Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Laporan Praktikum OP-AMP



OP-AMP

I. Tujuan
1. Mengenal dan memahami prinsip kerja penggunaan kofigurasi Op-Amp.
2. Dapat membuat rangkaian dengan menggunakan Op-Amp sebagai penguat.
3. Dapat membuat rangkaian dengan menggunakan Op-Amp sebagai penguat penjumlah.

II. Dasar Teori
    
    Op-Amp adalah sebuah Ic dari susunan transistor yang disusun sebagai penguat. Op-Amp memiliki gain yang tinggi (A= 10⁵ typically). Op-Amp merupakan suatu jenis penguat elektronika dengan coupling arus searah dengan dua masukan dan satu keluaran. Bila isyarat masukan dihubungkan dengan masukan inverting, maka pada daerah frekuensi tengah isyarat keluaran akan berlawanan fase dengan isyarat masukan. Sebalinya bila masukan dihubungkan dengan masukan non-inverting, maka isyarat keluaran setara dengan isyarat masukan (Reka, 1999).
    
    Sebuah penguat pembalik menggunakan umpan balik negatif untuk membalik dan menguatkan suatu tegangan. Resistor Rf melewatkan sebagian sinyal keluaran kembali ke masukan. Karena keluaran memiliki beda fase 180⁰ maka nilai keluaran tersebut secara efektif mengurangi besar masukan, ini merupakan pengertian dari penguat pembalik. Sedangkan penguat non pembalik yaitu sebuah penguat yang punya gain minimum bernilai 1 karena sinyal masukan terhubung langsung dengan masukan pada perangkat opeasional, maka impedansi masukan bernilai tak terhingga (Dwihono, 1996).
    
    Pada Op-Amp memiliki dua rangkaian feedback yaitu feedback positif dan negatif, dimana feedback negatif memegang peran yang penting. Secara umum feedback positif akan menghasilkan osilasi sedangkan feedback negatif akan menghasilkan penguat. Op-Amp pada dasarnya adalah sebuah penguat yang memiliki 2 masukan, yaitu input inverting dan non inverting. Op-Amp ideal memiliki open loop gain (Ahmad, 2007).
    
    Penguat operasional merupakan suatu rangkaian terintegrasi atau IC yang mempunyai fungsi sebagai penguat sinyal, dengan beberap konfigurasi. Secara ideal Op-Amp memiliki impedansi masukan dan penguat yang tak hingga dan impedansi keluaran sama dengan nol. Op-Amp memiliki simbol penguat sebagai berikut (Wijaya, 2015) :
    Beberapa penerapan Op-Amp diantaranya, yaitu :
1. Penguat Inverting
Penguat ini memiliki ciri yaitu beda fasenya 180⁰. Pada rangkaian penguat yang ideal memiliki syarat bahwa tegangan masukan sama dengan nol dan impedansi masukan tak hingga. Sehingga diperoleh 
2. Penguat Non-Inverting

Penguat terseut tidak seperti penguat inverting, sinyal penguat jenis ini sefase dengan sinyal masukannya. Tegangan masukan sama dengan nol dan impedansi masukannta tak berhingga sehingga diperoleh



III. Alat dan Bahan
3.1 Alat dan Bahan
1. Power Supply
2. Function Generation
3. Resistor dan sebuah Op-Amp 741G\C
4. CRO
5. Kabel Penghubung
6. Protonboard

3.2 Gambar Alat dan Bahan

IV. Langkah Kerja

V. Data Percobaan

VI. Pembahasan
    
    Percobaan Op-Amp bertujuan untuk memahami prinsip kerja Op-Amp, membuat rangkaian Op-Amp sebagai penguat, serta membuat rangkaian dengan menggunakan Op-Amp sebagai penguat jumlah. Penguat operasional atau yang disebut sebagai Op-Amp merupakan suatu rangkaian terintegrasi atau IC yang memiliki fungsi sebagai penguat sinyal. Op-Amp yang ideal memiliki impedansi masukan dan penguatan yang tak terhingga serta impedansi keluarannya nol. Dlam percobaan kali ini menggunakan jenis 741C dimana tegangan keluaran (Vout) sebanding dengan beda tegangan antara kedua masukan yaitu inverting (-) dan  non-inverting (+), serta melakukan summing amplifier. Prinsip dasar sebuah operasional amplifier adalah dengan membandingkan nilai kedua input (inverting dan non-inverting), apabila kedua input bernilai sama maka output Op-Amp tidak ada (bernilai nol) dan apabila terdapat perbedaan maka outputnya akan memiliki nilai.
    
 Op-Amp jenis 741C memiliki bagian-bagian yang masing-masing bagiannya memiliki fungsi tersendiri. Berikut merupakan gambar dari Op-Amp 741C beserta bagiannya :

    Op-Amp 741C memiliki delapan kaki serta memiliki dua masukan dan dua keluaran. Delapan kaki diantaranya adalah zero offset yang berfungsi untuk mengatur nilai tegangan keluaran ke posisi  nol sebelum Op-Amp digunakan, inverting input yang menyebabkan sinyal keluarannya berbeda fase 180⁰, non-inverting input yang menyebabkan sinyal keluarannya dalam fase yang sama, pin untuk catu daya positif dan negatif, pin untuk output, dan NC (Not Connected). Op-Amp 741C juga memiliki karakteristik yang biasanya bekerja pada tegangan positif atau  negatif 12 Volt, dibawah itu IC tidak bekerja, impedansi input yang besar, impedansi output yang kecil dan stabil, konsumsi daya yag rendah serta noise yang rendah.
    
