LAPORAN PRAKTIKUM
MODUL III : OPERATIONAL AMPLIFIER
PRAKTIKUM ELEKTRONIKA 2024
Gambar 1. Rangkaian Differentiator Amplifier
Differentiator adalah amplifier yang menghasilkan output
berupa turunan (diferensial) dari sinyal input terhadap
waktu. Alat ini digunakan untuk
mendeteksi perubahan cepat dalam sinyal.
Pada rangkaian ini, op-amp memberikan output yang sebanding dengan laju
perubahan sinyal input, sehingga ideal untuk aplikasi yang membutuhkan deteksi
perubahan mendadak. Differentiator sering digunakan dalam sistem kontrol,
pengolahan sinyal, dan deteksi sinyal berfrekuensi tinggi.
1. Bagaimana perubahan gelombang input pada gelombang output dalam percobaan rangkaian differentiator
Jawaban:
Dalam percobaan rangkaian differentiator, perubahan bentuk gelombang input akan menghasilkan output yang berbeda karena rangkaian ini secara matematis mengoperasikan turunan terhadap sinyal masukan. Jika gelombang input berupa sinusoidal, outputnya akan berubah menjadi gelombang kosinus. Hal ini terjadi karena diferensiasi dari fungsi sinus adalah kosinus, dan amplitudo outputnya bergantung pada frekuensi sinyal serta nilai resistor feedback dan kapasitor dalam rangkaian. Semakin tinggi frekuensi input, semakin besar amplitudo outputnya karena turunan fungsi sinus menghasilkan faktor pengali. ketika gelombang input berbentuk segitiga, output yang dihasilkan akan berupa gelombang kotak. Ini disebabkan oleh sifat gelombang segitiga yang terdiri dari garis linear dengan kemiringan konstan. Diferensiasi dari fungsi linear adalah sebuah nilai konstan, sehingga saat gelombang segitiga naik, sedangkan saat turun, outputnya bernilai positif konstan. Akibatnya, bentuk gelombang keluaran menyerupai sinyal kotak yang nilainya bergantung pada laju perubahan tegangan input.
Sementara itu, jika gelombang input berupa sinyal kotak, rangkaian differentiator akan menghasilkan spike atau lonjakan tegangan pada setiap transisi naik dan turun. Hal ini terjadi karena gelombang kotak ideal memiliki perubahan tegangan yang sangat curam (mendekati tak hingga) di setiap tepinya. Dalam praktiknya, rangkaian differentiator akan mengeluarkan pulsa positif saat transisi low-to-high dan pulsa negatif saat transisi high-to-low.
2. Bagaimana perubahan gelombang input pada gelombang output dalam percobaan rangkaian Integrator
Jawaban:
Gelombang output sangat bergantung pada jenis gelombang input yang diberikan. Jika gelombang input berupa sinusoidal, outputnya akan tetap sinusoidal tetapi mengalami pergeseran fasa sebesar -90°, di mana output tertinggal terhadap input. ketika gelombang input berbentuk segitiga, outputnya berubah menjadi gelombang parabolik atau kurva kuadratik. Ini disebabkan karena integrasi dari sinyal linier (segitiga) menghasilkan fungsi kuadrat. Jika gelombang input adalah gelombang kotak (persegi), outputnya akan berubah menjadi gelombang segitiga. Hal ini terjadi karena integrasi dari sinyal kotak, yang bernilai konstan selama setengah periodenya, menghasilkan sinyal dengan kemiringan konstan (linier). Ketika input bernilai positif konstan, outputnya berupa garis lurus menurun dengan slope negatif, dan sebaliknya, ketika input negatif, outputnya naik dengan slope positif. Nilai dan kapasitor menentukan kemiringan gelombang segitiga output; semakin besar time constant semakin landai slope-nya.
Berdasarkan percobaan yang dilakukan rangkaian integrator mampu mengubah bentuk gelombang input secara signifikan tergantung pada karakternya. Sinyal sinusoidal tetap berbentuk sinusoidal dengan perubahan fasa, sinyal segitiga berubah menjadi parabola, dan sinyal kotak berubah menjadi segitiga.
3. Bagaiamana Nilai Tegangan Output pada percobaan rangkaian Comparator
Jawaban:
Pada percobaan rangkaian comparator, tegangan output ditentukan oleh perbandingan antara dua tegangan input, yaitu V1 dan V2. Jika V1 lebih besar daripada V2, output comparator akan mencapai tegangan saturasi positif Vsat+, sedangkan jika V1 lebih kecil daripada V2, output akan mencapai tegangan saturasi negatif Vsat-. dalam percobaan ini, ketika V1=3V dan V2=1V sehingga V1>V2, tegangan output yang terukur adalah 11,27 V, yang merupakan tegangan saturasi positif Vsat+. Sebaliknya, ketika V1=1V dan V2=3V sehingga V1<V2, output turun menjadi 10 V, yang merupakan tegangan saturasi negatif Vsat-.
4. Bagaimana perbandingan antara nilai perhitungan dengan pengukuran pada rangakain percobaan Inverting Amplifier
Jawaban:
Berdasarkan data yang didapatkan pada percobaan Rf 20kΩ mendapatkan hasil yang sama dengan hasil perhitungan yaitu gain sebesar -2 dan tegangan output Vout -10V, pada percobaan Rf 50kΩ juga menghasilkan perhitungan yang sama dengan pengukuran yang dilakukan gain sebesar -5 dan tegangan output Vout -25V, dan terakhir untuk percobaan Rf 80kΩ mendapatkan hasil yang sama antara pengukuran dan perhitungan yang dilakukan dimana hasil yang didapatkan adalah -8 kali gain dan tegangan output Vout -40V.
Berdasarkan data yang didapatkan pada percobaan Rf 20kΩ mendapatkan hasil yang sama dengan hasil perhitungan yaitu gain sebesar -2 dan tegangan output Vout -10V, pada percobaan Rf 50kΩ juga menghasilkan perhitungan yang sama dengan pengukuran yang dilakukan gain sebesar -5 dan tegangan output Vout -25V, dan terakhir untuk percobaan Rf 80kΩ mendapatkan hasil yang sama antara pengukuran dan perhitungan yang dilakukan dimana hasil yang didapatkan adalah -8 kali gain dan tegangan output Vout -40V.
5. Bagaimana perbandingan antara nilai perhitungan dengan pengukuran pada rangakain percobaan Non Inverting Amplifier
Jawaban:
Berdasarkan data yang didapatkan pada percobaan Rf 20kΩ mendapatkan hasil yang sama dengan hasil perhitungan yaitu gain sebesar 3 dan tegangan output Vout 15V, pada percobaan Rf 50kΩ juga menghasilkan perhitungan yang sama dengan pengukuran yang dilakukan gain sebesar 6 dan tegangan output Vout 30V, dan terakhir untuk percobaan Rf 80kΩ mendapatkan hasil yang sama antara pengukuran dan perhitungan yang dilakukan dimana hasil yang didapatkan adalah 9 kali gain dan tegangan output Vout 45V.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar