LAPORAN PRAKTIKUM INSTRUMENTASIOPERATIONAL AMPLIFIER (Op-Amp)

Oleh :

1. YaAsurandi(1104 100 039)

2. Trise Charlina(1105 100 003)

3. Achmad Hijazi(1106 100 018)

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2008ABSTRAK

Telah dilakukan percobaan Operasional Amplifier(Op Amp). Tujuan dari percobaan ini adalah untuk Mengetahui fungsi masing-masing pin pada Op Amp (penguat Operasional), Mengetahui cara kerja rangkaian Penguatan Pembalik, Penguat Tak Membalik dan Differensial serta untuk Mempelajari Karakteristik Penguatan Pembalik, Penguat Tak Membalik dan Differensial. Percobaan ini terdapat 3 bagian yaitu Op Amp sebagai pembalik(Invertering), Op Amp sebagai tak mambalik (Non-Inverting) serta Op Amp sebagai Differensial. Pada percobaan Op Amp Inverting didapatkan besarnya Voutput percobaan mendekati pada Voutput-perhitungan dan begitu juga pada percobaan Op Amp Non-Inverting.BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Op-amp adalah rangkaian elektronik serbaguna yang dirancang dan dikemas khusus, sehingga dengan menambahkan komponen luar sedikit saja, sudah dapat dipakai untuk berbagai keperluan. Karakteristik terpenting dari sebuah op-amp yang ideal adalah Penguatan loop terbuka amat tinggi atau Impedansi masukan yang sangat tinggi sehingga arus masukan dapat diabaikan dan dapat juga Impedansi keluaran sangat rendah sehingga keluaran penguat tidak terpengaruh oleh pembeban.

Beberapa aplikasi dasar dari Op Amp yang paling luas digunakan adalah dengan gain untaian tertutup sebagai penguat, baik itu membalik (inverting) maupun tak membalik (non-inverting) dan penguat differensial.

Pada op-amp terdapat satu terminal keluaran, dan dua terminal masukan. Terminal masukan yang diberi tanda (-) dinamakan terminal masukan pembalik (inverting), sedangkan terminal masukan yang diberi (+) dinamakan terminal masukan bukan pembalik (noninverting).

Op Amp memiliki kegunaan yang sangat banyak selain aplikasi yang disebutkan di atas, misalnya : integrator, differensiator, pengikut tegangan / buffer, filter aktif( low pass, high pass, band pass, band elimination), penguat haraga mutlak, penguat logaritmis, pembanding (komparator) dan masih banyak lagi1.2 TUJUAN

Adapun tujuan dari percobaan ini adalah :

1. Mengetahui fungsi masing-masing pin pada Op Amp (penguat Operasional)

2. Mengetahui cara kerja rangkaian Penguatan Pembalik, Penguat Tak Membalik dan Differensial

3. Mempelajari Karakteristik Penguatan Pembalik, Penguat Tak Membalik dan Differensial1.3 SISTEMATIKA LAPORAN

Sistematika laporan ini adalah pada BAB I :PENDAHULUAN terdiri dari Latar Belakang, Tujuan serta Sistematika Laporan. Pada BAB II : DASAR TEORI. Pada BAB III : METODOLOGI terdiri dari Alat dan Bahan, skema Kerja serta Cara kerja. Pada BAB IV : ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN terdiri dari Analisa Data serta Pembahasan. Pada BAB V : KESIMPULAN. Selanjutnya Daftar Pustaka serta Lampiran.BAB II

DASAR TEORI

2.1 Operational Amplifier (Op Amp) Inverting dan Non Inverting

Penguat Operasional atau disingkat Op-amp adalah merupakan sutu penguat differensial berperolehan sangat tinggi yang terterkopel DC langsung, yang dilengkapi dengan umpan balik untuk mengendalikan karakteristik tanggapannya secara menyeluruh. Op-amp ini digunakan untuk membentuk fungsi-fungsi linier yang bermacam-macam atau dapat juga digunakan untuk operasi-operasi tak linier, dan seringkali disebut sebagai rangkaian terpadu linier dasar atau lebih persisnya analog.

