TRANDUSER DAN PENGUAT DALAM KOTAK HITAM
TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS
PERTANIAN UNILA
Tgl. Praktikum :
|
Tgl. Dikumpul
:
|
Nilai :
|
TRANDUSER DAN PENGUAT DALAM KOTAK HITAM
LAPORAN
PRAKTIKUM
MK LISTRIK DAN
ELEKTRONIKA ABE612205
KELOMPOK : 9
(SEMBILAN)
No
|
Nama
|
NPM
|
1
|
Devira Ayu widya
Mustika
|
13140710
|
2
|
Esa Filorenchi P
|
13140710
|
3
|
Hendri Setiawan
|
1314071028
|
4
|
Japen H Sigiro
|
13140710
|
5
|
Julianto
|
13140710
|
6
|
Muhammad Agung
Hardiyanto
|
13140710
|
UNVERSITAS LAMPUNG
FAKULTAS PERTANIAN
2014
I. PENDAHULUAN
1.1
Latar
Belakang
Kemajuan
ilmu pengetahuan dan teknologi dari masa ke masa berkembang cepatterutama
dibidang otomasi industri. Perkembangan ini tampak jelas di
industri pemabrikan, dimana sebelumnya banyak pekerjaan menggunakan tangan
manusia,kemudian beralih menggunakan mesin, berikutnya dengan electro-mechanic
(semiotomatis) dan sekarang sudah menggunakan robotic (full automatic) seperti
penggunaanFlexible Manufacturing Systems (FMS) dan Computerized Integrated
Manufacture(CIM) dan sebagainya.Model apapun yang digunakan dalam sistem
otomasi pemabrikan sangattergantung kepada keandalan sistem kendali yang
dipakai. Hasil penelitian menunjukansecanggih apapun sistem kendali yang
dipakai akan sangat tergantung kepadatransduser yang digunakan.Transduser
merupakan peralatan atau komponen yang mempunyai peranan penting dalam
sebuah sistem pengaturan otomatis. Besaran masukan pada kebanyakansistem
kendali adalah bukan besaran listrik, seperti besaran fisika, kimia, mekanis
dansebagainya. Untuk memakaikan besaran listrik pada sistem pengukuran, atau
sistemmanipulasi atau sistem pengontrolan, maka biasanya besaran yang bukan
listrik diubahterlebih dahulu menjadi suatu sinyal listrik melalui sebuah alat
yang disebut transducer Sebelum lebih jauh kita mempelajari transduser ada
sebuah alat lagi yang selalumelengkapi dan mengiringi keberadaan transduser
dalam sebuah sistem pengukuran,atau sistem manipulasi, maupun sistem
pengontrolan yaitu yang disebut alat ukur.
1.2
Tujuan
-
II. TINJAUAN
PUSTAKA
Kotak
Hitam, apa itu?
Dalam
bab sebelumnya, anda melihat bagaimana sistem instrumentasi yang terdiri atas
rangkaian elemen-elemen dasar tertentu mampu memperagakan atau mencatat hasil
pengukuran yang dilakukan oleh sistem. Sistem ini diperlihatkan lagi pada
Gambar 1.1.
Gambar 1.1 sebuah
sistem instrumentasi
Perhatikan
bahwa tiap-tiap elemen pada sistem instrumentasi di atas digambarkan dalam
sebuah kotak yang menunjukkan fungsinya masing-masing. Sebagai contoh, Kotak
pengolah sinyal berfungsi menerima sinyal dari tranduser, lalu memproses dan
mentransmisikannya pada kotak pencatat atau peraga. Untuk memakai kotak ini,
maka perlu mengetahui semua karakteristik sinyal yang diterima dari tranduser
dan juga sifat-sifat sinyal yang akan dikirim ke alat peraga. Kita tidak perlu
tahu bagaimana kotak pengolah sinyal ini memperlakukan sinyal-sinyal tersebut.
