laporan akhir pengolahan sinyal

7/25/2019 Laporan Akhir Pengolahan Sinyal

1/50

1

BAB 1

RANGKAIAN PENGUAT NON-INVERTING

1.1Tujuan Percobaan

Setelah selesai melakukan percobaan ini, anda diharapkan dapat :

1. Dapat mempelajari dan menggambarkan bentuk sinyal yang dihasilkan oleh penguat non-

inverting.

2. Dapat memahami fungsi dari IC Op-Amp 741.

3. Mengetahui prinsip kerja penguat non-inverting

1.2 Tinjauan Pustaka

Penguat Tak-Membalik (Non-Inverting Amplifier) merupakan penguat sinyal dengankarakteristik dasar sinyal output yang dikuatkan memiliki fasa yang sama dengan sinyal input.

Penguat tak-membalik (non-inverting amplifier) dapat dibangun menggunakan penguat operasional,

karena penguat operasional memang didesain untuk penguat sinyal baik membalik ataupun tak

membalik. Rangkain penguat tak-membalik ini dapat digunakan untuk memperkuat isyarat AC

maupun DC dengan keluaran yang tetap sefase dengan sinyal inputnya. Impedansi masukan dari

rangkaian penguat tak-membalik (non-inverting amplifier) berharga sangat tinggi dengan nilai

impedansi sekitar 100 MOhm.

Gambar 1.1 Rangkaian Penguat Non Inverting

Rangkaian diatas merupakan salah satu contoh penguat tak-membalik menggunakan

operasional amplifier (Op-Amp) tipe 741 dan memnggunakan sumber tegangan DC simetris. Dengan

sinyal input yang diberikan pada terminal input non-inverting, maka besarnya penguatan tegangan

rangkaian penguat tak membalik diatas tergantung pada harga Rin dan Rf yang dipasang. Besarnya

penguatan tegangan output dari rangkaian penguat tak membalik diatas dapat dituliskan dalam

persamaan matematis sebagai berikut.
http://1.bp.blogspot.com/--r23p4CosXs/UWPw0AaePdI/AAAAAAAAALU/4lM0KL-s0A0/s1600/1.PNG


2/50

2

Apabila besarnya nilai resistor Rf dan Rin rangkaian penguat tak membalik diatas sama-sama

10K Ohm maka besarnya penguatan tegangan dari rangkaian penguat diatas dapat dihitung secara

matematis sebagai berikut.

Untuk membuktikan bahwa penguat tak-membalik akan menguatkan sinyal input sebesar 2

kali dengan fasa yang sama dengan sinyal input. Dapat dibuktikan dengan memberikan sinyal input

berupa sinyal AC (sinusoidal) dan mengukurnya menggunakan oscilocope, dimana sinyal input

diukur melalui chanel 1 osciloscope dan sinyal output diukur dengan chanel 2 osciloscope. Sehinggadiperoleh bentuk sinyal output dan sinyal input penguat tak-membalik (non-inverting amplifier)

seperti pada gambar berikut.

Pada gambar diatas terlihat rangkaian penguat tak membalik diberikan inpul sinyal ACdengan tegangan 1 Vpp. Dari gambar sinyal input dan output diatas terbukti bahwa rangkaian penguat

tak-membalik (non-inverting amplifier) diatas memiliki output yang tegangannya 2 (dua) kali lebih

besar dari sinyal input dan memiliki fasa yang sama dengan sinyal input yang diberikan ke rangkaian

penguat tak-membalik (non-inverting amplifier) tersebut.


3/50

3

1.3Hasil Percobaan Menggunakan Livewire

Vin= 1v


4/50

4


5/50

5


6/50

6

Vin = 2v


7/50

7


8/50

8

1.4 Perbandingan Hasil antara Praktik dan Live wire

Tabel 1 Sinyal DC

Resistor ()Multimeter

(volt)

Osiloskop

(Vp)

Av

R1 R2 R3 Vin Vout

Vin Vout

Multitester Osiloskop

1M 1K 1K 1 2 1 2 2 2

1M 2K2 1K 1 3,2 1 3,2 3,2 3,2

1M 3K3 1K 1 4,3 1 4 4,3 4

1M 4K7 1K 1 5,7 1 5,6 5,8 5,6

1M 1K 1K 2 4 2 4 2 2

1M 2K2 1K 2 6,4 2 6,4 3,2 3,2

1M 3K3 1K 2 8,7 2 8,8 4,3 4,4

1M 4K7 1K 2 11,5 2 11,2 5,7 5,7

1M 1K 1K 3 5,9 3 6 2 21M 2K2 1K 3 9,6 3 9,5 3,2 3,2

1M 3K3 1K 3 12,8 3 13 4,3 4,3

1M 4K7 1K 3 14 3 14 5,7 5,7

Tabel 2 Sinyal AC


(volt)

Osiloskop

(Vpp)Av

R1 R2 R3 Vin Vout

Vin Vout


1M 1K 1K 1 1,9 1 2 2,0 2

1M 2K2 1K 1 3,3 1 3,2 3,3 3,2

1M 3K3 1K 1 4,6 1 4,4 4,6 4,4

1M 4K7 1K 1 6,3 1 5,6 6,3 5,6

1M 1K 1K 2 4,3 2 4 2,15 2

1M 2K2 1K 2 7,1 2 7 3,05 3,5

1M 3K3 1K 2 10 2 9,2 5 4,6

1M 4K7 1K 2 12,2 2 12 6,6 6

1M 1K 1K 3 6,4 3 6 2,13 2

1M 2K2 1K 3 10,6 3 10 3,5 3,3

1M 3K3 1K 3 12,4 3 12 4,13 41M 4K7 1K 3 16,7 3 12 5,5 4


9/50

9

Hasil Dengan Menggunakan Livewire

Sinyal DC


(volt)

Osiloskop

(Vp)