Gambar 2.1. Penguat Operasional dasar

Dalam skema dasar Op-amp sebagaimana ditunjukkkan dalam gambar 1, sejumlah besar penguat Op-amp. memiliki sebuah masukan diferensial dengan tegangan V2 dan V1, yang diberikan secara berturut-turut terminal pembalik (inverting) dan terminal bukan pembalik (non inverting) Perolehan antara V0 dan V1 positif (bukan kebalikan, non inverting) sedangkan penguatan antara V0 / V2 negatif (kebalikan, inverting).

Sifat-sifat dari sebuah penguat operasional ideal adalah ;

Resistansi masukan Ri = (. Resistansi keluaran R0 = 0. Perolehan Tegangan Av = - (. Lebar pita = (. V0 = 0 kalau V1 = V2 tidak tergantung pada besarnya V1. Karakteristiknya tidak tergantung temperatur / suhu.

Gambar 2.2. OP Amp Inverting

..(2.1)

R2/R1 adalah besarnya penguatan tegangan, sedangkan tanda minus menunjukkan bahwa fase keluaran tertinggal 1800

Gambar 2.3. OP Amp Non Inverting

(2.2)

Pada op-amp terdapat satu terminal keluaran, dan dua terminal masukan. Terminal masukan yang diberi tanda (-) dinamakan terminal masukan pembalik (inverting), sedangkan terminal masukan yang diberi (+) dinamakan terminal masukan bukan pembalik (non inverting).2.2 Operational Amplifier (Op Amp) Differensial

Gambar 2.4 Differensial AmplifierDifferential 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.2.3 Operational Amplifier (Op Amp) sebagai KomparatorOp-amp sebagai komparator membandingkan antara tegangan masukan dengan tegangan referensinya. Dalam prakteknya tegangan yang satu dicatu oleh suatu acuan (reference) yang besarnya tetap, sedangkan yang lainnya oleh suatu masukan tegangan yang variable, bilamana tersambung (on). Apabila masukan non inverting lebih positif dari masukan inverting-nya, maka akan diperoleh keluaran maksismum positif. Dan bilamana masukan inverting lebih positif dibandingkan masukan non invertingnya, maka akan diperoleh keluaran maksimum negatif.

Cara kerja sebuah komparator dapat diumpamakan sebagai sebuah penguat operasianal tanpa resistor umpan balik, sehingga memiliki penguatan yang sangat tinggi. Penguat operasional dengan modus seperti ini menyebabkan keluaran berayun secara penuh bila mendapat sinyal masukan relatif kecil. Bila masukan membalik dihubungkan dengan tanah tegangan masuk yang amat kecil (dalam pecahan millivolt) sudah cukup untuk membuat op-amp menjadi jenuh

(2.3)BAB III

METODOLOGI

3.1 alat dan Bahan

1. IC Op Amp

2. Resistor

3. AVO meter

4. Catu daya

3.2 Skema Kerja

a. Op Amp Inverting

Gambar 3.1 Skema Inverting

b. Op Amp Non Inverting

Gambar 3.2 Skema Non Invertingc. Op Amp Differensial

Gambar 3.3 Skema Penguat Differensial

3.3 Cara Kerja

3.3.1 Penguat membalik (Inverting)

Buat rangkaian seperti pada gambar 3.1 kemudian buat variasi harga R23.3.2 Penguat tak membalik (Non-Inverting)

Buat rangkaian seperti pada gambar 3.2 kemudian buat variasi harga R23.3.3 Penguat Differensial

Buat rangkaian seperti pada gambar 3.3 kemudian Vin berasal dari Pembagi Tegangan

BAB IV

ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 ANALISA DATA

4.1.1 penguat Inverting

R1 (K)R2 (K)Vin (V)Vout(V)

1050.5-0.279

10100.5-0.497

10200.5-1.1

10300.5-1.635

102000.5-9.88

4.1.2 penguat Non-Inverting

R1 (K)R2 (K)Vin (V)Vout(V)

1050.50.816

10100.51.044

10200.51.668

10300.52.224

102000.511.20

4.1.3 Penguat Differensial

Vin (V)R1 (K)R2 (K)Vout(V)

