MODUL PRAKTIKUM RANGKAIAN ELEKRONIKA Bagian II · PDF filekanal input dan oscillator pada kanal output. 3. Beri catu daya pada rangkaian, catat ... 1. Susun rangkaian Low Pass dan

MODUL PRAKTIKUM

RANGKAIAN ELEKRONIKA

Bagian II

DEPARTEMEN ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA

DEPOK

2015

MODUL PRAKTIKUM RANGKAIAN ELEKTRONIKA

2015

Laboratorium Elektronika

-

+

R1 Vo

R2

PERCOBAAN VII OP-AMP SEBAGAI PENGUAT DAN KOMPARATOR

A. OP-AMP Sebagai Peguat

TUJUAN PERCOBAAN

1. Mempelajari kerja op-amp sebagai penguat.

TEORI UMUM

IC 741 adalah salah satu IC yang berfungsi sebagai op-amp. Op-amp yang ideal memiliki

karakteristik sebagai berikut :

1. resistansi input, Ri =

2. resitansi output, Ro = 0

3. tegangan input, Vi = 0

4. arus input, Ii = 0

5. penguatan tegangan, Av =

Ada dua jenis penguat op-amp yaitu penguat pembalik dan penguat tak membalik.

Langkah Percobaan

A. Percobaan penguat pembalik

1. Buat rangkain seperti Gambar 1.

2. Berikan V1 = 10 mVpp dengan frekuensi 100 Hz, R1 = 1K, R2 = 10K

3. Lihat Vo pada oscilloscope, catat nilainya.

4. Ulangi langkah 2 dan 3 dengan R2 = 100K

Percobaan penguat tak membalik

1. Buat rangkain seperti pada Gambar 2.

2. Lakukan langkah 2-4 seperti pada percobaan A.

V1 Gambar 1. Penguat pembalik Gambar 2. Penguat tak membalik


2015


B. OPAMP Sebagai Pembanding (Komparator)

TUJUAN PERCOBAAN

1. Mempelajari kerja Opamp sebagai pembanding

TEORI UMUM

1. Tegangan keluaran Op-Amp dapat dinyatakan dengan Persamaan (1) yaitu :

Vo=Vd.AOL…………………………………………………………….(1)

dimana : VO = tegangan Output.

Vd = selisih tegangan masukan tak membalik dengan masukan membalik

AOL= penguatan tegangan rangkaian terbuka.

Secara praktis sulit untuk medapatkan nilai Vd, sehingga untuk mengukur tegangan output dapat

digunakan rangkaian seperti Gambar 3. Berdasarkan gambar tersebut, besar tegangan output

dinyatakan dengan persamaan (2) dan (3).

Vo = +Vsat untuk Vi>Vrot……………………………………………(2)

Vo = -Vsat untuk Vi<Vrot…………………………………………….(3)

Dimana +Vsat akan mendekati nilai Vcc + (catu positif) dan -Vsat akan mendekati nilai Vcc –

Gambar 3. Rangkaian Detektor Positif


2015


Langkah Percobaan

Percobaan detektor positif

1. Konfigurasi rangkaian seperti Gambar 3.

2. Atur Vrot=15 V, R=10K dan Vi=0-15 V.

3. Ukur dan catat nilai Vo seperti pada tabel 1 dengan mengubah-ubah Vi.

Percobaan pembanding

1. Konfigurasi rangkaian seperti Gambar 4.

2. Catat LED yang menyala seperti pada tabel 2 dengan mengubah-ubah nilai Vi=1,2,3,.. 5V

Gambar 4. Rangkaian Pembanding

ALAT YANG DIGUNAKAN

Power supply DC, multimeter, oscilloscope, bread board, LED, resistor (10K, 1K, 220 Ohm), IC741,

IC4558.


2015


Pelajari Secara Mendalam Poin-Poin di Bawah ini:

Nb : Penguasaan dari setiap materi yang tertulis di atas adalah WAJIB dan akan

diuji pada Tes Pendahuluan. Asisten BERHAK memberikan sanksi kepada

praktikan yang tidak menguasai materi tersebut.