Tentu saja pekerjaan-pekerjaan yang dilakukan pada kotak pengolah sinyal rumit,
dan kita akan menemui kemacetan bila kita mencoba untuk menggambarkan bagaimana
cara kerjanya, dan ini menyebabkan kita tak pernah dapat memakainya! Karena
kita tidak membutuhkan cara kerja Kotak pengolah sinyal tersebut, maka kita
hitamkan kotak itu, sebab dengan demikian kita hanya tertarik pada apa yang
dilakukannya. Maka kotak hitam
adalah sebuah elemen pada kebanyakan sistem yang mempunyai informasi masukan
menuju kepadanya, kemudian dia bertindak menurut cara-cara tertentu sampai
akhirnya dihasilkan informasi keluaran yang dibutuhkan.
Gambar
1.2 Kotak hitam – input dan output
Seberapa
banyak kita ikut terlibat dalam kotak hitam bergantung pada seberapa detil
fungsi dari bermacam-macam elemen pada suatu sistem ingin kita ketahui.
Gambar
1.3 Termometer Elektronik
Termometer
elektronik yang terlihat dalam Gambar 1.3 dengan sendirinya dapat dipikirkan
terbuat dari skalar-skalar, amplifier-amplifier, dan sebagainya, yang
masing-masing elemen dapat ditempatkan pada sebuah kotak hitam. Nyatanya, dalam
pekerjaan selanjutnya anda akan membuat instrumen-instrumen yang tersusun atas
kotak-kotak hitam, sebuah berupa penguat,
lainnya akan bertindak sebagai tranduser.
Sebelum anda memakai elemen-elemen ini, yang merupakan suatu hal yang sudah
umum dalam sistem instrumentasi, perlu anda ketahui lebih banyak mengenai
fungsinya. Anda telah mengenal fotosel yaitu sebuah tranduser yang mampu
mengkonversi perubahan intensitas cahaya ke dalam bentuk perubahan resistansi
listrik.
Kotak Hitam Tranduser – Termistor
Karena
ternperatur merupakan suatu besaran
yang sering kali diukur, maka kita butuhkan sebuah tranduser yang mampu
mengkonversi perubahan temperatur ke dalam bentuk sinyal listrik yang terukur. Termistor merupakan suatu tranduser
yang mampu melakukan hal tersebut, dalam Gambar 1.4 ditunjukan dua macam
termistor. Pada gambar sebelah kiri terlihat sebuah termistor dengan bagian
yang peka cahaya berupa piringan dan di sebelah kanannya adalah termistor glass bead. Fotosel dan termistor dibuat
dari bahan semikonduktor, yang juga merupakan bahan dasar dalam pembuatan
transistor maupun IC.
Gambar
1.4 Dua macam termistor
Bila
anda kerjakan Tugas 1 dan 2 pada
kegiatan 2, maka akan anda temukan bahwa termistor disc mempunyai resistansi yang akan berkurang nilainya bilamana
suhunya naik. Lebih lanjut dalam Gambar 1.5 diperlihatkan perubahan resistansi
terhadap temperaturnya tidak linier. Dengan perkataan lain, pada temperatur
rendah, katakan perubahan temperaturnya 100C akan menghasilkan
perubahan resistansi yang lebih besar bila dibanding perubahan temperatur, yang
sama pada temperatur-temperatur yang lebih tinggi. Ada banyak cara untuk
membuat karakteristik resistansi temperatur termistor yang sangat tidak linier
menjadi linier, dengan demikian termometer-termometer elektronik yang bekerja
atas dasar termistor mudah di kalibrasi.
Gambar 1.5
Grafik ini menunjukan resistansi termistor
Turun secara non-linier dengan adanya
Kenaikan temperatur.
Termistor
dikenal dengan tranduser pasif karena arus harus dilewatkan padanya sehingga
perubahan temperatur yang dialaminya menyebabkan terjadinya perubahan resistansi.
Bagaimanapun juga, transduser temperatur yang disebut termokopel ini memerlukan
perubahan tegangan disamping suhu, tanpa membutuhkan sumber energi listrik yang
berasal dari luar. Transduser ini dibuat dengan jalan menyambungkan dua kawat
logam dari bahan yang berbeda untuk membuat suatu pertemuan. Bila ujung-ujung
dari dua kawat bebas itu dihubungkan pada sebuah voltmeter yang sensitif, maka
perubahan temperatur pada pertemuan menyebaban perubahan kecil tegangan (Gambar
1.6).