112-0.006

212-0.008

2.512-0.01

312-0.012

412-0.014

4.2 PERHITUNGAN

4.2.1 penguat Inverting

dimana

R1 (K)R2 (K)Vin (V)Vout(V)Vout(V)-perhitungan

1050.5-0.279-0.254

10100.5-0.497-0.508

10200.5-1.1-1.016

10300.5-1.635-1.524

102000.5-9.88-10.16

4.2.2 Penguat Non-Inverting

Dimana

R1 (K)R2 (K)Vin (V)Vout(V)Vout(V)-Perhitungan

1050.50.8160.75

10100.51.0441

10200.51.6681.5

10300.52.2242

102000.511.2010.5

4.3 PEMBAHASAN

Telah dilakukan percobaan Operasional Amplifier (penguat Operasional). Adapun tjuan dari percobaan ini adalah untuk Mengetahui fungsi masing-masing pin pada Op Amp (penguat Operasional), Mengetahui cara kerja rangkaian Penguatan Pembalik, Penguat Tak Membalik dan Differensial serta Mempelajari Karakteristik Penguatan Pembalik, Penguat Tak Membalik dan Differensial. Praktikum ini terbagi dalam tiga bagian yaitu Op Amp Inverting, Op Amp Non-Inverting serta Op Amp Differesial. Metode yang dilakukan pada praktikum ini adalah pertama dibuat rangkaian seperti pada gambar 3.1, 3.2, serta 3.3 kemudian pada praktikum Op Amp Inverting dan Non-Inverting dilakukan dengan variasi R2 sedangkan pada praktikum Op Amp Differensial Vin berasal dari Pembagi Tegangan.

Setelah dilakukan analisa data dan perhitungan maka dapat terlihat pada percobaan Op Amp Inverting besarnya tegangan output terdapat tanda minus, tanda minus tersebut bukan merupakan penunjukan orientasi tegangan melainkan untuk menunjukkan pada Op Amp Inverting adanya ketertinggalan fase keluaran sebesar 1800. Serta pada Op Amp Inverting dan Non-Inverting besarnya tegangan keluaran berdasarkan percobaan dan teganagn keluaran berdasarkan perhitungan menunjukkan hasil yang relatif sama. Seperti contohnya pada Op Amp Inverting diberikan R1 = 10 K, sedangakan pada R2 diberikan variasi R2 = 5, 10, 20, 30, 200 K serta Vin = 0,508 V maka didapatkan hasil Vout berdasarkan percobaan sebesar -0.279, -0.497, -1.1, -1.635, -9.88 V sedangkan Vout berdasarkan perhitungan sebesar -0.254, -0.508, -1.016, -1.524, -10.16 V.

Pada penguat Differensial yang ditunjukkan pada gambar 3.3 terlihat bahwa rangkaian tersebut terdiri atas penguat Inverting dan penguat Non-Inverting. Untuk menganalisa dapat digunakan metode superposisi. Jika V1 dibuat nol,maka akan berfungsi sebagai penguat Non-Inverting sedangkan jika V2 dibuat nol, maka rangkaian akan berfungsi sebagai penguat Inverting. Dalam percobaan ini V2 yang dibuat nol maka rangkaian menjadi penguat Inverting atau penguat pembalik. Hal ini dapat terlihat pada hasil percobaan tegangan keluaran atau Vout terdapat tanda minus yang menunjukkan bahwa adanya ketertinggalan fase keluaran sebesar 1800 dimana menunjukkan juga bahwa Op Amp Differensial dapat berfungsi juga sebagai Op Amp Inverting. Namun Op Amp Differensial dapat juga difungsikan sebagai Op Amp Non-Inverting jika pada tegangan input atau V1 dibuat nolBAB V

KESIMPULAN

Setelah dilakukan percobaan didapatkan kesimpulan :1. Besarnya Voutput pada Op Amp Inverting dan Non-Inverting berdasarkan percobaan dan berdasarkan perhitungan menunjukkan nilai yang hamper sama.2. Penguat Differensial pada percobaan ini dapat berfungsi sebagai Op Amp Inverting dengan harga V2 dibuat menjadi nol.

DAFTAR PUSTAKA

A. E. Fitzgerald, SC. D, 1981, Basic Electrical Enginering,5th edition ,Jakarta.

www.sciensedirect.comwww.wikipedia.com EMBED Unknown

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

_1283428939.unknown

_1283690219.unknown

_1283690241.unknown

_1283429044.unknown

_1283425563.vsdRL

Masukan Pembalik

Masukan Non Pembalik

-

+

V1

V2

Vo

Vi