LA Modul 3

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Jurnal

2. Prinsip Kerja

3. Video Percobaan

4. Analisa

5. Download File  

1. Jurnal [Kembali]

1. Inverting Amplifier

Rf(kΩ)	Vi(V)	Hitung 𝑅 Gain(− 𝑓 ) 𝑅𝑖𝑛	Vout	Bentuk Gelombang
20	5V	-2	-0,210V
50	5V	-5	-0,228V
80	5V	-8	-0,238V

 

2.Komparator 

V1 (V)	V2 (V)	Vout
3V	1V	-9,98V
1V	3V	11,26V

3. LPF -20dB

Frekuensi	Vin	Vout	Grafik Sinyal
100 Hz	1,759	0.012V
500 Hz	1,745 V	0,518 V

1000 Hz

1,724 V

0,263V

Sketch Grafik Bode Plot

4. HPF 40dB

Frekuensi	Vin	Vout	Grafik Sinyal
100 Hz	1,759 V	0,540 V
500 Hz	5V	1,597 V
1000 Hz	0,331 V	1,683 V

Sketch Grafik Bode Plot

2. Prinsip Kerja [Kembali]

A. Inverting Amplifier

                                           

Prinsip Kerja :

Rangkaian Inverting Op-Amp adalah konfigurasi penguat operasional di mana sinyal input diberikan pada terminal inverting (-) melalui resistor input (Rin​), sementara terminal non-inverting (+) dihubungkan ke ground. Dalam konfigurasi ini, sinyal input mengalami pembalikan fasa (180 derajat) pada output. Arus yang mengalir melalui Rin​ menuju node inverting (-) akan terus berusaha diseimbangkan oleh op-amp melalui umpan balik negatif yang diberikan oleh resistor umpan balik (Rf​) dari output ke input inverting. Tegangan output (Vout​) berbanding terbalik dengan tegangan input (Vin​) dan dapat dihitung dengan rumus Vout = ​−(Rf​/Rin​)×Vin​, di mana faktor penguatan negatif menunjukkan pembalikan fasa. Rangkaian ini umumnya digunakan untuk memperkuat sinyal sekaligus membalikkan fasa sinyal, dan sering diaplikasikan dalam pengolahan sinyal, penguat audio, serta sirkuit analog lainnya.

B. Comparator Amplifier

                                         

Prinsip Kerja :

Rangkaian yang ditunjukkan adalah Comparator Amplifier menggunakan op-amp 741 yang berfungsi membandingkan tegangan input (Vin) dengan tegangan referensi (Vref). Pada rangkaian ini, Vin diberikan ke terminal inverting (-) melalui resistor R1, sedangkan Vref​ diberikan langsung ke terminal non-inverting (+). Op-amp bekerja sebagai pembanding, di mana output akan berada pada kondisi tegangan maksimum positif atau negatif tergantung pada perbandingan antara Vin​ dan Vref​. Jika Vin​ lebih besar daripada Vref​, maka output akan menjadi negatif maksimal (atau rendah), sedangkan jika Vin​ lebih kecil dari Vref​, output akan menjadi positif maksimal (atau tinggi). Rangkaian ini sering digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan deteksi batas tegangan, seperti rangkaian pendeteksi level atau pengubah sinyal analog menjadi digital sederhana.

C. Low Pass Filter

Rangkaian LPF -20db

Prinsip Kerja:
LPF -20 db/dec memakai 1 resistor di kaki non inverting dan 1 kapasitor dan 1 resistor di kaki inverting yang dihubungkan juga ke output. Grafik frekuensi menunjukkan penurunan -20 db/dec, dimana resistor berfungsi untuk melewati frekuensi rendah sedangkan kapasitor melewati frekuensi tinggi.

D. High Pass Filter

                                      

Rangkaian HPF 40db

Prinsip Kerja:

HPF 40 db/dec memakai 2 resistor dan 2 kapasitor di kaki non inverting dengan 1 buah resistor dihubungkan juga ke ouput. Dan ia juga memakai 1 resistor di kaki inverting dan dihubungkan ke ouput. Grafik frekuensi menunjukkan peningkatan 40 db/dec, 2 buah resistor berfungsi melewati frekuensi rendah yang dimana resistor sebagiannya dibawa ke ouput dan sebagiannya ke ground dan 2 kapasitor berfungsi melewati frekuensi tinggi.

3. Video Percobaan [Kembali]

Inverting Amplifier

                   

Komparator Amplifier  

Low Pass Filter

High Pass Filter

Penjelasan Rangkaian Kondisi Rangkaian Inverting Amplifier

4. Analisa[Kembali]

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

Jawab:
Berdasarkan percobaan pada praktikum rangkaian inverting amplifier membalik fase sinyal input 180° dengan penguatan $-R_f\mathrm{/}{R}_{in}$. Hasil percobaan menunjukkan output terbalik dan mendekati perhitungan teoritis, perbedaan kecil muncul karena toleransi komponen dan keterbatasan op-amp.

2. Apa yang terjadi jika input komparator mendekati sama dengan tegangan referensi?

Jawab:
Ketika input mendekati referensi, output tidak stabil (chattering) akibat noise dan perubahan kecil pada sinyal. Percobaan membuktikan adanya osilasi sesaat sebelum stabil. Dengan hysteresis, fenomena ini bisa dihindari.

3. Bagaimana perbandingan antara nilai perhitungan dengan pengukuran?

Jawab:
Secara umum hasil perhitungan dan pengukuran mendekati sama, namun ada selisih akibat toleransi resistor/kapasitor, keterbatasan op-amp (offset, bandwidth, slew rate), serta kesalahan pengukuran.

4. Analisa prinsip kerja dari LPF berdasarkan hasil percobaan.

Jawab:
Low Pass Filter melewatkan frekuensi rendah dan melemahkan frekuensi tinggi. Percobaan menunjukkan bahwa pada $f<f_c$ output ≈ input, pada $f\approx f_c$ amplitudo turun 0,707× dan fase −45°, sedangkan pada $f>f_c$ sinyal sangat melemah dan bentuk gelombang menjadi lebih halus.

5. Analisa prinsip kerja dari HPF berdasarkan hasil percobaan.

Jawab:
Dari percobaan, pada $f<f_c$ output sangat kecil, pada $f\approx f_c$ amplitudo sekitar 0,707× dengan fase +45°, dan pada $f>f_c$ output menyerupai input.

5. Download File[Kembali]

Laporan Akhir [Download]

Video Penjelasan Rangkaian Inverting Amplifier [Download]

Video Penjelasan Rangkaian Comparator [Download]

Video Penjelasan Rangkaian High Pass Filter [Download]

Video Penjelasan Rangkaian Low Pass Filter [Download]

Video Penjelasan Rangkaian Kondisi Pada Asisten Praktikum [Download]