M3 - Laporan Akhir

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Jurnal

2. Prinsip Kerja

3. Video Percobaan

4. Analisa

5. Unduh File

 1. Jurnal  [Kembali]

1. Penguat Pembalik 

Rf(kΩ)	Vi(V)	Hitung Keuntungan (− )	Vout(V)	Bentuk Gelombang
20 Ω	5 V	-2	3,7
50 Ω	5 V	-5	8,9
70 Ω	5 V	-7	9,93

 

2. Komparator

V1(V)	V2(V)	Vout
2,9 V	1.003V	-9,9V
1.003 V	2,9V	11,26 V

  

3. LPF-20dB

Frekuensi	Vin(V)	Vout(V)	Grafik Sinyal
100 Hz	1,7	1,46
500 Hz	1,73	0,514
1000 Hz	1,71	0,26

 

Sketch Grafik Bode Plot

4.  HPF 40dB

Frekuensi	Anggur	Vout	Grafik Sinyal
100 Hz	1.746 V	0,53 V
500 Hz	3.732 V	1.587V
1000 Hz	1.712V	1,67V

 

Sketch Grafik Bode Plot

2. Prinsip Kerja  [Kembali]

1. Penguat Pembalik

    Prinsip kerja rangkaian  inverting amplifier  pada praktikum adalah memanfaatkan umpan balik negatif op-amp. Tegangan masukan ( Vin ) diberikan melalui resistor input ( Rin ) ke terminal inverting (–), sementara terminal non-inverting (+) dihubungkan ke ground sehingga titik inverting berada pada kondisi  virtual ground . Karena arus masuk ke op-amp ideal dianggap nol, maka arus yang mengalir melalui Rin sama dengan arus yang melalui resistor umpan balik ( Rf ).

    Prinsip kerja rangkaian  komparator amplifier  pada praktikum adalah membandingkan dua tegangan yang masuk ke terminal input op-amp, yaitu terminal inverting (–) dan non-inverting (+). Op-amp bekerja tanpa umpan balik, sehingga penguatan sangat besar dan output hanya berada pada dua kondisi, yaitu tegangan positif maksimum (mendekati +Vcc) atau tegangan negatif maksimum (mendekati –Vcc). Jika tegangan pada terminal non-inverting (+) lebih besar dari terminal inverting (–), maka output akan naik ke level positif. Sebaliknya, jika tegangan pada terminal inverting (–) lebih besar, maka output turun ke level negatif. Dalam praktikum, kondisi ini menunjukkan fungsi komparator sebagai pemisah logika tinggi dan rendah, sehingga dapat digunakan sebagai dasar dalam rangkaian detektor level, pengontrol otomatis, maupun sistem digital sederhana.

2. Penguat Komparator

Prinsip kerja rangkaian  komparator amplifier  pada praktikum adalah membandingkan dua tegangan yang masuk ke terminal input op-amp, yaitu terminal inverting (–) dan non-inverting (+). Op-amp bekerja tanpa umpan balik, sehingga penguatan sangat besar dan output hanya berada pada dua kondisi, yaitu tegangan positif maksimum (mendekati +Vcc) atau tegangan negatif maksimum (mendekati –Vcc). Jika tegangan pada terminal non-inverting (+) lebih besar dari terminal inverting (–), maka output akan naik ke level positif. Sebaliknya, jika tegangan pada terminal inverting (–) lebih besar, maka output turun ke level negatif. Dalam praktikum, kondisi ini menunjukkan fungsi komparator sebagai pemisah logika tinggi dan rendah, sehingga dapat digunakan sebagai dasar dalam rangkaian detektor level, pengontrol otomatis, maupun sistem digital sederhana.

3. Filter Lolos Rendah -20dB

    Prinsip kerja rangkaian  Low Pass Filter (LPF) –20 dB  pada praktikum adalah melewatkan sinyal dengan frekuensi rendah hingga frekuensi cut-off, kemudian menyertakan sinyal yang frekuensinya lebih tinggi dari titik cut-off tersebut. Rangkaian ini biasanya terdiri dari kombinasi resistor dan kapasitor (RC), dimana kapasitor berfungsi sebagai jalur impedansi yang semakin kecil pada frekuensi tinggi, sehingga arus akan beralih ke ground dan sinyal output melemah. Akibatnya, sinyal berfrekuensi rendah tetap dapat diteruskan ke keluaran, sedangkan sinyal berfrekuensi tinggi teredam dengan kemiringan atenuasi sebesar –20 dB untuk setiap kenaikan satu dekade frekuensi. Dalam praktikum, hal ini dapat diamati dari hasil pengukuran bahwa amplitudo output stabil pada frekuensi rendah, lalu mulai turun setelah melewati frekuensi cut-off sesuai karakteristik filter.

