Laporan Praktikum Elektronika

KARAKTERISTIK PENGUAT IC OP AMP 741

Nama : Muhammad Afzal

NIM : 1305106010016

Kelas : Jumat (10.00 WIB)

Asisten: Ari Irvansyah

PROGRAM STUDI TEKNIK PERTANIAN

LABORATORIUM ELEKTRONIKA

FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SYIAH KUALA

DARUSALLAM BANDA ACEH

2015

I . PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Di zaman teknologi canggih seperti saat ini, peralatan elektronik dituntut agar

mempunyai ukuran dan beratnya seringan dan sekecil mungkin, dan hal itu dapat

dimungkinkan dengan penggunaan IC. Selain ukuran dan berat IC yang kecil dan

ringan, IC juga memberikan keuntungan lain yaitu bila dibandingkan dengan

sirkuitt-sirkuit konvensional yang banyak menggunakan komponen, IC dengan

sirkuit yang relatif kecil hanya mengkonsumsi sedikit sumber tenaga dan tidak

menimbulkan panas berlebih sehingga tidak membutuhkan pendinginan (cooling

system).

Seiiring perkembangan teknologi, ilmu tentang elektronika terus dan semakin

meningkat dengan semakin lengkapnya jenis-jenis IC yang disediakan untuk

rangkaian Linear dan Digital, sehingga produk peralatan elektronik dari tahun ke

tahun semakin mengecil dan canggih. Ditinjau dari teknik pembuatan dan bahan

baku yang digunakan, terdapat 4 (empat) jenis IC, yaitu : Jenis Monolithic, Thin

film, dan Hybrid. Khusus untuk jenis hybrid, yang merupakan gabungan dari thin-

film, monolithic dan thick-film.

Sekarng ini IC telah digunakan secara luas diberbagai bidang kehidupan,

salah satunya dibidang industri Dirgantara atau penerbangan, dimana rangkaian

kontrol elektroniknya akan semakin ringkas dan kecil sehingga dapat mengurangi

berat Satelit, Misil dan jenis-jenis pesawat ruang angkasa lainnya. Desain

komputer yang sangat kompleks dapat dipermudah, sehingga banyaknya

komponen dapat dikurangi dan ukuran motherboardnya dapat diperkecil. Contoh

lain misalnya IC digunakan di dalam mesin penghitung elektronik (kalkulator)

yang biasa akademisi gunakan, juga telepon seluler(ponsel) yang bentuknya

semakin tipis dan fungsi yang semakin canggih.

B. Tujuan Praktikum

Adapun tujuan daari praktikum kali ini adalah untuk mengetahui prinsip serta

kerakteristik IC 741, serta mengetahui prinsip modifikasi IC 741 sebagai

rangkaian inverting, non inverting, penjumlah dan selisih.

1

II . TINJAUAN PUSTAKA

LM741 adalah salah satu IC (Integrated Circuit) Op-Amp (Operational

Amplifier) yang memiliki 8 pin. IC Op-Amp ini terdapat 2 jenis bentuk, yaitu

tabung (lingkaran) dan kotak (persegi), tetapi yang umum adalah yang berbentuk

persegi. Op-Amp banyak digunakan dalam sistem analog komputer, penguat

video/gambar, penguat audio, osilator, detector dan lainnya. LM741 biasanya

bekerja pada tegangan positif/negatif 12 volt, dibawah itu IC tidak akan bekerja.

Setiap pin/kaki-kaki pada IC LM741 mempunya fungsi yang berbeda-beda

(Rashid, 1998 ).

Integrated Circuit (IC) adalah suatu komponen elektronik yang dibuat dari

bahan semi conductor, dimana IC merupakan gabungan dari beberapa komponen

seperti Resistor, Kapasitor, Dioda dan Transistor yang telah terintegrasi menjadi

sebuah rangkaian berbentuk chip kecil, IC digunakan untuk beberapa keperluan

pembuatan peralatan elektronik agar mudah dirangkai menjadi peralatan yang

berukuran relatif kecil (Gunawan,1996).

Rangkaian penguat inverting merupakan rangkaiaan elektronika yang

berfungsi untuk memperkuat dan membalik polaritas sinyal masukan. Jadi, ada

tanda minus pada rumus penguatannya. Penguatan inverting amplier adalah bisa

lebih kecil nilai besaran dari 1. Sedangakan, Penguat non-inverting amplier

merupakan kebalikan dari penguat inverting, dimana input dimasukkan pada input

non-inverting sehingga polaritas output akan sama dengan polaritas input tapi

memiliki penguatan yang tergantung dari besarnya hambatan feedback dan

hambatan input (Mismail, 2012).

Integrated Circuit atau disingkat dengan IC adalah Komponen Elektronika

Aktif yang terdiri dari gabungan ratusan, ribuan bahkan jutaan Transistor, Dioda,

Resistor dan Kapasitor yang diintegrasikan menjadi suatu Rangkaian Elektronika

dalam sebuah kemasan kecil. Bahan utama yang membentuk sebuah Integrated

Circuit (IC) adalah Bahan Semikonduktor. Silicon merupakan bahan

semikonduktor yang paling sering digunakan dalam Teknologi Fabrikasi

Integrated Circuit (IC). Dalam bahasa Indonesia, Integrated Circuit atau IC ini

sering diterjemahkan menjadi Sirkuit Terpadu (Iftadi, 2008).

2

III . METODOLOGI PRAKTIKUM

A. Tempat dan Waktu

Praktikum tentang karakteristik penguat IC OP Amp 741 ini

dilaksanakan di Laboratorium Elektronika, Program Studi Teknik Pertanian

Fakultas Pertanian, Universitas Syiah Kuala Darussalam Banda Aceh.

Bertepatan pada hari Jumat tanggal 13 November 2015 pukul 10.00 WIB.

B. Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan pada praktikum kali ini adalah IC 741,

Multitester, Project Bord, dan Catu Daya.

C. Cara Kerja

Adapun tahapan pelaksanaan yang dilakukan pada praktikum kali ini

adalah pertama, asisten menjelaskan tentang IC (Intergrated Circuit). Kedua,

asisten memberikan pemahaman tentang pembagian IC menurut jumlah

komponennya. Akhirnya, menghitung jumlah kaki dan fungsinya pada IC OP

Amp.

3

IV . HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Analisa Data

Jenis-jenis IC berdasarkan jumlah komponen elektronik yang

dikandungnya:

SSI (small-scale integration)

yaitu IC dengan jumlah komponen elektronika yang dikandungnya

maksimum berjumlah 100 komponen elektronik.

MSI (medium-scale integration)

yaitu IC dengan jumlah komponen elektronika yang dikandungnya 100

sampai 3.000 komponen elektronik.

LSI (large-scale integration)

yaitu IC dengan jumlah komponen elektronika yang dikandungnya 3.000

sampai 100.000 komponen elektronik.

VLSI (very large-scale integration)

yaitu IC dengan jumlah komponen elektronika yang dikandungnya

100.000 sampai 1.000.000 komponen elektronik.

ULSI (ultra large-scale integration)

yaitu IC dengan lebih dari 1 juta komponen elektronik.

B. Pembahasan

Integrated Circuit (IC) merupakan komponen semikonduktor yang di

dalamnya dapat memuat puluhan, ratusan atau ribuan atau bahkan lebih

komponen dasar elektronik yang terdiri dari sejumlah komponen resistor,

transistor, dioda dan komponen semikonduktor yang lain. Komponen-komponen

yang ada di dalam IC membentuk suatu subsistem terintegrasi (rangkaian terpadu)

yang bekerja untuk suatu keperluan tertentu, namun tidak tertutup kemungkinan

dipergunakan untuk tujuan yang lain.

Setiap jenis IC didesain untuk keperluan khusus sehingga setiap IC akan

memiliki rangkaian internal yang beragam. Untuk mengetahui rangkaian internal,

lingkungan kerja dan tegangan voltase operasi IC maka perlu dibaca datasheet

yang diterbitkan oleh masing-masing produsennya (Philips, ST, Motorola, Sharp,

Beckman, Cirrus Logic, Texas Instrument, dll) baik dalam bentuk media cetak

4

5

seperti buku ataupun elektronik (E-Book PDF). Datasheet sangat diperlukan

apabila kita akan mendesain sebuah rangkaian elektronik.