Av

R1 R2 R3 Vin Vout

Vin Vout


1M 1K 1K 1 2 1 2 2 2

1M 2K2 1K 1 3,2 1 3,2 3,2 3,2

1M 3K3 1K 1 4,3 1 4,3 4,3 4,3

1M 4K7 1K 1 5,7 1 5,7 5,7 5,7

1M 1K 1K 2 4 2 4 2 2

1M 2K2 1K 2 6,4 2 6,4 3,2 3,2

1M 3K3 1K 2 8,6 2 8,6 4,3 4,3

1M 4K7 1K 2 11,4 2 11,4 5,7 5,7

1M 1K 1K 3 6 3 6 2 21M 2K2 1K 3 9,6 3 9,6 3,2 3,2

1M 3K3 1K 3 12,9 3 12,9 4,3 4,3

1M 4K7 1K 3 14,4 3 14,4 4,8 4.8

1.5Analisa

Op-amp pada dasarnya adalah penguat. Pada percobaan ini di pelajari fungsi dari penguat

non- inverting yaitu rangkaian yang dapat memperkuat sinyal input di mana membalikkan sinyal

output bahkan ketika mereka menambah sinyal input bersama-sama. Dalam percobaan ini input

sinyal yang masuk ke terminal positif IC OP-AMP 741 sedangkan terminal negatif dari IC OP-

AMP dihubungkan dengan ground. Sinyal output yang dihasilkan oleh penguat non- inverting

adalah berbanding lurus dengan sinyal inputnya atau dengan kata lain sinyal output sefasa dengan

sinyal inputnya.

Apabila tegangan yang masuk adalah DC maka gelombang yang terbentuk adalah datar

(lurus). Sedangkan apabila tegangan yang masuk adalah AC maka gelombang yang terbentuk

adalah gelombang sinusoidal yang terdiri dari bukit dan lembah.

Pada saat rangkaian non-inverting ini diberi tegangan DC 1 V, tegangan outputnya dapat

terlihat pada multimeter sebesar 2 Volt, 3 Volt atau lebih tergantung besarnya R2 yang dipasang

karena semakin besar R2 yang dipasang maka tegangan outputnya akan semakin besar. Serta

tegangan input juga berpengaruh besar pada rangkaian penguat non-inverting. Ini dibenarkanmelalui persamaan :

1

3

2.R

RVinVout

Untuk lebih jelasnya simak perhitungan dibawah ini

Untuk Sinyal DC

Vin = 1Volt

R1 = 1 M

, R2 = 1 K

, R3 = 1 K

, Vin = 1 V


10/50

10

1

3

2.R

RVinVout

=

1

1

1.1

K

KV

= 2 V

Vin

VoutAV

V

V

1

2

= 2

Jika dibandingkan dengan hasil percobaan di dapat :

Untuk input sinyal DC sebesar 2 V Serta penguatannya di dapat sebesar 2

R1 = 1 M, R2 = 2,2 K, R3 = 1 K, Vin = 1 V

1

3

2.R

RVinVout

V2,3

Vin

VoutAV

=,

= 3,2


Untuk input sinyal DC sebesar 3,2 V

R1 = 1 M, R2 = 3,3 K, R3 = 1 K, Vin = 1 V

1

3

2.R

RVinVout

1

1

3,3.1

K

KV

V3,4

Vin

VoutAV

V

V

1

3,4

= 4,3




11/50

11

R1 = 1 M, R2 = 4,7 K, R3 = 1 K, Vin = 1 V

1

3

2.R

RVinVout

1

1

7,4.1

K

KV

V7,5

Vin

VoutAV

V

V

1

7,5

= 5,7



Terlihat pada tabel pengukuran bahwa hasil antara keduanya (praktik dan livewire) hampir

mendekati teori (rumus), kalaupun ada perbedaan selisih nilai 0,2-0,5 Volt, itu adalah resistansi

dari IC OP-AMP 741 dan komponen pendukung lainnya seperti resistor (pada saat praktik).

Pada sinyal keluaran AC ada beberapa nilai pengukuran yang tidak sesuai dengan

perhitungan. Misalnya pada R2= 4K7, Vinput = 3V dan F = 1 KHz.

Didapat hasil pengukuran sebesar 14,5 Vp. Ini dikarenakan bahwa hasil tegangan yang keluar

pada penguat non-inverting tidak akan melebihi nilai VCC-nya yakni 15 V.

1.6Kesimpulan

1. IC Op Amp 741 mempunyai keluaran yang tidak akan melebihi tegangan power IC itu sendiri

2. Semakin besar R2 maka Vout akan semakin besar

3. Pengukuran praktik dan pengukuran dengan menggunakan livewire memiliki perbedaan yang

kecil

4. Livewire lebih akurat dibandingkan dengan praktik langsung karena tidak mengalami factor

factor yang merugikan seperti usia komponen dan human error.


12/50

12

BAB 2

PENGUAT INVERTING

2.1 Tujuan

1. Dapat membuat rangkaian penguat inverting dengan benar

2. Mengetahui cara kerja penguat inverting

3. Dapat menggambar sinyal output dari penguat inverting


Inverting Amplifier merupakan penerapan dari penguat operasional sebagai penguat sinyal

dengan karakteristik dasar sinyal output memiliki phase yang berkebalikan dengan phase sinyal input.

Pada dasarnya penguat operasional (Op-Amp) memiliki faktor penguatan yang sangat tinggi (100.000

kali) pada kondisi tanpa rangkaian umpan balik. Dalam inverting amplifier salah satu fungsi

pamasangan resistor umpan balik (feedback) dan resistor input adalah untuk mengatur faktorpenguatan inverting amplifier (penguat membalik) tersebut. Dengan dipasangnya resistor feedback

(RF) dan resistor input (Rin) maka faktor penguatan dari penguat membalik dapat diatur dari 1 sampai

100.000 kali. Untuk mengetahui atau menguji dari penguat membalik (inverting amplifier) dapat

menggunakan rangkaian dasar penguat membalik menggunakan penguat operasional (Op-Amp)

seperti pada gambar berikut.