Karakteristik Op amp

Simbol dan rangkaian dalam Op amp

Jenis-jenis rangkaian Op amp

Unity Gain untuk inverting,non inverting,

Kerja rangkaian komparator

Kerja rangkaian penguat

Tegangan offset opamp


2015


PERCOBAAN VIII OP-AMP SEBAGAI INTEGRATOR DAN DIFFERENSIATOR

TUJUAN PERCOBAAN

Mempelajari integrasi dan differensiasi bentuk gelombang sinusoida dan non sinusoida

serta pengaruhnya terhadap amplitudo dan sudut fasanya.

INTEGRATOR

Teori

Integrator pada gambar 1 biasa dipakai untuk pengubahan bentuk gelombang, misalnya membentuk gelombang segitiga dari gelombang persegi dan sebaliknya. Integrator mempunyai keluaran berupa integral terhadap waktu dan masukannya.

-+

C

RVin V

out

Gambar 1. Rangkaian Integrator Ideal

-+

R2

Vin

Vout

Gambar 2. Rangkaian Penguat Inverting

R1

+

Tegangan output:

dtVKV inout .

Dengan : RC

K1

merupakan

faktor skala.

Jika tegangan masukannya DC,

maka :

tVKV inout ..

Dari rangkaian penguat inverting gambar

2 dapat diketahui besarnya penguatan

yang terjadi adalah :

1

2

R

RAvo

Untuk dapat menggambarkan tanggapan

penguatan integrator terhadap frekuensi,

maka perlu diketahui besarnya :

1

2

R

RAvo

dBAGain vo ||log.20


2015


Dari titik perpotongan frekuensi open-loop Op-Amp dengan response integrator

pada gambar 3 didapat CRA

fo

o...2

1

Serta frekuensi transisi dari penguat ke integrator (fc) : CR

fc...2

1

SINYAL INPUT SINYAL OUTPUT Frek < fc Frek > fc

Rangkaian Percobaan

-+

15 V

15 V

Vin

R

+

Gambar 3. Rangkaian Integrator Lengkap

R1

C

Vout


2015


Langkah Percobaan

1. Buat rangkaian integrator seperti pada gambar 3 dengan R = 1 k ; R1 = 10 k ; C = 10 nF ;

V = 15 volt.

2. Atur generator untuk gelombang persegi dengan V = 1 Vpp dan f = 20 Hz.

3. Amati gelombang input dan outputnya, seperti pada tabel I ; bagaimana amplitudo dan

fasanya, catat hasilnya pada lembar data.

4. Ulangi langkah 2 dan 3 untuk frekuensi 14 KHz.

5. Ulangi langkah 2 sampai 4 untuk gelombang segitiga dan sinus.

6. Ubah nilai resistor R1 menjadi 22 k .

7. Ulangi langkah 2 sampai 5.

DIFFERENSIATOR

Teori

Differensiator pada gambar 4 adalah rangkaian yang menghasilkan sinyal keluaran yang

berupa turunan dari sinyal masukannya; sinyal keluaran tersebut sangat bergantung pada

frekuensi sinyal masukan.

-+

R

CVin V

out

Gambar 4. Rangkaian Differensiator Ideal

SINYAL INPUT SINYAL OUTPUT Frek < fc Frek > fc

Tegangan keluaran : dt

dVKV in

out .

Dengan : CRK .

fCRV

V

in

out ....2

Pada kurva Gain vs f dapat dilihat :

Frekuensi transisi :


2015


SINYAL INPUT SINYAL OUTPUT

Rangkaian Percobaan

-+

15 V

Gambar 5. Rangkaian Differensiator Lengkap

R1

Vout

15 V

C

Vin

R

+

Langkah Percobaan

1. Buat rangkaian differensiator seperti pada gambar 5 dengan R = 10 k ; R1 = 100 k ;

C = 100 nF ; V = 15 volt.

