Penguat Tegangan Membalik [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIK ELEKTRONIKA TELEKOMUNIKASI



Dibuat oleh : Gagas Bagus Prakoso TK 2B 3.33.15.1.11



JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PRODI D3 TEKNIK TELEKOMUNIKASI



POLITEKNIK NEGERI SEMARANG TAHUN 2016 PRAKTIKUM 3 PENGUAT TEGANGAN MEMBALIK DENGAN PENGUATAN TINGGI (HIGH-GAIN INVERTING VOLTAGE AMPLIFIER) 1. Tujuan Percobaan Setelah melaksanakan praktikum, menyusun rangkaian, memeriksa rangkaian dan menganalisa data diharapkan mahasiswa dapat: a. Menggunakan IC operasional amplifier, sebagai penguat membalik dengan perolehan (gain) tinggi b. Menghitung nilai komponen yang diperlukan untuk rangkaian penguat membalik c. Memperhitungkan dan mengukur penguatan, dan frekuensi “cross over” pada kurva respon frekuensi d. Merancang rangkaian operasional amplifier sesuai dengan kebutuhan



2. Landasan Teori Rangkaian Inverting (Membalik) Inverting untuk konfigurasi dimana masukan positif menghasilkan keluaran negative atau masukan negative menghasilkan keluaran positif. Rangkaian dari penguat operasional inverting ditunjukkan dengan gambar berikut ini :



Bila suatu tegangan DC (+Vin) di pasang pada masukan (-) lewat tahanan R1, maka arus I akan mengalir seperti terlihat pada gambar 12. Arus dikendalikan oleh Op-Amp sedemikian rupa sehingga tegangan jauh pada R1=Vin hal ini di mungkinkan karena disini digunakan teori pengendalian dengan feed-back negative (Tahanan Rf sebagai elemen feed-back negative). Tegangan pada input – dan + kecil maka Op-Amp akan mengkonversi sedemikian rupa sehingga selisih Vin – dengan Vin + sama dengan nol. Dengan demikian berlaku persamaan : Vin = I.R1



Oleh karena arus I besarnya sama, maka:



Vout= -I. Rf



Rf Vout = - R 1



x Vin



Gain Op-Amp dengan konfigurasi inverting adalah :



A=-



Vout Vin



=



Rf R1



Tanda negative disini menyatakan berbalik polaritas atau antara masukan dan keluaran berbalik fasa 1800, bila ditinjau dengan sinyal sinusoida.



Rangkaian Non Inverting (Tidak Membalik) Non inverting untuk konfigurasi dimana masukan positif menghasilkan keluaran postif. Atau masukan negatif menghasilkan keluaran negatif. Seperti halnya pada rangkaian inverting, disinipun juga akan ditunjukkan rumus gain dari rangkaian ini.



Tegangan positif Vin dihubungkan ke terminal masukan (+) Op-Amp, seperti halnya pada rangkaian inverting beda tegangan pada masukan (-) dan (+) adalah sama dengan 0(nol), sehingga tegangan masukan sama dengan tegangan jatuh pada R1 dan tegangan keluaran akan sama dengan tegangan pada R1 ditambah dengan tegangan pada Rf. Untuk itu berlaku rumus hubungan antara masukan dan keluaran sebagai berikut: Vin = I.R1 Vout= I(R1+Rf) R 1+ Rf Vin Vout= =R1



Gain Op-Amp



Vout R 1+ Rf Rf = =1+¿ Vin R1 R1



3. Alat dan Komponen yang Digunakan a. IC MC 3403 b. Resistor berfungsi sebagai nilai dari 100Ω hingga 1Mῼ c. Kapasitor dari 0,001µF hingga 0,1µF d. CRO e. Generator fungsi 10Hz s/d 1MHz f. Multimeter analog dan digital g. Catu daya ± 15volt



4. Langkah Percobaan 1. Sebelum percobaan dimulai, isilah tabel 1 dengan menghitung R3, menghitung perolehan gain dalam Db. Untuk nilai R tersebut. 2. Siapkan catu daya (Power Supply) 3. Pastikan catu daya dalam kondisi OFF dan pengukur tegangan pada posisi minimum 4. Hubungkan catu daya dengan tegangan jala-jala 5. Buat rangkaian seperti berikut



6. Berikan sinyal kecilke input (kira-kira 100m Vp-p). Catatlah gain pada penguat. Isilah tabel 1 untuk gain dan BW terukur. 7. Ukurlah impedansi input pada gain 100. Dengan cara memasang resistor seri dengan generator fungsi. Ukurlah beda tegangan yang terjadi pada resistor seri tersebut. 8. Dengan mengganti nilai C1, buatlah agar penguat mempunyai frekuensi “cross over” pada frekuensi tinggi sebesar 12KHz. Catat besarnya kapasitor tersebut 9. Dengan mengganti nilai C2, buatlah agar penguat mempunyai frekuensi “cross over” pada frekuensi rendah sebesar 10Hz. Catat besarnya kapasito tersebut. Apakah ada perubahan pada roll off frekuensi tingginya? Berapa bandwidth rangkaian? 10. Tentukan nilai R1 dan R2 untuk penguatan tegangan 5000 pada 1KHz



5. Tugas dan Pertanyaan



A. Tugas 1. Rancanglah dua sistem penguat yang, keduanya memiliki dua masukan yang sama tetapi keluarannya berbeda fasa 180, dan kedua keluarannya mempunyai amplitudo yang sama. Kedua penguat tersebut memiliki titik roll off pada 3 KHz. Hitunglah gain dalam dB dari kedua penguat tersebut. Jawaban Tugas :



B.



Pertanyaaan dan Jawaban 1. Jika anda menggunakan IC linier opamp sebagai penguat inverting, sinyal masukan diumpankan ke kaki negative atau pin nomor 2 pada IC MC3403 2. Pada penguat inverting, jika resistor umpan balik R2 = 200 Kohm, dan R1 = 1 Kohm, maka penguatan dari penguat tersebut akan sama dengan a. Av = -Rf/R1 = -200K/1K = -200 3. Dari data komponen IC MC3403, impedansi input typical adalah sebesar 75ohm 4. Dengan mengganti kapasitor yang terpasang pada umpan balik akan menyebabkan perubahan pada batas frekuensi Low Pass Filter 6. Tabel Hasil Percobaan Rangkaian Inverting



R1,



R2.



KΩ



KΩ



1



10



10



10



1



10



100



1



100



1000



1



1000



Gain



BW



10 KHz



10 KHz



10 KHz



10 KHz



Gain,



Gain,



terukur



dB



10 K



-0,974



0,114



1K



-6,84



8,35



1K



-8,27



9,17



1K



-0,19



-7,21



R3



Tampilan Osciloscope



7. Pembahasan Rangkaian Inverting



8. Kesimpulan Rangkaian Inverting