Rangkaian penguat membalik diatas merupakan rangkaian dasar inverting amplifier yang

menggunakan sumber tegangan simetris. Secara matematis besarnya faktor penguatan (A) pada

rangkaian penguat membalik adalah (-Rf/Rin) sehingga besarnya tegangan output secara matematis

adalah :

Apabila nilai resistansi feedback (Rf) adalah 10KOhm dan resisntansi input 1 KOhm maka

secara matematik besarnya faktor penguatan rangkaian penguat membalik (inverting amplifier) diatas

adalah :


13/50

13

Untuk melakukan pengujian rangkaian penguat membalik (inverting amplifier) maka

tegangan sumber (simetris) +10Vdc diberikan ke jalur +Vcc sedangkan -10Vdc dihubungkan ke jalur

-Vcc. Sebagai sinyal input sebaiknya menggunakan sinyal input sinusoidal dengan range frekuensi

audio (20 Hz 20 KHz) agar terlihat jelas perbedaan sinyal input dan output rangkaian penguat

membalik ini yang berbeda phase antar input dan outpunya. Dengan nilai resistansi dan sumber

tegangan seperti disebutkan sebelumnya apabila pada rangkaian penguat membalik diatas diberikan

sinyal input sebesar 0,5 Vpp maka idealnya tegangan output rangkaian penguat membalik (inverting

amplifier) ini adalah.

Dalam bentuk grafik bentuk sinyal output dan sinyal input rangkaian penguat membalik

(inverting amplifier) ini dapat digambarkan sebgai berikut.

Dalam percobaan untuk mendapatkan bentuk sinyal output dan sinyal input seperti diatas

dapat digunakan osciloscope doble trace dengan input A osciloscope dihubungkan ke jalur input

penguat membalik (inverting amplifier) dan input B osciloscope dihubungkan ke jalur output penguat

mebalik tersebut. Dengan alat ukur osciloscope yang terhubung seperti ini dapat dianalisa

perbandingan sinyal input dengan sinyal output rangkaian penguat membalik (inverting amplifier)

secara lebih life dalam berbagai perubahan sinyal input.


14/50

14

2.3 Hasil Percobaan


15/50

15


16/50

16


17/50

17


18/50

18

2.4 Perbandingan antara praktik dan livewire

Hasil Praktik

Sinyal DC 1 Input

Resistor () Tegangan (V)V/Div AV

Rf R1 Vin Vout

2K2 1K 1 -2,34 2 -2,34

3K3 1K 1 -3,52 1 -3,52

4K7 1K 1 -4,99 2 -4,99

10K 1K 1 -10,6 5 -10,6

2K2 1K 2 -4,7 2 -2,35

3K3 1K 2 -7 2 -3,5

4K7 1K 2 -10 5 -5

10K 1K 2 -12,9 5 -6,45

2K2 1K 3 -6,7 2 -2,23

3K3 1K 3 -10 5 -3,33

4K7 1K 3 -12,8 5 -4,26

10K 1K 3 -12,9 5 -4,3

2K2 1K 4 -9 5 -2,25

3K3 1K 4 -12,8 5 -3,2

4K7 1K 4 -12,9 5 -3,225

10K 1K 4 -13 5 -3,25

2K2 1K 5 -11,3 5 -2,26

3K3 1K 5 -12,8 5 -2,56

4K7 1K 5 -12,8 5 -2,56

10K 1K 5 -13 5 -2,6

Tabel 2 input sinyal AC

Resistor ()Tegangan

(V)/(Vpp) V/Div AV

Rf R1 Vin Vout

2K2 1K 1 -1,8 1 -1,8

3K3 1K 1 -3 1 -3

4K7 1K 1 -4,6 1 -4,6

10K 1K 1 -10,5 1 -10,5

2K2 1K 2 -3 1 -1,5


19/50

19

3K3 1K 2 -4,8 1 -2,4

4K7 1K 2 -7,4 2 -3,7

10K 1K 2 -17 2 -8,5

2K2 1K 3 -6 2 -2

3K3 1K 3 -9 2 -34K7 1K 3 -12 2 -4

10K 1K 3 -25 5 -8,3

2K2 1K 4 -7,5 5 -1,875

3K3 1K 4 -11 5 -2,75

4K7 1K 4 -15 5 -3,75

10K 1K 4 -28 5 -7

2K2 1K 5 -9 5 -1,8

3K3 1K 5 -14 5 -2,8

4K7 1K 5 -20 5 -410K 1K 5 -28 5 -5,6

Hasil Livewire . Sinyal DC 1 Input

Resistor () Tegangan (V)V/Div AV

Rf R1 Vin Vout

2K2 1K 1 -2,20 4 -2,20

3K3 1K 1 -3,30 4 -3,304K7 1K 1 -4,69 4 -4,69

10K 1K 1 -9,99 4 -9,99

2K2 1K 2 -4,40 4 -2,20

3K3 1K 2 -6,60 4 -3,30

4K7 1K 2 -9,39 4 -4,69

10K 1K 2 -15,26 4 -7,63

2K2 1K 3 -6,60 4 -2,20

3K3 1K 3 -9,90 4 -3,30

4K7 1K 3 -14,09 4 -4,6910K 1K 3 -15,26 4 -5,08

2K2 1K 4 -8,80 4 -2,20

3K3 1K 4 -13,20 4 -3,30

4K7 1K 4 -15,26 4 -4,69

10K 1K 4 -15,26 4 -3,81

2K2 1K 5 -11,00 4 -2,20

3K3 1K 5 -15,25 4 -3,05

4K7 1K 5 -15,26 4 -3,05

10K 1K 5 -15,26 4 -3,05


20/50

20

2.5 Analisa

Pada percobaan kali ini, saya akan menganalisis rangkaian penguat inverting. Rangkaian

penguat inverting merupakan rangkaian penguat pembalik dengan impedansi masukan sangat rendah.

Rangkaian penguat inverting akan menerima arus atau tegangan dari tranduser sangat kecil dan akan

membangkitkan arus atau tegangan yang lebih besar.

Pada rangkaian penguat inverting dengan satu masukan, set Vcc = 15V, Vee = -15V, Rin =

1K, dengan Rf = 2K2, 3K3,4K7, 10K dan Vin = 1V,2V,3V,4V dan 5V dengan input DC.

Pada tabel 1 dan 2 dapat kita lihat bahwa jika kita mengganti Rf lebih besar terdapat pengaruh

terhadap penguatan tegangan (Vo). Semakin besar Rf yang digunakan maka penguatan tegangan akan

semakin besar pula yang dihasilkan.

Dalam inverting amplifier salah satu fungsi pamasangan resistor umpan balik (feedback) dan

resistor input adalah untuk mengatur faktor penguatan inverting amplifier (penguat membalik)

tersebut. Dengan dipasangnya resistor feedback (RF) dan resistor input (Rin) maka faktor penguatan

dari penguat membalik dapat diatur dari 1 sampai 100.000 kali.

Untuk lebih jelasnya lebih baik kita melakukan perhitungan berdasarkan rumus dan

membandingkan hasil praktik dan livewire

Vo= - Untuk Vin = 1V

Rf = 2K2, 3K3,4K7, 10K

Vo= -, 1= -2,2V Vo= -, 1= -3,3V Vo= -,7 1= -4,7V Vo= - 1= -10V

Pada hasil pengukuran praktik dengan inputan sinyal DC tercatat :

RF 2k2 = -2,34

RF 3k3 = -3,52

RF 4k7 = -4,99

RF 10k = -10,6

Pada hasil pengukuran livewire

RF 2k2 = -2,20

RF 3k3 = -3,30

RF 4k7 = -4,69

RF 10k = -9,99

Hal ini menunjukkan bahwa livewire lebih mendekati perhitungan dengan menggunakan

rumus dibandingkan dengan hasil pengukuran dengan menggunakan multimeter. Selain terjadi rugi

rugi komponen, human error lah juga termasuk penyebab berbedanya data perhitungan dan


21/50

21

pengukuran. Namun human error tersebut dapat ditoleransi karena perbedaan tegangannya hanya

berkisar 0,1V-0,5V dibandingkan dengan perhitungan.

2.6 Kesimpulan

1. Inverting Amplifier merupakan penerapan dari penguat operasional sebagai penguat sinyal

dengan karakteristik dasar sinyal output memiliki phase yang berkebalikan dengan phase

sinyal input. Pada dasarnya penguat operasional (Op-Amp) memiliki faktor penguatan yang

sangat tinggi (100.000 kali) pada kondisi tanpa rangkaian umpan balik.

2. R IN dan RF berpengaruh terhadap Vo

3. Cara menghitung Vo adalah Vo= -


22/50

22

BAB 3

SUMMING INVERTING

3.1Tujuan

Tujuan percobaan ini adalah sebagai berikut :

1. Dapat membuat (menterjemahkan) rangkaian summing inverting ke protoboard.

2. Dapat membedakan rangkaian summing inverting dengan rangkaian penguat inverting.

3. Memahami prinsip kerja dari rangkaian summing inverting.

4. Dapat membandingkan hasil pengukuran dengan hasil perhitungan yang diperoleh dari

rangkaian summing inverting.


Summing inverting adalah penguat yang memiliki tegangan keluarannya sama-besarnya denganjumlah tegangan masukan dan polaritas dari tegangan keluarannya ini terbalik dengan polaritas

tegangan masukannya. Besarnya tegangan keluaran ini berbanding lurus dengan besarnya hasil

perkalian antara jumlah arus pada R1 dan R2 dengan besar tahanan Rf. Keuntungan yang dimiliki

oleh rangkaian penguat summing inverting adalah kemampuannya untuk menangani lebih dari satu

masukan sekaligus Gambar 3.1 memperlihatkan sebuah penguat penjumlahan pembalik (summing

inverting).

Tiap arus masukan ditentukan oleh tegangan masukan dan resistansi masukannya yang dinyatakan

secara sistematis :

I1 =

I2 =

IRL=


23/50

23

Sedangkan arus yang mengalir pada tahanan Feedback (IRF) sama dengan arus input pada rangkaian

I f = I = 1 + 2Karena tahanan-tahanan input terhubung paralel, maka tegangan input pada masing-masing tahanan

sama besarnya, yaitu :

1 = 2 = Sehingga :

1 + 2 = 11 +22 =

11 +

12

Atau :

= 1

1+ 1

2

Karena :

=

Maka tegangan keluaran (Vo) menjadi :

= (1 +2)Vin

Dan penguatan adalah :

=

Contoh soal :

Seperti pada gambar 3.1 diketahui

R1 = R2 = 1K, Rf = 4K, Vin = 1mV

Hitunglah :

a. Tegangan Output

b.

Penguatan

Penyelesaian :

a. Tegangan Output :

= +

= +1

= 81mV

=8


24/50

24

b. Penguatan Total :

= = = 8

3.3Hasil Percobaan

Tanpa RL Vin=1V


25/50

25


26/50

26

Vin=2V


27/50

27


28/50

28

Menggunakan RL


29/50

29


30/50

30


Tabel 1

Hasil Praktik (Tanpa RL)

Resistor() Teg Input (V)Teg

Output(V)

TegFeedback(V)

Arus Input (mA)

R1 R2 RF V1 V2 Vo VRf I1 I2

1K 1K 1K 1 1 -2 2 1 1

1K 2K2 1K 1 1 -1,45 1,45 1 0,5

1K 3K3 1K 1 1 -1,3 1,3 1 0,3

1K 4K7 1K 1 1 -1,2 1,2 1 0,2

1K 1K 1K 2 2 -4 4 1,8 2

1K 2K2 1K 2 2 -2,9 2,9 1,8 0,9

1K 3K3 1K 2 2 -2,6 2,6 1,8 0,6

1K 4K7 1K 2 2 -2,4 2,4 1,8 0,41K 1K 1K 3 3 -6 6 3 3

1K 2K2 1K 3 3 -4,3 4,3 3 1,4

1K 3K3 1K 3 3 -3,8 3,8 3 0,9

1K 4K7 1K 3 3 -3,6 3,6 3 0,6

Hasil Livewire

Resistor() Teg Input (V)Teg

Output

(V)

TegFeedback(V)

Arus Input (mA)