2. Atur generator pada gelombang persegi dengan V = 3 Vpp dan frekuensi 10 Hz.

3. Amati gelombang masukan dan keluarannya seperti pada tabel 2.

4. Amati lagi gelombang keluarannya untuk f = 14 kHz.

5. Ulangi langkah 2 sampai 4 untuk gelombang segitiga dan sinus, catat hasilnya pada

lembar data.

6. Ubah nilai resistor R menjadi 22 k.

7. Ulangi langkah 2 sampai 5.


2015


Pelajari Secara Mendalam Poin-Poin di Bawah ini:

Nb : Penguasaan dari setiap materi yang tertulis di atas adalah WAJIB dan akan

diuji pada Tes Pendahuluan. Asisten BERHAK memberikan sanksi kepada

praktikan yang tidak menguasai materi tersebut.

Unity Gain untuk diff,integrator

Kerja rangkaian differensiator

Kerja rangkaian integrator

Tegangan offset opamp


2015


PERCOBAAN IX

FILTER AKTIF

I. TUJUAN PERCOBAAN

1. Praktikan dapat mengetahui fungsi dan kegunaan dari sebuah filter.

2. Praktikan dapat mengetahui karakteristik sebuah filter.

3. Praktikan dapat membuat suatu filter aktif dengan karakteristik yang diinginkan.

II. TEORI UMUM

Filter aktif RC adalah rangkaian pemilah frekuensi yang komponen-komponen pasifnya

terdiri dari tahanan ( R ), kapasitor ( C ) dan Op Amp sebagai komponen aktifnya. Cara kerja filter

secara umum adalah memakai karakteristik beban impedansi sehingga beban impedansi

tersebut bisa berubah sesuai dengan frekuensi yang masuk.

III. KLASIFIKASI DAN JENIS FILTER

Terdapat empat klasifikasi umum filter yaitu :

Low Pass Filter, Filter Elektronik yang melewatkan sinyal yang berfrekuensi lebih rendah

daripada frekeuensi cutoff, dan mengatenuasi sinyal yang diatas frekuensi cut off.

High Pass Filter, Filter Elektronik yang melewatkan sinyal yang berfrekuensi tinggi, dan

mengatenuasi sinyal yang dibawah frekuensi cutoff.

Band Pass Filter, Filter Elektronik yang melewatkan sinyal diantara frekuensi cut off, dan

mengatenuasi sinyal selain diantara frekeunsi tersebut.

Band Reject Filter, Filter Elektronik yang meatenuasi sinyal diantara frekuensi cut off,

dan melewatkan sinyal selain diantara frekeunsi tersebut.


2015


Jika melihat konfigurasi rangkaiannya, Filter aktif dapat dibagi menjadi beberapa jenis:

1. Filter Butterworth, merupakan filter yang keluarannya dapat mengurangi atenuasi,

seiring dengan bertambahnya orde dari filter tersebut.

2. Filter Chebyshev, merupakan filter yang keluarannya dapat mengurangi ripple, seiring

dengan bertambahnya orde dari filter tersebut.

3. Filter Bassel, merupakan filter yang keluarannya dapat mengurangi perbedaan fasa,

seiring dengan bertambahnya orde dari filter tersebut.

4. Filter Sallen Key, merupakan filter aktif, yang digunakan untuk orde genap (n = 2,4,6,..)

sehingga dapat langsung men:ghasilkan orde 2 (atau kelipatannya) dan dapat

menghemat pemakaian komponen lainnya.

IV. PARAMETER FILTER

Beberapa Parameter yang disebutkan :

A. Lewat bawah (Low Pass), keluaran filter (yang mungkin merupakan penguatan), yang

dinyatakan oleh H(j2 f) muncul untuk frekuensi-frekuensi rendah, dalam gambar

ditunjukkan dari frekuensi nol sampai frekuensi batas atas fH.

