amplifier
2. Hubungkan Rg pada Vcc +15V dan setting Rg sehingga V1 berharga 10V
3. Naikkan teg input V1 dengan mengoperasikan Rf dan ukur Vo sebagai
fungsi Vi dan isikan hasil pengamatan pada table 3.3
Tabel 3.3 Pengukuran tegangan input output (positif )untuk amplifier tak
membalik
No Rf 100k 100k 100k 100k 100k 100k setting
1 Vi 01 0.3 0.5 0.6 0.8 1 Volt
2 Vo Volt
4. Hubungkan Rg pada Vcc -15V dan lakukan setting seperti sebelumnya
serta ulangi pengukuran sesuai dengan table 3.4
Tabel 3.4 Pengukuran tegangan input output (negatif )untuk amplifier tak
membalik
No Rf 100k 100k 100k 100k 100k 100k setting
1 Vi 01 0.3 0.5 0.6 0.8 1 Volt
2 Vo Volt
PUTU RUSDI ARIAWAN
3.4.3 Pengikut tegangan (voltage follower)
1. Buatlah rangkaian seperti gambar 3.3
Gambar 3.3 Rangkaian percobaan untuk pengikut tegangan
2. Hubungkan Rg pada Vcc +15V dan setting Rg sehingga V1 berharga 10V
3. Naikkan teg input V1 dengan mengoperasikan Rt dan ukur Vo sebagai
fungsi Vi dan isikan hasil pengamatan pada table 3.5
Tabel 3.5 Pengukuran tegangan input output (positif )untuk pengikut tegangan
No Rf 100k 100k 100k 100k 100k 100k setting
1 Vi 1 3 5 6 8 10 Volt
2 Vo Volt
4. Hubungkan Rg pada Vcc -15V dan lakukan setting seperti sebelumnya
serta ulangi pengukuran sesuai dengan table 3.6
5.
Tabel 3.6 Pengukuran tegangan input output (negatif )untuk pengikut tegangan
No Rf 100k 100k 100k 100k 100k 100k setting
1 Vi 1 3 5 6 8 10 Volt
2 Vo Volt
PUTU RUSDI ARIAWAN
3.4.4 Amplifier penjumlah
1. Buatlah rangkaian seperti gambar 3.4
Gambar 3.4 Rangkaian percobaan amplifier penjumlah
2. Hubungkan potensiometer 10 putaran ke +15V dan atur resistor variable
1K sehingga posisi 1000 berhubungan dengan 10V
3. Setting potensiometer 10 putaran ke nol. Ukur Uo
4. Input Vi’ dibiarkan open dan ukur Vo=f(Vi) dengan Vi=1V dan 2V
5. Hubungkan R3=10K ke ground dan ukur Vo=f(Vi) seperti langkah 4
6. Ganti R3 1K dengan 100 hubungkan ke ground da lakukan seperti
langkah 4
7. Set FG1 sehingga Vi=2V pada R1. Set juga FG2 sehingga Vi’=3V pada
R3. Ukur Vo=f(Vi + Vi’)
Set FG1 dan FG2 seperti pada langkah 7. tapi Fg2 dihubungkan ke -15V.
ukur Vo= f(Vi – Vi’)
3.4.5 Low pass filter
1. Buatlah rangkaian seperti gambar 3.5
Gambar 3.5 rangkaian percobaan LPF (LOW PASS FILTER)
PUTU RUSDI ARIAWAN
2. Ukur Uo sebagai fungsi frekuensi f. set Ui pada 2 Vpp dan lakukan
pengukuran seperti table 3.7 catat hasil pengukuran pada table.
Table 3.7 Pengujian LPF dengan Frekuensi yang berbeda.
No F(Hertz) 20 200 1000 1500 … 4000 20000
1 Ui(Vpp) 2 2 2 2 2 2 2
2 Uo(Vpp)
3.4.6 High pass filter
1. Buatlah rangkaian seperti gambar 3.7
Gambar 3.6 rangkaian percobaan HPF (HIGH PASS FILTER)
2. Ukur Uosebagai fungsi frekuensi f. set Ui pada 2 Vpp dan lakukan
pengukuran seperti table 3.7 catat besarnya tegangan output Uo dari
HPF.
PUTU RUSDI ARIAWAN
BIODATA PENULIS
Nama : Putu Rusdi Ariawan
TTL : Denpasar. 19 April 1990
Agama : Hindu
Mahasiswa Teknik Elektro Unv. Udayana
Email : [email protected]
www.facebook.com/turusdi