4. Filter Lolos Tinggi +40dB

    Prinsip kerja rangkaian  High Pass Filter (HPF) +40 dB  pada praktikum adalah melewatkan sinyal dengan frekuensi tinggi dan meredam sinyal dengan frekuensi rendah. Rangkaian ini biasanya terdiri dari kombinasi kapasitor dan resistor yang dihubungkan dengan op-amp, sehingga menghasilkan karakteristik filter orde dua dengan kemiringan penguatan sebesar +40 dB untuk setiap peningkatan satu dekade frekuensi setelah melewati frekuensi cut-off. Pada frekuensi rendah, kapasitor memiliki impedansi tinggi sehingga sinyal sulit diteruskan ke keluaran. Namun saat frekuensi meningkat, impedansi kapasitor semakin kecil sehingga sinyal frekuensi tinggi dapat lewat dan diperkuat oleh op-amp. Dalam praktikum, hal ini ditunjukkan dengan output yang sangat kecil pada frekuensi rendah, lalu meningkat tajam setelah melewati cut-off frekuensi sesuai karakteristik penguatan +40 dB/dekade.

3. Video Percobaan  [Kembali]

Penjelasan Kondisi

1. Penguat Pembalik

2. Pembanding

3. LPF -20dB

4. HPF 40dB

4. Analisa [Kembali]

1. Analisa prinsip kerja dari rangkaian   Inverting Amplifier  berdasarkan nilai yang diperoleh dari percobaan.

Jawab:

Dari hasil percobaan, rangkaian Inverting Amplifier menghasilkan output yang berputar fasa sebesar 180° terhadap input. Besar penguatan sesuai dengan resistor perbandingan, yaitu  –Rf/Rin . Amplitudo keluaran mengikuti nilai teoritis, lebih besar atau lebih kecil dari masukan bergantung pada nilai resistor. Bentuk keluaran gelombang tetap sama dengan masukan, hanya berbeda pada fasa dan amplitudonya.

2.  Apa yang terjadi jika input komparator mendekati sama dengan tegangan referensi?  Apakah output stabil atau terdapat suara berceloteh? Menjelaskan berdasarkan hasil percobaan.

Jawab:

Komparator bekerja dengan menghasilkan keluaran saturasi positif atau negatif sesuai perbedaan antara V1 dan V2. Jika  V1 > V2 , maka output menjadi negatif, sedangkan jika  V1 < V2 , maka output menjadi positif. Namun, ketika Vin mendekati Vref, keluaran menjadi tidak stabil (chattering) akibat adanya offset pada rangkaian.

3. Bagaimana perbandingan antara nilai perhitungan dengan pengukuran dan jika terjadi perbedaan pemberian preferensi.

Jawab:

Terdapat perbedaan antara nilai teoritis (perhitungan) dan hasil pengukuran. Selisih ini umumnya disebabkan oleh faktor toleransi komponen yang tidak ideal serta keterbatasan alat ukur dalam membaca nilai yang sebenarnya.

4. Analisa prinsip kerja dari LPF berdasarkan tegangan input, output, frekuensi  cut-off , dan gelombang hasil percobaan.

Jawab:

Low Pass Filter (LPF) berfungsi untuk melewatkan sinyal dengan frekuensi rendah dan meredam sinyal dengan frekuensi tinggi. Dari percobaan, tegangan output mengikuti input dengan baik jika frekuensi  lebih kecil dari frekuensi cut-off (fc) . Pada frekuensi rendah, bentuk keluaran gelombang hampir sama dengan masukan, sedangkan pada frekuensi tinggi amplitudo keluaran mengecil dan sinyal semakin teredam.

5. Analisa prinsip kerja dari HPF berdasarkan tegangan input, output, frekuensi  cut-off , dan gelombang hasil percobaan.

Jawab:

High Pass Filter (HPF) berfungsi untuk melewatkan sinyal berfrekuensi tinggi dan menahan sinyal berfrekuensi rendah. Dari hasil percobaan, saat input berfrekuensi rendah, output sangat kecil atau hampir teredam. Ketika frekuensi mendekati frekuensi cut-off (fc), amplitudo output mulai meningkat. Setelah melewati fc, outputnya hampir sama dengan input dan bentuk gelombang terlihat jelas. Dengan demikian, sinyal berfrekuensi rendah melemah, sedangkan sinyal berfrekuensi tinggi dapat diteruskan dengan baik.

5. Download File [Kembali]

Laporan Akhir Praktikum [ Unduh ]

Video Penjelasan Kondisi [ Unduh ]

Penguat Pembalik Video [ Unduh ]

Pembanding Video [ Unduh ]

Video LPF -20dB [ Unduh ]

Video HPF 40db [ Unduh ]