B. Lewat pita (Band Pass), keluaran filter yang dinyatakan oleh H(j2 f) muncul untuk

frekuensi-frekuensi antara frekuensi batas bawah f1 dan frekuensi batas atas f2.

C. Lewat atas (High Pass), keluaran filter yang dinyatakan oleh H(j2 f) muncul untuk

frekuensi-frekuensi antara frekuensi batas bawah f1 dan frekuensi batas atas tak

terhingga.

D. Eliminasi pita / penolakan pita (Band Rejection), keluaran filter yang dinyatakan oleh

H(j2 f) tidak muncul untuk frekuensi-frekuensi antara frekuensi batas bawah f1 dan

frekuensi batas atas f2.

Pada kenyataannya, tanggapan frekuensi sebuah filter tidak seideal seperti yang

ditunjukkan pada gambar 1. Tanggapan H(j2 f) tidak tetap besarnya, bervariasi antara harga

maksimum H0 dan H1. Beda antara H0 dan H1 dinamakan kerutan (ripple). Untuk lebih


2015


jelasnya pada gambar 2 akan terlihat karakteristik yang sesungguhnya dari suatu filter lewat

bawah (Low Pass).

V. RANGKAIAN PERCOBAAN

i. LOW PASS FILTER

a. Rangkaian Percobaan

b. Langkah Percobaan

1. Susun rangkaian seperti pada gambar.


2015


2. Pasang function generator dengan mode gelombang sinusoidal pada

kanal input dan oscillator pada kanal output.

3. Beri catu daya pada rangkaian, catat level tegangan dan frekuensi

yang tertera pada oscilloscope untuk masukan frekuensi yang berbeda.

c. Peralatan Percobaan

Function generator

Oscilloscope

Protoboard dan kabel penghubung

DC power supply

Komponen:

Resistor: 220Ω/1W (2); 100Ω/2W (1); 100kΩ/0,5W (1)

Kapasitor: 0,1μF/400V (2)

Op Amp (1)

ii. HIGH PASS FILTER



1. Susun rangkaian seperti pada gambar

2. Pasang function generator dengan mode gelombang sinusoidal pada kanal

input dan oscilloscope pada kanal output.

3. Beri catu daya pada rangkaian, catat level tegangan dan frekuensi yang

tertera pada oscilloscope untuk masukan frekuensi yang berbeda-beda

MODUL PRAKTIKUM RANGKAIAN ELEKTRONIKA 2015



Function generator

Oscilloscope


DC power supply

Komponen:

o Resistor: 2,2kΩ/1W (2); 100Ω/2W (1); 100kΩ/0,5W (1)

o Kapasitor: 0,1μF/400V (2)

o Op Amp (1)

iii. BAND PASS FILTER



1. Susun rangkaian Low Pass dan High Pass secara seri.

2. Pasang function generator dengan mode gelombang sinusoidal pada

kanal input dan oscilloscope pada kanal output.

3. Beri catu daya pada rangkaian, catat level tegangan dan frekuensi yang tertera pada oscilloscope untuk masukan frekuensi yang berbeda-beda.




Function generator

Oscilloscop


DC power supply

Komponen: o Resistor: 220Ω/1W (2); 2,2kΩ/1W (2); 100Ω/2W (1); 100kΩ/0,5W (1) o Kapasitor: 0,1μF/400V (4) o Op Amp (2)

iv. BAND REJECT FILTER



1. Susun rangkaian High Pass dan Low Pass secara seri.

2. Pasang function generator dengan mode gelombang sinusoidal pada kanal

input dan oscilloscope pada kanal output.

3. Beri catu daya pada rangkaian, catat level tegangan dan frekuensi yang tertera

pada oscilloscope untuk masukan frekuensi yang berbeda-beda.


Function generator

Oscilloscope


DC power supply



Komponen:

o Resistor: 220Ω/1W (2); 2,2kΩ/1W (2); 100Ω/2W (1); 100kΩ/0,5W (1)

o Kapasitor: 0,1μF/400V (4)

o Op Amp (2)

BAHAN BACAAN

Sutanto, Rangkaian Elektronika Analog dan Terpadu.