Integrated Circuit diproduksi dengan berbagai kemasan dengan jumlah pin

(kaki) yang bervariasi sesuai dengan fungsinya. Beberapa contoh kemasan IC

yaitu DIP, CERDIP, DIL (dual in line) yang umum digunakan adalah DIP/DIl.

Kemasan IC terbuat dari bahan epoxy atau silikon dan dari bentuk ini muncul pin-

pin atau kaki-kaki dengan jarak kaki yang satu dengan yang lainnya teatur rapi.

Sebuah IC mempunyai urutan kaki nomor 1 sampai dengan sejumlah kaki yang

ada. Urutan kaki IC tidak dicantumkan pada badan IC akan tetapi yang pasti

bahwa kaki nomor 1 berdekatan dengan kaki nomor 2, kaki nomor 2 berdekatan

dengan kaki nomor 3 dan seterusnya.

Cara menentukan kaki IC adalah untuk IC yang dikemas dalam kemasan

DIL atau dua garis maka kaki nomor 1 adalah kaki yang dekat titik (bulatan) dan

tanda itu berdekatan dengan lekukan (cekungan) yang ada pada badan IC.

Selanjutnya kaki nomor 2, nomor 3 dan seterusnya dapat kita peroleh dengan cara

memutar dengan arah berlawanan dengan arah jarum jam. Untuk IC yang dikemas

dalam kemasan satu baris maka kaki nomor 1 adalah kaki yang paling tepi dan

berdekatan dengan tanda titik, cekungan atau tanda yang lain. IC dibedakan

jenisnya menurut bentuk fisik dan fungsinya.

IC Power Amplifier mempunyai bentuk pipih dan fisiknya lebih besar dari

yang lain. Digunakan pada rangkaian penguat suara (audio amplifier). Daya

output IC ini cukup besar, berkisar antara 15 watt sampai 100 Watt atau bahkan

lebih. Contoh tipe IC-nya adalah STK015, STK 070, STK 105, LA 4440 dan

sebagainya.

IC Power Adaptor (Regulator). Digunakan sebagai komponen utama pada

rangkaian power adaptor pada sub rangkaian regulator yang berfungsi sebagai

penstabil tegangan atau voltase. Contoh tipe IC-nya adalah LM 317H, 78xx (xx =

05, 06, 07, 08, 09, 12), L200, S 042 P, LM 723 dan sebagainya.

IC Op Amp digunakan pada rangkaian digital yang berfungsi sebagai op

amp atau untuk keperluan lain. Misalnya op amp audio amplifier, op amp mic, op

amp head tape recorder, termometer digital dan lain-lain. Contoh tipe IC-nya

adalah LM 709, LM 741, LM 386, TL 074, TL 083, TL 084 dan sebagainya.

6

IC Silinder, IC ini mempunyai bentuk silinder dan banyak digunakan pada

rangkaian penguat pesawat CB(Citizen Band) atau HT (Held Transceived). IC

jenis ini mempunyai tingkat ketahanan dan keawetan lebih lama dari jenis IC

penguat yang lain. Contoh tipe IC-nya adalah CL 914, CA703, CA714 dan

sebagainya.

IC Flip-Flap (FF) atau Timer (CLK,Clock)IC ini banyak digunakan pada

rangkaian pembangkit (multivibrator) untuk memberi umpan atau sumber detak

(oscilator) pada IC digital atau untuk keperluan lain. Misalnya NE 555 (IC

terpopuler dikalangan pelajar) untuk alarm multiguna, signal injektor, penguji

hubungan, saklar sentuh, timer lampu FF, frekuensi meter, pengacau frekuensi,

otak rangkaian power amplifier, regulator pada power adaptor (dapat berfungsi

seperti IC Power Amplifier dan Power Adaptor), pengusir serangga, organ

elektronik dan lain-lain. Contoh tipe IC-nya NE 555, NE 556 (dua NE 555),

M7555 dan sebagainya.

