LA Modul 3
JURNAL PRAKTIKUM
OPERATIONAL AMPLIFIER DAN FILTER
Rf(kΩ) | Vi(V) | Hitung Gain(− 𝑅𝑓 ) 𝑅𝑖𝑛 | Vout | Bentuk Gelombang |
20 |
5V |
-20/10 = -2V |
-10V |
 |
50 | 5V |
-50/10 = -5V |
-25V |
 |
80 | 5V |
-80/10 = -8V |
-40V |
 |
1. Komparator
V1 (V) | V2 (V) | Vout |
3V | 1V | -10V |
1V | 3V | +11V |
2. LPF -20dB
Frekuensi | Vin | Vout | Grafik Sinyal |
100 Hz | 5V |
4,23<-32,12°V |  |
500 Hz | 5V |
1,51<-72,3°V |  |
1000 Hz | 5V |
0,78<-80,9°V |
 |
1. HPF 40dB
Frekuensi | Vin | Vout | Grafik Sinyal |
100 Hz |
5V |
2,65<57,9°V |
 |
500 Hz |
5V |
4,76<17,6°V |
 |
1000 Hz |
5V |
4,93<9,05°V |
 |
1. Inverting Amplifier
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 Penguatan outputnya berbeda phasa 180 dengan inputnya, jika input positif maka output negatif.
2. Komparator
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:
• 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).
3. Low Pass Filter
Low Pass Filter (LPF) merupakan jenis filter yang berfungsi untuk meneruskan sinyal listrik yang frekuensinya berada dibawah frekuensi tertentu, diatas frekuensi tersebut (frekuensi cut-off) maka sinyal akan diredam. Low Pass Filter memberikan redaman yang sangat kecil pada frekuensi di bawah frekuensi cut-off yang telah ditentukan, sedangkan frekuensi di atas frekuensi cut-off akan mendapatkan redaman yang besar. Lebih sederhananya hanya frekuensi rendah saja yang dapat melewati rangkaian filter ini.
4. High Pass Filter
High Pass Filter (HPF) berfungsi untuk meneruskan sinyal di atas frekuensi cut-off sedangkan yang berada dibawah frekuensi cut-off diredam. Jenis filter ini memberikan redaman sangat kecil pada frekuensi di atas frekuensi cut-off yang telah ditentukan, sedangkan frekuensi di bawah frekuensi cut-off akan mendapatkan redaman yang sangat besar. Lebih sederhananya, hanya frekuensi tinggi saja yang dapat melewati rangkaian filter ini.
1. Penjelasan Kondisi
2. Percobaan Inverting Amplifier
3. Percobaan Komparator
4. Percobaan LPF-20dB
5. Percobaan HPF+40db
1. Analisa prinsip kerja dari rangkaian Inverting Amplifier berdasarkan nilai yang didapatkan dari percobaan.
Jawab : Rangkaian inverting amplifier menguatkan sinyal input (Vi) dan membalik fasanya 180°, dimana output akan berlawanan fasa dengan input, bisa dilihat pada percobaan bahwa input yang diberikan bernilai positif dan output didapatkan bernilai negatif. Dan juga semakin besar nilai resistor feedbacknya maka penguatan inverting amplifier akan semakin besar.
2. Apa yang terjadi jika input komparator mendekati sama dengan tegangan referensi? Apakah output stabil atau terdapat ketidakpastian (chattering)? Jelaskan berdasarkan hasil percobaan.
Jawab : Pada percobaan, ketika tegangan V2 lebih besar daripada tegangan referensi V1 maka keluaran komparator akan masuk ke kondisi saturasi positif (level HIGH). Sebaliknya, jika lebih kecil dari tegangan referensi , maka keluarannya akan berada pada kondisi saturasi negatif (level LOW). Namun, apabila nilai input berada sangat dekat dengan tegangan ambang switching, keluaran hanya akan berubah satu kali, yaitu tepat saat Vin sama dengan Vref.
3. Bagaimana perbandingan antara nilai perhitungan dengan pengukuran dan jika terjadi perbedaan berikan alasannya.
Jawab :
- Pada Inverting Amplifier, tidak terjadi perubahan yang begitu besar
- Pada Komparator, tidak terjadi perubahan yang begitu besar
- Pada LPF, Perhitungan dilakukan sesuai dan tidak terjadi perubahan yang begitu besar
- Pada HPF, Perhitungan dilakukan sesuai dan tidak terjadi perubahan yang begitu besar
4. Analisa prinsip kerja dari LPF berdasarkan tegangan input, output, frekuensi cut-off, dan gelombang hasil percobaan.
Jawab : Berdasarkan hasil percobaan, LPF bekerja sesuai dengan teori yaitu meloloskan sinyal dengan frekuensi dibawah frekuensi cut-off dan meredam sinyal dengan frekuensi diatas frekuensi cut-off, variasi frekuensi yang dicobakan bisa dilihat gelombangnya pada gelombang output semakin bertambah besar frekuensinya maka semakin meredam sinyal outputnya. Itulah mengapa pada gambar gelombang hasil percobaan setiap perubahan kenaikan frekuensi sinyal outputnya berubah atau meredam.
5. Analisa prinsip kerja dari HPF berdasarkan tegangan input, output, frekuensi cut-off, dan gelombang hasil percobaan.
Jawab : Berdasarkan hasil percobaan, HPF bekerja meloloskan sinyal dengan frekuensi diatas frekuesi cut-off dan meredam sinyal yang memiliki frekuensi dibawah frekuensi cut-off. Bisa dilihat pada percobaan, gambar gelombang sinyal output setiap kenaikan atau variasi frekuensi akan semakin mirip dengan sinyal inputnya. Ini menandakan bahwa HPF bekerja karena meloloskan sinyal dengan frekuensi diatas frekuensi cut-off.
- Laporan Akhir [Download]
- Video Penjelasan Kondisi [Download]
- Video Percobaan Inverting Amplifier [Download]
- Video Percobaan Komparator [Download]
- Video Percobaan LPF -20dB [Download]
- Video Percobaan HPF +40dB [Download]
Komentar
Posting Komentar