  Percobaan ini dilakukan dalam tiga macam percobaan yaitu membuat rangkaian non-inverting, inverting serta summing amplifier. Percobaan pertama yang dilakukan adalah membuat rangkaian non-invertingh. Prinsip kerja pada percobaan rangkaian Op-Amp sebagai non-inverting yaitu penguat ini memilik masukan yang dibuat melalui input non-inverting. Oleh karena itu  Vout akan berada dalam satu fase dengan Vin (tegangan masukan). Pada percobaan ini didapatkan nilai Vout sebesar 4,8 V; 4,8 V; 6 V; 8V dengan variasi R₂ sebesar 10k𝝮,15k𝝮,20k𝝮, dan 30k𝝮. Hal ini sesuai dengan persamaan Vout = (1+R₂/R₁)Vin. Semakin besar R₂ maka Vout juga semakin besar. Berdasarkan perhitungan manual didapatkan nilai Vout sebesar 4V, 5V, 6V, 8V pada variasi R₂ sama.
    
  Percobaan kedua yaitu rangkaian inverting. Prinsip kerja pada rangkaian ini yaitu menggunakan umpan balik negatif untuk membalik dan menguatkan suatu tegangan. Berdasarkan percobaan didapatkan nilai Vout sebesar 1 V; 1,6 V; 2,4 V; 3,6 V. Hal ini sesuai dengan persamaan Vout = R₂/R₁ Vin. Semakin besar R₂, Vout semakin besar. Berdasarkan perhitungan manual didapatkan nilai Vout sebesar 2 V; 3 V; 4 V; 6 V pada variasi R₂ yang sama. Nilai Vout non-inverting lebih besar dibandingkan Vout inverting, hal ini disebabkan rangkaian non-inverting diatur agar tegangan yang diberikan tidak membalik sehingga Vout nya 2 kali Vin. Sedangkan rangkaian inverting tegangannya diatur agar dapat membalik sehingga Vout inverting < Vout non-inverting.
     
    Percobaan ketiga yaitu rangkaian summing aplifier. Prinsip percobaan ini adalah dengan menyusun rangkaian penguat inverting atau non-inverting yang memberikan input lebih dari satu garis untuk menghasilkan sinyal output yang linier sesuai dengan nilai penjumlahan sinyal input dan faktor penguat yang ada. Didapatkan data Vout yang sama pada setiap variasi Vin₂ yaitu 0,8 V dengan Vin₁ adalah 1,5 V dan variasi Vin₂ adalah 1 V; 1,5 V; 2 V; 2,5 V. Vin₂ berasal dari power supply, sedangkan Vin₁ berasal dari baterai. Berdasarkan karakteristik Op-Amp 741C, tegangan power supply tidak boleh melebihi 5V. Apabila melebihi 5V stabilitas tegangan output yang dihasilkan akan terganggu, berdasarkan perhigtungan manual didapatkan nilai Vout -5 V; -6 V; -7 V; -8 V pada variasi Vin₂ yang sama. Hasil percobaan tidak sesuai dengan persamaan Vout = -(Vin₁+Vin₂) Rf/R.  Tanda negatif menunjukkan bahwa Op-Amp merupakan konfigurasi membalik.
    
  Hasil pengukuran Vout berdasarkan hasil percobaan dan hasil perhitungan manual memiliki perbedaan. Hal ini terjadi karena kurang stabilnya komponen yang digunakan seperti baterai yang sudah digunakan berkali-kali sehingga dayanya berkurang. Bentuk gelombang pada percobaan pertama (non-inverting), Vout lebih besar daripada Vin dan memiliki fase yang sama serta semakin besar R₂, Voutnya semakin besar dan memiliki Vout sama dengan dua kalinya Vinnya. Pada percobaan kedua bentuk gelombangnya memiliki beda fase sebesar 180⁰ antara Vin dan Voutnya serta Voutnya semakin besar ketika R₂ semakin besar. Bentuk gelombang pada percobaan ketiga (summing amplifier), semakin besar Vin₂ maka Voutnya semakin besar. Namun arah garis yang besar nantinya akan menurun sehingga bernilai negatif.

VII. Kesimpulan
  1. Prinsip kerja Op-Amp adalah membandingkan nilai kedua input (inverting dan non-inverting), apabila kedua input bernilai sama maka outputnya nol dan apabila terdapat perbedaan nilai input maka akan memberikan tegangan output.
  2. Op-Amp sebagai penguat

3. Op-Amp sebagai penguat jumlah

VIII. Daftar Pustaka

Ahmad, Jayadi. 2007. Elektronika Dasar. Jakarta : Erlangga.
Dwihono. 1996. Rangkaian Elektronika Analog. Jakarta : Erlangga.
Reka, S. 1999. Fisika dan Teknologi Semikonduktor. Jakarta : Erlangga.
Sutrisno. 1986. Elektronika Dasar. Bandung : ITB.
Wijaya, Sastra Kusuma. 2015. Diklat Elektronika I. Jakarta : Universitas Indonesia.

Posting Komentar untuk "Laporan Praktikum OP-AMP"