IC digital, dalam IC digital, suatu titik elektronis yang berupa seutas kabel atau

kaki IC, akan mewujudkan salah satu dari dua keadaan logika, yaitu logika ‘0’

(nol, rendah) atau logika ‘1’ (satu, tinggi). Suatu titik elektronis mewakili satu

‘binary digit’ atau biasa disingkat dengan sebutan ‘bit’. Binary berarti system

‘dua-an’, yakni bilangan yang hanya mengenal dua angka, 0 dan 1. IC digital

dibedakan menjadi dua.

IC TTL (Transistor-Transistor Logic)Pada suatu lingkungan IC TTL

logika ‘0’ direpresentasikan dengan tegangan 0 sampai 0,7 Volt arus searah (DC,

Direct Current), sedangkan logika ‘1’ diwakili oleh tegangan DC setinggi 3,5

sampai 5 Volt.

IC jenis pengatur tegangan tetap (Fixed Voltage Regulator) ini memiliki

nilai tetap yang tidak dapat disetel (di-adjust) sesuai dengan keinginan

rangkaiannya. Tegangannya telah ditetapkan oleh produsen IC sehingga tegangan

DC yang diatur juga tetap sesuai dengan spesifikasi IC-nya.Misalnya IC Voltage

Regulator 7805, maka Output Tegangan DC-nya juga hanya 5 Volt DC. Terdapat

2 jenis pengatur pegangan tetap yaitu Positive Voltage Regulator dan Negative

Voltage Regulator.

7

Microprocessor adalah alat pemroses data yang merupakan pengembangan

dari teknologi pembuatan Integrated Circuit (IC), Ada beberapa peristilahan yang

dipakai untuk menunjukan tingkat kepadatan (density) dari suatu chip IC, yaitu

Small Scale Integration (SSI-mengemas beberapa puluh transistor), Medium Scale

Integration (MSI-mengemas sampai beberapa ratus transistor), dan sekarang yang

sedang berkembang adalah Very Large Scale Integration (VLSI-mengemas

puluhan ribu sampai jutaan transistor). Ultra-Large Scale Integration (ULSI)

meningkatkan jumlah tersebut menjadi jutaan. Kemampuan untuk memasang

sedemikian banyak komponen dalam suatu keping yang berukurang setengah

keping uang logam mendorong turunnya harga dan ukuran komputer.

Jenis IC Voltage Regulator yang paling sering ditemukan di pasaran

adalah tipe 78XX. Tanda XX dibelakangnya adalah kode angka yang menunjukan

tegangan Output DC pada IC Voltage Regulatortersebut. Contohnya

7805,7809,7812 dan lain sebagainya. IC 78XX merupakan IC jenis Positive

Voltage Regulator. IC yang berjenis Negative Voltage Regulator memiliki desain,

konstruksi dan cara kerja yang sama dengan jenis Positive Voltage Regulator,

yang membedakannya hanya polaritas pada tegangan.

IC jenis Adjustable Voltage Regulator adalah jenis IC pengatur tegangan

DC yang memiliki range tegangan Output tertentus ehingga dapat disesuaikan

kebutuhan rangkaiannya. IC Adjustable Voltage Regulatorini juga memiliki 2

jenis yaitu positive adjustable voltage regulator dan vegative adjustable voltage

Regulator. Contoh IC jenis positive adjustable voltage Regulator diantaranya

adalah LM317 yang memiliki range atau rentang tegangan dari 1.2 Volt DC

sampai pada 37 Volt DC. IC jenis negative adjustable voltage regulator adalah

LM337 yang memiliki range atau jangkauan tegangan yang sama dengan LM317.

Pada dasarnya desain, konstruksi dan cara kerja pada kedua jenis IC Adjustable

voltage regulator adalah sama. Yang membedakannya adalah polaritas pada

output tegangan DC-nya. IC fixed voltage regulator juga dikategorikan sebagai IC

Linear Voltage Regulator.

IC jenis Switching Voltage Regulator ini memiliki desain, konstruksi dan

cara kerja yang berbeda dengan IC Linear Regulator (Fixed dan Adjustable

Voltage Regulator). Switching voltage regulator memiliki efisiensi pemakaian

8

energi yang lebih baik jika dibandingkan dengan IC Linear Regulator. Hal ini

dikarenakan kemampuannya yang dapat mengalihkan penyediaan energy listrik ke

medan magnet yang memang difungsikan sebagai penyimpan energi listrik. Oleh

karena itu, untuk merangkai pengatur tegangan dengan system Switching Voltage

Regulator harus ditambahkan komponen Induktor yang berfungsi sebagai elemen

penyimpan energy listrik.

IC analog adalah IC yang tersusun oleh beberapa rangkaian (linier) dan

beroperasi dengan menggunakan sinyal sinusoidal. IC Linier adalah IC yang pada

umumnya berfungsi sebagai : penguat daya (Power Amplifier),penguat sinyal

(Signal Amplifier), penguat operasional (Operational Amplifier / Op Amp),

Penguat Sinyal Mikro (Microwave Amplifier), penguat RF dan IF (RF and IF

Amplifier), Voltage Comparator ,Multiplier, penerima frekuensi radio (Radio

Receiver), regulator tegangan(Voltage Regulator).

 Integrated circuit atau IC adalah komponen dasar yang terdiri

dari resistor, transistor dan lain-lain. IC adalah komponen yang dipakai sebagai

otak peralatan elektronika. Pada komputer, IC yang dipakai adalah mikroprosesor.

Dalam sebuah mikroprosesor Intel Pentium 4 dengan ferkuensi 1,8 trilyun getaran

per detik terdapat 16 juta transistor, belum termasuk komponen lain. Fabrikasi

yang dipakai oleh mikroprosesor adalah 60nm. Sirkuit terpadu dimungkinkan

oleh teknologi pertengahan abad ke-20 dalam fabrikasi alat semikonduktor dan

penemuan eksperimen yang menunjukkan bahwa alat semikonduktor dapat

melakukan fungsi yang dilakukan oleh tabung vakum.

Pengintegrasian transistor kecil yang banyak jumlahnya ke dalam sebuah chip

yang kecil merupakan peningkatan yang sangat besar bagi perakitan tube-vakum

sebesar-jari. Ukuran IC yang kecil, tepercaya, kecepatan "switch",

konsumsi listrik rendah,produksi massal, dan kemudahan dalam menambahkan

jumlahnya dengan cepat menyingkirkan tabung vakum.

8

Gambar 1. IC di dalam sebuah sirkuit elektronik

Hanya setengah abad setelah penemuannya, IC telah digunakan dimana-

mana. Radio, televisi, komputer, telepon selular, dan peralatan digital lainnya

yang merupakan bagian penting dari masyarakat modern. Contohnya,

sistemtransportasi, internet, dan lai-lain tergantung dari keberadaan alat ini. IC

mempunyai ukuran seukuran tutup pena sampai ukuran ibu jari dan dapat diisi

sampai 250 kali dan digunakan pada alat elektronika seperti: Telepon, Kalkulator,

Ponsel, Radio,dan lain-lain.

 IC sering dikelompokkan berdasar jumlah transistor yang dikandungnya

yaitu ; MSI (medium-scale integration) adalah chip dengan 100 sampai 3.000

komponen elektronik. LSI (large-scale integration) adalah chip dengan 3.000

sampai 100.000 komponen elektronik. VLSI (very large-scale integration) adalah

chip dengan 100.000 sampai 1.000.000 komponen elektronik. ULSI (ultra large-

scale integration) adalah chip dengan lebih dari 1 juta komponen elektronik. SSI

(small-scale integration) adalah chip dengan maksimum 100 komponen

elektronik

Sirkuit terpadu / IC awal hanya memuat beberapa transistor dan

digolongkan sebagai "small-scale integration" (SSI), yaitu sirkuit digital yang

memuat beberapa puluh transistor atau beberapa logic gate. Contoh SSI yaitu

linear IC seperti PlesseySL201 atau Philips TAA320 yang hanya memiliki dua

transistor. Istilah Large Scale Integration pertama kali digunakan oleh

ilmuwan IBM, Rolf Landauer saat menjelaskan konsep yang selanjutnya

melahirkan istilah SSI, MSI, VLSI, dan ULSI.