R1 R2 RF V1 V2 Vo VRf I1 I2

1K 1K 1K 1 1 -2 2 1 11K 2K2 1K 1 1 -1,45 1,45 1 0,45

1K 3K3 1K 1 1 -1,3 1,3 1 0,3

1K 4K7 1K 1 1 -1,2 1,2 1 0,2

1K 1K 1K 2 2 -4 4 2 2

1K 2K2 1K 2 2 -2,9 2,9 2 0,9

1K 3K3 1K 2 2 -2,6 2,6 2 0,6

1K 4K7 1K 2 2 -2,4 2,4 2 0,4

1K 1K 1K 3 3 -6 6 3 3

1K 2K2 1K 3 3 -4,3 4,3 3 1,4

1K 3K3 1K 3 3 -3,8 3,8 3 0,9

1K 4K7 1K 3 3 -3,6 3,6 3 0,6


31/50

31

Tabel 2

Hasil praktik ( Memakai RL)

Resistor()Teg Input

(V)

TegOutput

(V)

Teg

Feedback(V)Arus Input (mA)

R1 R2 RF V1 V2 Vo VRf I1 I2 IRf1K 1K 1K 1 1 -2 2 1 1 2

1K 2K2 1K 1 1 -1,45 1,45 1 0,5 1,4

1K 3K3 1K 1 1 -1,3 1,3 1 0,3 1,3

1K 4K7 1K 1 1 -1,2 1,2 1 0,2 1,2

1K 1K 1K 2 2 -4 4 1,8 2 4

1K 2K2 1K 2 2 -2,9 2,9 1,8 0,9 2,9

1K 3K3 1K 2 2 -2,6 2,6 1,8 0,6 2,6

1K 4K7 1K 2 2 -2,4 2,4 1,8 0,4 2,4

1K 1K 1K 3 3 -6 6 3 3 6

1K 2K2 1K 3 3 -4,3 4,3 3 14 4,3

1K 3K3 1K 3 3 -3,8 3,8 3 0,9 3,9

1K 4K7 1K 3 3 -3,6 3,6 3 0,6 3,6

Hasil Livewire

Resistor()Teg Input

(V)

TegOutput

(V)

TegFeedback(V)

Arus Input (mA)

R1 R2 RF V1 V2 Vo VRf I1 I2 IRf

1K 1K 1K 1 1 -2 2 1 1 2

1K 2K2 1K 1 1 -1,45 1,45 1 0,5 1,4

1K 3K3 1K 1 1 -1,3 1,3 1 0,3 1,31K 4K7 1K 1 1 -1,2 1,2 1 0,2 1,2

1K 1K 1K 2 2 -4 4 1,8 2 4

1K 2K2 1K 2 2 -2,9 2,9 1,8 0,9 2,9

1K 3K3 1K 2 2 -2,6 2,6 1,8 0,6 2,6

1K 4K7 1K 2 2 -2,4 2,4 1,8 0,4 2,4

1K 1K 1K 3 3 -6 6 3 3 6

1K 2K2 1K 3 3 -4,3 4,3 3 14 4,3

1K 3K3 1K 3 3 -3,8 3,8 3 0,9 3,9

1K 4K7 1K 3 3 -3,6 3,6 3 0,6 3,6

PERHITUNGAN SECARA TEORI

Tabel 1.

1. Vo = - (Rf/R1+Rf/R2)Vin 1. VRF = V1/R1+V2/R2

= - (1K/1K+1K/1K) 1V = 1/1+1/1= 2 V

= - 2V


32/50

32


= - (1K/1K+1K/2K2) 1V = 1/1+1/2,2= 1,45 V

= - 1,45 V


= - (1K/1K+1K/3K3) 1 V = 1/1+1/3,3= 1,3 V

= - 1,3 V


= - (1K/1K+1K/4K7) 1V = 1/1+1/4,7= 1,21 V

= - 1,21 V


= - (1K/1K+1K/1K) 2 = 2/1+2/1= 4 V

= - 4 V


= - (1K/1K+1K/2K2) 2 = 2/1+2/2,2= 2,9 V

= - 2,9 V


= - (1K/1K+1K/3K3) 2 = 2/1+2/3,3= 2,6 V

= - 2,6 V


= - (1K/1K+1K/4K7) 2 = 2/1+2/4,7= 2,42 V

= - 2,42 V


= - (1K/1K+1K/1K) 3 = 3/1+3/1= 6 V

= - 6 V


= - (1K/1K+1K/2K2) 3 = 3/1+3/2,2= 4,35 V

= - 4,35 V



33/50

33

= - (1K/1K+1K/3K3) 3 = 3/3+3/3,3= 3,9 V

= - 3,9 V


= - (1K/1K+1K/4K7) 3 = 3/1+3/4,7= 3,63 V

= - 3,63 V

1. I1 = V1/R1 1. I2 = V2/R2

= 1/1 = 1/1

=1 mA = 1 mA

2. I1 = V1/R1 2. I2 =V2/R2

=1/1 =1/2,2

=1 mA =0,45 mA

3. I1 = V1/R1 3. I2 =V2/R2

=1/1 = 1/3,3

=1 mA =0,30 mA

4. I1 = V1/R1 4. I2 =V2/R2

=1/1 = 1/4,7

=1 mA =0,21 mA

5. I1 = V1/R1 5. I2 =V2/R2

=2/1 = 2/1

=2 mA =2 mA

6. I1 = V1/R1 6. I2 =V2/R2

=2/1 = 2/2,2

=2 mA =0,90 mA

7. I1 = V1/R1 7. I2 =V2/R2

=2/1 = 2/3,3

=2 mA =0,60 mA

8. I1 = V1/R1 8. I2 =V2/R2

=2/1 = 2/4,7


34/50

34

=2 mA =0,42 mA

9. I1 = V1/R1 9. I2 =V2/R2

=3/1 =3/1

=3 mA =3 mA

10. I1 = V1/R1 10. I2 =V2/R2

=3/1 = 3/2,2

=3 mA = 1,36 mA

11.I1 = V1/R1 11. I2 =V2/R2

=3/1 = 3/3,3

=3 mA =0,90 mA

12.I1 = V1/R1 12. I2 =V2/R2

=3/1 =3/4,7

=3 mA =0,63 mA

Tabel 2.

