Comparator Histerisis [PDF]

Citation preview

LAPORAN LABORATORIUM INTERFACE Rangkaian Comparator



Disusun Oleh :



Kelompok 3 Kelas EK-2B 1. Bella Kumala A.



(05)



2. Burhanudin Lutfi



(06)



PROGRAM STUDI ELEKTRONIKA JURUSAN ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI SEMARANG 2016



1. DASAR TEORI Rangkaian Pembanding Komparator tegangan adalah sebuah rangkaian yang dapat dengan cermat membandingkan besar tegangan yang di hasilkan. Rangkaian ini biasanya menggunakan komparator Op-Amp sebagai piranti utama dalam sebuah rangkaian. Rangkaian Pembanding Saat ini terdapat tegangan, yaitu dua jenis komparator 1. Komparator Tegangan Sederhana 2. Komparator Tegangan Dengan Histerisis. Komparator Tegangan Sederhana Rangkaian komparator ini dapat kita rangkai menggunakan Vref yang di hubungkan ke V Supply, kemudian kedua resistor di gunakan sebagai pembagi tegangan, sehingga nilai tegangan yang di hasilkan dari komparator OpAmp adalah semakin besar. Komparator Tegangan Sederhana Komparator Op-Amp akan membandingkan nilai tegangan pada kedua tegangan, apabila sebuah tegangan (-) lebih besar dari tegangan masukan (+) maka keluaran Op-Amp akan menjadi sama v Supply. Untuk OpAmp yang sesuai dengan pemakaian pada rangkaian Op-Amp untuk komparator biasanya menggunakan op-amp dengan tipe LM339 yang banbyak di pasaran. Rangkaian Komparator Tegangan Histerisis Tujuan Rangkaian komparator ini adalah untuk meminimalkan efeknois pada tegangan masukan. Misalnya tegangan referinsanya di set 3,3 V, sedangkan rangkaian ini juga memiliki nois sebesar 0,1 V, maka tegangan inputnya menjadi tepat 3,3 V dan keluarannya juga akan berfuktuatif sesuai dari noisnya. Rangkaian Komparator Tegangan Histerisis Dengan menggunakan komparator histerisis, maka keluaranya tidak akan berlogika sebelum input melewati batas dan sebaliknya. Dengan menggunakan komparator LM324 maka tegangan sinyal ramp yang di hasilkan oleh rangkaian generator ini akan di bandingkan dengan tegangan dari potensiometer. Tegangan potensiometer tersebut bervariasi antara 0 volt sampai 10 volt DC. Pada saat rangkaian ramp berada di bawah tegangan potensiometer maka output dari komparator LM324 adalah 10 Volt sehingga terdapat arus yang mengalir pada R7.



Apabila tegangan ramp lebih tinggi dari pada tegangan potensiometer maka output dari LM324 adalah 0 volt. Arus ini merupakan arus aktivasi optocoupler pada bagian triac.



Gambar 1.1 Rangkaian Comparator dengan histerisis Output akan tetap pada keadaan yang diberikan sampai masuknya melebihi tegangan referensi, misalnya bila keluarannya mengalami kejenuhan positif, maka tegangan referensinya adalah Vr tegangan masukan Vr harus dinaikkan lebih sedikit dari Vr dengan demikian tegangan kesalahannya berbalik polaritas dengan tegangan keluarannya beralih kekeadaan rendah pada Vr Sebaliknya, bila keluarannya ada pada keadaan negatif, maka akan tetap negatif sampai tegangan masuknya menjadi lebih negatif dari pada Vr. Pada saat itu keluarannya beralih dari negatif ke positif. Umpan balik positif mengakibatkan efek yang tidak wajar pada rangkaian, dimana ia menguatkan tegangan referensi. Agar mempunyai polaritas yang sama dengan tegangan keluaran. Tegangan referensi menjadi positif bila keluaran tinggi dan negatif bila keluaran rendah, dimana perbedaan dua titik perpindahan ini disebut Histerissis, karena adanya umpan balik positif. Histerissis dibutuhkan karena dapat mencegah kesalahan pemicuan yang disebabkan nosie, misalnya ada pemicu schmit tanpa histerissis, maka noise secara acak dari keadaan rendah ke keadaan tinggi. Dengan menggunakan pemicu Schmit dapat menghasilkan keluaran gelombang persegi, terlepas dari bentuk gelombang sinyal masukannya. Dengan kata lain tegangan masukan tidak harus sinusoidal, dimana selama bentuk gelombangnya periodic dan mempunyai amplitudo yang cukup besar untuk melewati titik perpindahan. Maka akan didapatkan keluaran gelombang persegi dari pemicu schmit trigger.



2. GAMBAR RANGKAIAN 2.1 Rangkaian Comparator Sederhana



2.2 Rangkaian Comparator Dengan Histeris



3. HASIL PENGAMATAN 3.1 Tabel Pengamatan Rangkaian Comparator Tanpa Histerisis Vin



Vref



Vout



0



5.94



0.97



1.1



5.95



0.97



2.01



5.96



0.97



3.44



5.97



0.97



4.01



5.98



0.97



5.34



5.99



0.97



6



6



0.97



7.18



6.01



11



8.1



6.02



11



9.03



6.03



11



10



6.04



11



3.2 Tabel Pengamatan Rangkaian Comparator Dengan Histeris Min-max Vin



Vref



Vout



0



5.94



0.97



5.97



6



1



7.99



6.02



11



8.97



6.03



11



9.55



6.03



11



9.94



6.04



11



10.2



6.04



11



11



6.05



11



11.6



6.06



11



11.7



6.06



11



Vin



Vref



Vout



11.7



6.06



11



11.6



6.06



11



11



6.05



11



10.2



6.04



11



9.94



6.04



11



9.55



6.03



11



8.97



6.03



11



7.99



6.02



11



Max-min



5.97



6



11



0



5.94



0.97



4. ANALISA DATA 4.1 Rangkaian Comparator Sederhana (Tp = naik)



4.2 Rangkaian Comparator Sederhana (Tp= turun)



4.2 .1 Analisa Comparator Dengan Histeris (Tp= naik)



4.2.2 Analisa Comparator Dengan Histerisis (Tp= turun)



5. KESIMPULAN 5.1 Komparator adalah komponen elektronik yang berfungsi membandingkan dua nilai kemudian memberikan hasilnya, mana yang lebih besar dan mana yang lebih kecil. Komparator bisa dibuat dari konfigurasi open-loop Op Amp. Jika kedua input pada Op Amp pada kondisi open-loop, maka Op Amp akan membandingkan kedua saluran input tersebut. Hasil komparasi dua tegangan pada saluran masukan akan menghasilkan tegangan saturasi positif (+Vsat) atau saturasi negatif (-Vsat). 5.2 Hysteresis adalah suatu keadaan keluaran (output) suatu sistem yang terikat pada kondisi masukan (input) masa kini dan masa lampau.[1] Dalam kasus Op-Amp Voltage Comparator, output tidak hanya bergantung pada input saat ini tetapi pada diri output-nya sendiri. Dengan kata lain, tegangan referensi dari sistem pembanding berubah bergantung pada kondisi output Op-Amp. - saat Vref > Vout, maka V+ = (R2/(R1+R2)) x Vref - saat Vref < Vout, maka V+ = (R1/(R1+R2)) x Vout - semakin R1 lebih dari R2 (R1 >> R2), semakin besar nilai Hysteresis, atau - semakin R1 kurang dari R2 (R1