SSI digunakan pada proyek-proyek awal kedirgantaraan, dan mendorong

perkembangan teknologi sirkuit terpadu sebagaimana teknologi-teknologi

lainnya. Minuteman missile dan Apollo program menggunakan konputer digital

8

yang ringan untuk system inertial guidance-nya; Apollo guidance

computer mendorong kemajuan teknologi sirkuit terpadu hingga dapat diproduksi

secara masal. Program misil Minuteman dan banyak program Navy lainnya adalah

pasar bagi sirkuit terpadu yang bernilai sebesar $4 miliar pada tahun 1962. IC

mulai muncul pada produk konsumen di akhir dekade, dan aplikasi tipikalnya

yaitu FM inter-carrier sound processing pada penerima signal di televisi.

SSI Sirkuit terpadu berkembang menjadi "medium-scale integration"

(MSI) pada akhir tahun 1960an, ditandai dengan munculnya chip yang memuat

beberapa ratus transistor. MSI memiliki keuntungan ekonomis karena walaupun

harganya lebih mahal sedikit dibandingkan SSI, MSI memungkinkan sistem yang

lebih kompleks diwujudkan dalam sebuah chip dan menghasilkan lebih sedikit

komponen untuk dirakit pada circuit board.

Pada pertengahan tahun 1970an, "large-scale integration" (LSI), yaitu

sirkuit terpadu dengan beberapa puluh ribu transistor per chip berhasil

diwujudkan. Sirkuit terpadu seperti 1K-bit RAM, chip untuk kalkulator, dan

mikroprocesor awal, yang diproduksi pada awal tahun 1970an, mempunyai sekitar

4000 transistor. LSI dengan kurang lebih 10,000 transistor diproduksi sekitar

tahun 1974 untuk main memory pada komputer dan mikroprocesor generasi

kedua.

Sejak tahun 1980an hingga saat ini, "very large-scale integration" (VLSI)

telah diproduksi untuk banyak aplikasi. Pada awal tahun 1980an, jumlah transistor

dalam sebuah chip berkisar beberapa ratus transistor dan mencapai beberapa

miliar transistor pada tahun 2009.

BAB V PENUTUP

A. Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang dapat diambil pada praktikum kali ini adalah :

1. IC Op Amp digunakan pada rangkaian digital yang berfungsi sebagai op

amp atau untuk keperluan lain

2. IC adalah komponen yang dipakai sebagai otak peralatan elektronika.

Pada komputer, IC yang dipakai adalah mikroprosesor

3. IC terbuat dari bahan epoxy atau silikon memiliki kaki-kaki dengan jarak

satu dengan yang lain teatur rapi.

4. Microprocessor adalah alat pemroses data yang merupakan pengembangan

dari teknologi pembuatan Integrated Circuit (IC).

5. IC Power Amplifier mempunyai bentuk pipih dan fisiknya lebih besar dari

yang lain dan digunakan pada rangkaian penguat suara (audio amplifier)

B. Saran

Adapun saran yang dapat berikan dalam praktikum ini adalah saya sangat

berharap pada saat praktikum ketersedian alat dan bahan pendukung tersedia

lengkap,supaya mahasiswa dapat memahaminya dan tidak hanya sekedar

membayangkan dengan berimajinasi tak bertentu.

11

DAFTAR PUSTAKA

Gunawan, Hanafi. 1996. Prinsip-prinsip Elektronika Edisi Kedua.Erlangga, Jakarta.

Iftadi, Irwan. 2008. Dasar-Dasar Elektronika. T. Pradnya Paramita. Bandung.

Mismail, Budiono. 2012. Dasar Teknik Elektro. UB Press. Jakarta.

Rashid, Muhammad. 1998. Power Electronics 2th ed ( Terjemahan ). Prentice-Hall

International, Inc.New York.

12