1. Vo = - (Rf/R1+Rf/R2)Vin 1. VRL = V1/R1+V2/R2

= - (1K/1K+1K/1K) 1V = 1/1+1/1= 2 V

= - 2V


= - (1K/1K+1K/2K2) 1V = 1/1+1/2,2= 1,45 V

= - 1,45 V

3. Vo = - (Rf/R1+Rf/R2)Vin 3.VRL = V1/R1+V2/R2

= - (1K/1K+1K/3K3) 1 V = 1/1+1/3,3= 1,3 V

= - 1,3 V

4. Vo = - (Rf/R1+Rf/R2)Vin 4. VRL = V1/R1+V2/R2 = -

(1K/1K+1K/4K7) 1V = 1/1+1/4,7= 1,21 V

= - 1,21 V


= - (1K/1K+1K/1K) 2 = 2/1+2/1= 4 V


35/50

35

= - 4 V


= - (1K/1K+1K/2K2) 2 = 2/1+2/2,2= 2,9 V

= - 2,9 V


= - (1K/1K+1K/3K3) 2 = 2/1+2/3,3= 2,6 V

= - 2,6 V


= - (1K/1K+1K/4K7) 2 = 2/1+2/4,7= 2,42 V

= - 2,42 V


= - (1K/1K+1K/1K) 3 = 3/1+3/1= 6 V

= - 6 V


= - (1K/1K+1K/2K2) 3 = 3/1+3/2,2= 4,35 V

= - 4,35 V


= - (1K/1K+1K/3K3) 3 = 3/3+3/3,3= 3,9 V

= - 3,9 V


= - (1K/1K+1K/4K7) 3 = 3/1+3/4,7= 3,63 V

= - 3,63 V

1. I1 = V1/R1 1. I2 = V2/R2

= 1/1 = 1/1

=1 mA = 1 mA

2. I1 = V1/R1 2. I2 =V2/R2

=1/1 =1/2,2


36/50

36

=1 mA =0,45 mA

3. I1 = V1/R1 3. I2 =V2/R2

=1/1 = 1/3,3

=1 mA =0,30 mA

4. I1 = V1/R1 4. I2 =V2/R2

=1/1 = 1/4,7

=1 mA =0,21 mA

5. I1 = V1/R1 5. I2 =V2/R2

=2/1 mA = 2/1

=2 mA =2 mA

6. I1 = V1/R1 6. I2 =V2/R2

=2/1 = 2/2,2

=2 mA =0,90 mA

7. I1 = V1/R1 7. I2 =V2/R2

=2/1 = 2/3,3

=2 mA =0,60 mA

8. I1 = V1/R1 8. I2 =V2/R2

=2/1 = 2/4,7

=2 mA =0,42 mA

9. I1 = V1/R1 9. I2 =V2/R2

=3/1 =3/1

=3 mA =3 mA

10. I1 = V1/R1 10. I2 =V2/R2

=3/1 = 3/2,2

=3 mA = 1,36 mA

11.I1 = V1/R1 11. I2 =V2/R2

=3/1 = 3/3,3

=3 mA =0,90 mA


37/50

37

12.I1 = V1/R1 12. I2 =V2/R2

=3/1 =3/4,7

=3 mA =0,63 mA

1. IRL =VRL/RL 7. IRL =VRL/RL

= 2/330 =2,6/330

= 6,06 mA = 7,87 mA


= 2/330 =2,4/330

= 6,06 mA = 7,27 mA


= 1,5/330 =5,8/330

= 4,5 mA = 17,57 mA


= 1,3/330 =4/330

= 3,93 mA = 12,12 mA


= 1,2/330 =3,8/330

= 3,63 mA = 11,51 mA


= 4/330 =3,6/330

= 12,12 mA = 10,90 mA


38/50

38

3.5Analisa

Berdasarkan hasil Praktikum yang telah kami lakukan mengenai praktikum job 3 yang

berjudul Summing inverting.Summing inverting adalah rangkaian elektronika yang berfungsi untuk

menjumlahkan dua buah atau lebih tegangan listrik. Rangkaian ini dibuat dengan menggunakan IC

Operational Amplifier yang memiliki banyak kegunaan dan aplikatif. Summing inverting dapatdiartikan sebagai penguat balikan yang memiliki 2 masukan atau lebih yang pada masukan tersebut

masing-masing diberi resistor serta pemberian resistor feedback sebagai tahanan penguatan. Nilai arus

I feedback sama dengan nilai arus I input karena pada kedua masukan kita yang diatur secara paralel

sehingga menghasilkan nilai I yang sama. Karena tahanan-tahanan input terhubung secara paralel,

maka tegangan input pada masing-masing tahanan sama besarnya V1 = V2 = Vin. Sehingga pada

keluarannya nilai Vin sama dengan Vout. Sedangkan nilai dari output tersebut polaritasnya terbalik

dengan masukannya karena tipe rangkaian yang digunakan adalah tipe inverting atau pembalik. Kami

dapat menganalisa data-data hasil praktikum dan hasil perhitungan secara teori bahwa untuk data tabel

1 nilai perhitungan dan nilai perhitungan secara teori sama atau sesuai. Hanya sedikit perbedaan

berkisar antara 0,1-0,4 V untuk pengukuran tegangan, tegangan output ataupun tegangan feedback.Untuk penghitungan arus input juga terdapat perbedaan berkisar antara 0,1-0,4 mA. Namun perbedaan

pada hasil pengukuran masih dalam batas kewajaran karena melihat tingkat ketelitian pengukuran

pada multimeter maupun tingkat penglihatan kita yang berbeda-beda. Oleh sebab itu data pada tabel

1 sudah sesuai. Untuk tabel 2 pada diagram rangkaian ditambahkan beban resistor sebesar 330 maka

untuk hasil dari perhitungan teori dan pengukuran menggunakan multimeter relatif sama hanya

terdapat sedikit perbedaan berkisar antara 0,01-1 mA untuk I1, I2, dan IRL pada perhitungan arus dan

sedikit perbedaan berkisar antara 0,1-0,4 V untuk pengukuran tegangan, tegangan output ataupun

tegangan beban hal ini terjadi karena melihat tingkat ketelitian pengukuran pada multimeter maupun

tingkat penglihatan kita yang berbeda-beda. Oleh sebab itu data pada tabel 2 sudah sesuai

3.6

Kesimpulan

Setelah melakukan praktikum job 3 yang berjudul Summing Inverting maka kami dapat

menyimpulkan beberapa poin penting sebagai berikut :

1. Definisi Summing inverting adalah rangkaian elektronika yang berfungsi untuk

menjumlahkan dua buah atau lebih tegangan listrik. Rangkaian ini dibuat dengan

menggunakan IC Operational Amplifier yang memiliki banyak kegunaan dan aplikatif.