Millman, Jacob & Arvin Grabel, Microelectronics.

Millman, Jacob & Christos Halkias, Integrated Electronics.

Buatlah dasar teori dengan mengikuti kerangka dasar teori berikut:

Definisi Filter

Cara Kerja Filter

Klasifikasi dan Jenis Filter

Parameter Filter Rangkaian Percobaan Praktikum

Nb : kelengkapan dasar teori menjadi pertimbangan untuk mengikuti praktikum, harap

diperhatikan dan dikerjakan sebaik-baiknya


2015


PERCOBAAN X

LINEAR DIGITAL IC

DASAR TEORI

Integrated Circuit atau disingkat dengan IC adalah Komponen Elektronika Aktif yang terdiri

dari gabungan ratusan, ribuan bahkan jutaan Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang

diintegrasikan menjadi suatu Rangkaian Elektronika dalam sebuah kemasan kecil. IC Digital

memiliki batasan dalam kerja bergantung pada jumlah diskrit input dan hasil outputnya,

sementara Linear Digital IC memiliki jumlah kerja yang tanpa batas. Hal ini disebabkan oleh Linear

Digital IC memiliki input dan output yang proporsional, penguatannya berbentuk garis lurus pada

grafik input- output. Input dari linear digital IC ada dua yaitu inverting dan non-inverting, input

inverting akan menghasilkan output dengan fase yang berlawanan semenatara input non-inverting

menghasilkan signal yang identik dengan fase output. Pada linear digital IC terdapat variable

resistor yang dikoneksikan antara input inverting dengan output, fungsinya adalah sebagai

pengontrol faktor penguatan (amplification factor).

Aplikasi Linear Digital IC antara lain adalah untuk audio amplifiers, Analog to Digital

Converter, DC amplfiers, integrator, differentiator, dan audio filters.

A. Digital IC Sebagai DAC

TUJUAN PERCOBAAN

1. Mempelajari kerja digital to analog converter

Langkah Percobaan

A. Percobaan digital to analog converter

1. Buat rangkain seperti Gambar dibawah

2. Berikan D0 dan D3 =ground serta D1 dan D2 sebagai input 1

3. Lihat Vo pada oscilloscope, catat nilainya.

4. Ulangi langkah dengan susunan input yang berbeda


2015


Elektronik

B. Digital IC Sebagai Digital to analog Converter

TUJUAN PERCOBAAN

1. Mempelajari kerja digital to analog converter

Langkah Percobaan

1. Konfigurasi rangkaian seperti Gambar dibawah

2. Ukur dan catat tegangan output

C. Digital IC Sebagai voltage regulator

TUJUAN PERCOBAAN

1. Mempelajari kerja digital IC Sebagai pengatur tegangan

Langkah Percobaan

1. Konfigurasi rangkaian seperti Gambar dibawah


2015


2. Ukur dan catat nilai Vo

ALAT YANG DIGUNAKAN

Power supply DC, multimeter, oscilloscope, bread board, resistor, LM555, LM7805

Buatlah dasar teori dengan mengikuti kerangka dasar teori berikut:

KERANGKA DASAR TEORI Definisi Digital IC

Cara Fabrikasi IC

Gerbang logika, K-map, flip-flop

Cara Kerja DAC, ADC, ladder network, voltage controlled osilator, PLL Pelajari IC 555

Voltage regulator dengan IC 78XX dan RC filter

Nb : kelengkapan dasar teori menjadi pertimbangan untuk mengikuti

praktikum, harap diperhatikan dan dikerjakan sebaik-baiknya


2015


Documents

MODUL PRAKTIKUM RANGKAIAN ELEKRONIKA Bagian II · PDF filekanal input dan oscillator pada kanal output. 3. Beri catu daya pada rangkaian, catat ... 1. Susun rangkaian Low Pass dan