LA MODUL 3




JURNAL PRAKTIKUM

OPERATIONAL AMPLIFIER DAN FILTER


1. Jurnal [Kembali]

1. Inverting Amplifier

Rf(kΩ)

Vi(V)

Hitung

Gain(−Rf/Ri)

Vout

Bentuk Gelombang

 

 

20

4V

-2

-8V


 

 

50

4V

-5

-20V


 

 

80

4V

-8

-32V


 


2. Komparator

V1 (V)

V2 (V)

Vout

3V

1V

-10V

1V

3V

11V



3. LPF -20dB

Frekuensi

Vin

Vout

Grafik Sinyal

100 Hz

5V

4,23 < 32,12V

 


500 Hz

5V

1,51 < 72,3V


1000 Hz

5V

0,78 < -80,9V



Sketch Grafik Bode Plot






4. HPF 40dB

Frekuensi

Vin

Vout

Grafik Sinyal

100 Hz

5V

2,65 < 57,9V

 


500 Hz

5V

4,76 < 17,6V

  


1000 Hz

5V

4,93 < 9,05V

 



Sketch Grafik Bode Plot

 

 


2. Prinsip Kerja [Kembali]

1. Inverting Amplifier
Inverting amplifier menggunakan Op-Amp untuk mengatur penguatan tegangan (voltage gain). Sinyal masukan dihubungkan ke terminal inverting (-), sedangkan terminal non-inverting (+) dihubungkan ke ground. Output diberikan umpan balik melalui resistor feedback (Rf) menuju input inverting. Karena impedansi input yang sangat tinggi, arus yang masuk ke terminal inverting praktis nol, sehingga arus yang mengalir melalui resistor input (Rin) sama dengan arus yang melalui Rf. Tegangan pada terminal inverting bernilai nol (virtual ground), sebab terminal non-inverting terhubung ke ground. Akibatnya, sinyal output akan berfasa terbalik 180° terhadap input: jika input bernilai positif, maka output bernilai negatif.

2. Komparator
Komparator adalah rangkaian berbasis op-amp yang berfungsi membandingkan dua tegangan pada inputnya, lalu menghasilkan output dalam bentuk logika digital (tinggi atau rendah). Prinsip kerjanya adalah:Jika tegangan pada input non-inverting (+) lebih besar daripada input inverting (-), maka output berada pada kondisi saturasi positif (tegangan tinggi). Jika tegangan pada input inverting (-) lebih besar daripada input non-inverting (+), maka output berada pada kondisi saturasi negatif (tegangan rendah).

3. Low Pass Filter (LPF)
Low Pass Filter adalah filter yang hanya melewatkan sinyal dengan frekuensi di bawah frekuensi cut-off, sementara sinyal dengan frekuensi di atasnya akan dilemahkan (diredam). Pada frekuensi di bawah cut-off, redaman hampir tidak ada, sedangkan pada frekuensi di atas cut-off, sinyal akan teredam cukup besar. Dengan kata lain, hanya sinyal frekuensi rendah yang dapat lolos melalui filter ini.

4. High Pass Filter (HPF)
High Pass Filter bekerja kebalikan dari LPF, yaitu hanya meloloskan sinyal dengan frekuensi lebih tinggi dari frekuensi cut-off, sedangkan sinyal dengan frekuensi rendah akan diredam. Redaman pada frekuensi tinggi sangat kecil, sementara frekuensi rendah akan mengalami peredaman yang besar. Dengan demikian, hanya sinyal frekuensi tinggi yang dapat melewati filter ini.


3. Video Percobaan [Kembali]

1. Penjelasan Kondisi


2. Percobaan Inveting Amplifier


3. Percobaan Komparator


4. Percobaan LPF -20dB


5. Percobaan HPF 40dB



4. Analisa[Kembali]

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

Jawab:

Rangkaian inverting amplifier berfungsi memperkuat sinyal masukan (Vi) sekaligus membalikkan fasanya sebesar 180°, sehingga tegangan keluaran memiliki fasa yang berlawanan dengan tegangan masukannya. Pada percobaan terlihat bahwa ketika input bernilai positif, output yang dihasilkan justru bernilai negatif. Selain itu, semakin besar nilai resistor feedback, maka semakin tinggi pula penguatan dari inverting amplifier tersebut.

 

2. Apa yang terjadi jika input komparator mendekati sama dengan tegangan referensi? Apakah output stabil atau terdapat ketidakpastian (chattering)? Jelaskan berdasarkan hasil percobaan.

Jawab:

Dalam percobaan, jika tegangan V2 lebih tinggi dibandingkan tegangan referensi V1, maka output komparator akan berada pada kondisi saturasi positif (level HIGH). Sebaliknya, bila V2 lebih rendah dari V1, maka output akan jatuh ke kondisi saturasi negatif (level LOW). Namun, ketika nilai input mendekati tegangan ambang switching, perubahan keluaran hanya terjadi sekali, tepat pada saat Vin sama dengan Vref.

 

3. Bagaimana perbandingan antara nilai perhitungan dengan pengukuran dan jika terjadi perbedaan berikan alasannya.

Jawab:

Pada Inverting Amplifier, tidak ditemukan perubahan yang besar, seperti itu juga pada rangkaian komparator, LPF dan HPF.

 

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

Jawab:

Dari hasil percobaan, Low Pass Filter (LPF) bekerja sesuai teori, yaitu meloloskan sinyal dengan frekuensi di bawah frekuensi cut-off dan melemahkan sinyal dengan frekuensi di atasnya. Pada variasi frekuensi yang diuji, bentuk gelombang output menunjukkan bahwa semakin tinggi frekuensi input, semakin besar pula peredaman yang terjadi pada sinyal output.

 

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

Jawab:

Berdasarkan hasil percobaan, HPF bekerja meloloskan sinyal dengan frekuensi diatas frekuesi cut-off dan meredam sinyal yang memiliki frekuensi dibawah frekuensi cut-off. Bisa dilihat pada percobaan, gambar gelombang sinyal output setiap kenaikan atau variasi frekuensi akan semakin mirip dengan sinyal inputnya. Ini menandakan bahwa HPF bekerja karena meloloskan sinyal dengan frekuensi diatas frekuensi cut-off.


5. Download File[Kembali]

Laporan Akhir [Download]

Video Penjelasan Kondisi [Download]

Video Percobaan Inverting Amplifier [Download]

Video Percobaan Komparator [Download]

Video Percobaan LPF -20dB [Download]

Video Percobaan HPF 40dB [Download]


Komentar

Posting Komentar