2. Karena tahanan-tahanan input terhubung secara paralel, maka tegangan input pada masing-

masing tahanan sama besarnya V1 = V2 = Vin. Sehingga pada keluarannya nilai Vin sama

dengan Vout.

3.

Nilai dari output tersebut polaritasnya terbalik dengan masukannya karena tipe rangkaian

yang digunakan adalah tipe inverting atau pembalik.

4. Saat melakukan pengukuran sebaiknya menggunakan multimeter digital agar data yang

didapatkan lebih akurat.

BAB 4

Digital Analog Converter


39/50

39

4.1Tujuan

Setelah melaksanakan praktikum mahasiswa diharapkan dapat :

1. Menjelaskan prinsip kerja digital analog converter, termasuk fungsi dari masing-masing

komponen yang digunakan.

2.

Mendemonstrasikan kerja rangkaian Digital Analog Converter

4.2Tinjauan Pustaka

Jika kita mempelajari elektronika digital maka kita akan menemui Digital Analog Converter.

Gambar (1) memperlihatkan penggunaan op-Amp dalam membangun sebuah converter D/C (Digital

Analog Converter). Pada rangkaian gambar tersebut ada empat masukan yang mewakili bilangan

biner. Berkat tahanan masukan itu, keluarannya menjadi :

= 1+0,52+0.253+0.1254

Gambar 1


40/50

40

4.3Hasil Percobaan


41/50

41


42/50

42


43/50

43


Tabel 1

Ra=1K, Rb=2K, Rc=4K4, Rd=8K,Vin=1Volt

Angka Desimal Input Biner Voutput(V) Hasil Praktek Vout Secara Teoritis

D C B A RF=1K RF=10K RF=1K RF=10K

0 0 0 0 0 0 0 0 0

1 0 0 0 1 -1,05 -10,66 -1 -10

2 0 0 1 0 -0,52 -5,36 -0,5 -5

3 0 0 1 1 -1,58 -15,76 -1,5 -15

4 0 1 0 0 -0,23 -2,43 -0,22 -2,2

5 0 1 0 1 -1,29 -13,10 -1,22 -12,2

6 0 1 1 0 -0,77 -7,80 -0,72 -7,2

7 0 1 1 1 -1,82 -15,82 -1,72 -17,2

8 1 0 0 0 -0,123 -1,33 -0,125 -1,25

9 1 0 0 1 -1,18 -12,0 -1,125 -11,25

10 1 0 1 0 -0,66 -6,70 -0,625 -6,25

11 1 0 1 1 -1,71 -15,81 -1,625 -16,25

12 1 1 0 0 -0,37 -3,77 -0,345 -3,45


44/50

44

13 1 1 0 1 -1,43 -14,44 -1,345 -13,45

14 1 1 1 0 -0,90 -9,14 -0,845 -8,45

15 1 1 1 1 -1,95 -15,82 -1,845 -18,45

Tabel 2

Ra=1K, Rb=2K, Rc=4K4, Rd=8K,Vin=1,5Volt



0 0 0 0 0 0 0 0 0

1 0 0 0 1 -1,53 -15,46 -1,5 -15

2 0 0 1 0 -0,76 -7,78 -0,75 -7,5

3 0 0 1 1 -2,29 -15,80 -2,25 -22,5

4 0 1 0 0 -0,34 -3,52 -0,3 -3

5 0 1 0 1 -1,88 -15,76 -1,8 -18

6 0 1 1 0 -1,12 -11,30 -1,09 -10,9

7 0 1 1 1 -2,64 -15,81 -2,59 -25,9

8 1 0 0 0 -0,18 -1,93 -0,1875 -1,875

9 1 0 0 1 -1,72 -15,76 -1,6 -16

10 1 0 1 0 -0,96 -9,72 -0,93 -9,3

11 1 0 1 1 -2,48 -15,74 -2,43 -24,3

12 1 1 0 0 -0,54 -5,47 -0,52 -5,2

13 1 1 0 1 -2,07 -15,69 -2,02 -20,2

14 1 1 1 0 -1,31 -13,25 -1,27 -12,7

15 1 1 1 1 -2,83 -15,78 -2,77 -27,7


45/50

45

Hasil Livewire

Tabel 1

Ra=1K, Rb=2K, Rc=4K4, Rd=8K,Vin=1Volt



0 0 0 0 0 0 0 0 0

1 0 0 0 1 -0,9 -9 -1 -10

2 0 0 1 0 -0,5 -5 -0,5 -5

3 0 0 1 1 -1,5 -15 -1,5 -15

4 0 1 0 0 -0,25 -2,5 -0,22 -2,2

5 0 1 0 1 -1,23 -12,3 -1,22 -12,2

6 0 1 1 0 -0,725 -7,25 -0,72 -7,2

7 0 1 1 1 -1,73 -15,24 -1,72 -17,2

8 1 0 0 0 -0,123 -1,23 -0,125 -1,25

9 1 0 0 1 -1,12 -11,2 -1,125 -11,25

10 1 0 1 0 -0,623 -6,23 -0,625 -6,25

11 1 0 1 1 -1,62 -15,24 -1,625 -16,25

12 1 1 0 0 -0,35 -3,5 -0,345 -3,45

13 1 1 0 1 -1,62 -15,24 -1,345 -13,45

14 1 1 1 0 -0,85 -8,51 -0,845 -8,45

15 1 1 1 1 -1,85 -15,24 -1,845 -18,45

Hasil Livewire

Tabel 2

Ra=1K, Rb=2K, Rc=4K4, Rd=8K,Vin=1,5Volt


D C B A RF=1K R-F=10K RF=1K RF=10K

0 0 0 0 0 0 0 0 0

1 0 0 0 1 -1,5 -15 -1,5 -15

2 0 0 1 0 -0,74 -7,4 -0,75 -7,5

3 0 0 1 1 -2,25 -15,24 -2,25 -22,5

4 0 1 0 0 -0,33 -3,3 -0,3 -3

5 0 1 0 1 -1,84 -15,24 -1,8 -18

6 0 1 1 0 -1,09 -10,9 -1,09 -10,9


46/50

46

7 0 1 1 1 -2,59 -15,24 -2,59 -25,9

8 1 0 0 0 -0,18 -1,8 -0,1875 -1,875

9 1 0 0 1 -1,69 -15,24 -1,6 -16

10 1 0 1 0 -0,93 -9,3 -0,93 -9,311 1 0 1 1 -2,44 -15,26 -2,43 -24,3

12 1 1 0 0 -0,5 -5 -0,52 -5,2

13 1 1 0 1 -2,03 -15,26 -2,02 -20,2

14 1 1 1 0 -1,28 -12,8 -1,27 -12,7

15 1 1 1 1 -2,78 -15,26 -2,77 -27,7

4.5

AnalisaDAC (Digital to Analog Converter) adalah perangkat atau rangkaian elektronika yang

berfungsi untuk mengubah suatu isyarat digital menjadi isyarat analog (tegangan) sesuai

harga dari isyarat tersebut. DAC dapat dibangun menggunakan penguat penjumlah inverting

dari sebuah Op Amp yang diberikan sinyal input berupa data logika digital (0 dan 1).

Pada percobaan ini,didapati rangkaianini berjenis Binary-Weighted DAC yaitu rangkaian

yang dapat disusun dari beberapa resistor dan operational amplifier yang diset seperti gambar

berikut :

Gambar Binary Weighted DAC

Voutnya dapat dicari dengan rumusan:

= 1+0,52+0.253+0.1254

Contoh :

Carilah Vo dari decimal 15. Vin= 1v

Vout = - (1+(0,5.1)+(0,25.1)+(0,125.1)

= 1,875 V
http://zonaelektro.net/dac-digital-to-analog-converter/rangkaian-binary-weighted-dac/


47/50

47

Hasil yang tertera diatas adalah hasil rill dari percobaan ini, namun, kami memakai resistor

4k4 pada Rc sehingga dapat mengubah hasil penjumlahan diatas.

Vout = - (1+(0,5.1)+(0,22.1)+(0,125.1)

= 1,845 V

Hasil di livewire lebih akurat dibandingkan dengan hasil praktik karena tingkat kesalahan

program dalam melakukan perhitungan adalah sangat kecil. Sedangkan pada data praktik

terjadi perbedaan dikarenakan komponen komponen yang digunakan juga sudah berumur dan

factor human error juga menyokong perbedaan data. Namun perbedaan datanya berkisar

0,1V-0,5V yang masih dapat ditoleransi.

4.6Kesimpulan

DAC (Digital to Analog Converter) adalah perangkat atau rangkaian elektronika yang berfungsi untuk

mengubah suatu isyarat digital menjadi isyarat analog (tegangan) sesuai harga dari isyarat tersebut.


48/50

48

BAB 5

Integrator

5.1 Tujuan

Setelah melakukan percobaan diharapkan mahasiswa dapat :

1. Mengetahui prinsip kerja rangkaian integrator.

2. Mengetahui dan memahami perubahan sinyal masukan dan keluaran di rangkaian

integrator.

3. Mengetahui prinsip kerja dipengosongan kapasitor di rangkaian integrator.


Sebuah integrator adalah sebuah rangkaian yang melaksanakan operasi matematik. Sebuah

pemakaian yang lazim dari integrator adalah menggunakan tegangan yang tetap untuk menghasilkan

suatu lerengan pada tegangan keluaran. (Sebuah lerengan adalah tegangan naik atau turun secara inier

). Gambar 5.1 adalah sebuah Op-Amp integrator. Maksudnya sebuah pulsa segi empat seperti gambar

5.1b. Vin menyatakan tegangan yang tetap selama waktu pulsa T. Oleh karena bumi virtual. Maka

arus masukan tetap sama dengan :

I=Iin=

Hampir seluruh arus memasuki kapasitor. Hukum dasar kapasitor menyatakan bahwa:

C=V.q atau V=

Oleh karena itu yang mengalir tetap, maka muatan Q naik secara linier. Hal ini berarti

tegangan kapasitor naik linier dengan polaritas ditunjukkan dalam gambar 5.1c. Oleh karena

pembalikan fasa dari Op-Amp , maka tegangan keluaran adalah sebuah lerengan negatif, seperti

diperlihatkan dalam gambar 5.1c. Pada akhir dari perioda pulsa tegangan masukan kembali ke nol dan

arus pengisian berhenti. Oleh karena kapasitor menahan keluaran maka tegangan keluaran akan tetp

pada suatu tingkatan yaitu negatif.

Untuk memperoleh rumus bagi tegangan keluaran, kedua sisi dari persamaan diatas dibagi oleh

T,memberikan :

=


49/50

49

Gambar 5.1a rangkaian integrator

Gambar 5.1b. gelombang sinyal input (Vin)

Gambar 5.1c gambar sinyal output (vout)

Oleh karena arus pengisian tetap, kita dapat menulis:

=

=

Rangkaian dari 5.2a menghasilkan tegangan offset yang terlalu besar suatu cara untuk memperkecil

pengaruh offset masukan adalah dengan menyisipkan tahanan paralel pada kapasitor, seperti

diperlihatkan pada gambar 5.2a.Resistor ini sekurang-kurangnya harus sepuluh kali besar dari tahanan

masukan.


50/50

50

Gambar 5.2a Integrator R paralel dengan C

5.3 Hasil Percobaan

laporan akhir pengolahan sinyal

Documents