Gambar
1.6 Transduser Termokopel
Meskipun
transduser termokopel kurang sensitif dibanding dengan transduser termistor,
tapi dia menghasilkan perubahan tegangan terhadap temperatur yang linier untuk
perubahan temperatur yang besar. Seperti halnya yang akan anda lihat pada Bab 9, sebuah dioda semikonduktor dapat juga
dipakai sebagai transduser temparatur yang linier.
Kotak Htam Penguat – Penguat
Operasional 741
Karena
tegangan sinyal yang dihasilkan oleh bermacam-macam transduser sangatlah kecil,
maka perlu adanya penguatan tegangan sebelum besaran yang diukur dapat
diperagakan hasilnya. Penguat tegangan dapat dianggap bagian dari pengolah
sinyal kotak hitam, karena itu dimasukkan pada kotak pengolah sinyal daris
sistem instrumentasi. (Gambar 1.7). Kotak hitam penguat umumnya digambarkan
dalam bentuk segi tiga tempat sinal-sinyal input
dikirim dan pada output didapat
sinyal yang telah dikuatkan. Penguat juga memerlukan sebuah pencatu daya yang
dihubungkan dengannya, tapi hubungan-hubungan
ini tidak ditandai saat ini – lihat Gambar 1.8.
Gambar
1.7 Kotak hitam – pengolah sinyal
Gambar
1.8 Simbol Penguat
Penguat
tegangan khusus yang akan dipakai untuk membuat instrumen-instrumen
kelihatannya seperti sebuah kotak hitam yang benar. Ini adalah sebuah rangkaian terintegrasi atau integrated circuit (IC) yang memiliki 8
kaki atau pin yang dipakai untuk membuat hubungan-hubungan dengannya. Hubungan
yang utama pada kotak hitam ini adalah sinyal-sinyal input dan sinyal output.
Gambar 1.9 adalah foto dari dekat sebuah penguat tegangan yang dikenal sebagai penguat operasional (op amp singkatannya) dan memiliki tipe
umum dengan kode “741”. Op amp dipakai dalam rangkaian-rangkaian penghitung
untuk melakukan opersi-operasi matematika sesuai dengan namanya.
Gambar 1.9
Penguat operasional 741
(kira-kira empat kali ukuran
Yang sebenarnya)
Gambar 1.10
Hubungan rangkaian untuk op amp
Bila
Op amp digambar dalam rangkaian-rangkaian instrumentasi kita, dia akan nampak
seperti pada Gambar 1.10. Dalam seluruh rangkaian anda, Op amp 741 akan
memperoleh tenaga dari pencatu daya
ganda. Pencatu daya ganda mempunyai tiga terminal output, sebuah terminal bumi (OV), sebuah terminal positif (+V),
dan sebuah terminal negatif (-V). Nilai-nilai +V dan –V diukur dari terminal
bumi (OV). Hubungan +V dibuat pada pin 7 dan hubungan –V dibuat pada pin 4 dari
IC tipe 741.
Perhatikan
bahwa penguat mempunyai dua terminal input,
yaitu pin 2 dan pin 3 penguat sendiri akan memperkuat perbedaan yang ada pada
kedua sinyal input-nya denga suatu
pelipatgandaan yang amat besar yaitu sampa 100.000 kali. Jadi, untuk memperoleh
tegangan output di antara 0-5 V
(dibandingkan dengan hubungan pengebumian OV), maka perbedaan tegangan pada input-input-nya haruslah sangat kecil.
Sebagai contoh, bila penguat tegangan adalah 100.000 dan tegangan output-nya 5 V, maka perbedaan tegangan
diberikan oleh:
atau 
Ini
adalah 50 per sejuta dari 1 volt. Maka untuk penggunaan praktis,
tegangan-tegangan pada pin 2 dan pin 3 dianggap sama.
Input Inversi dan Input Non-inversi pada
Op Amp
Apa
yang menentukan tegangan output lebih
tinggi (lebih positif) atau lebih rendah (lebih negatif) bila dibandingkan
dengan terminal bumi (OV)? Jawabannya bergantung pada pin 2 apakah tegangannya
lebih tinggi atau lebih rendah dari pada pin 3 (bahkan untuk suatu perbedaan
yang hanya sebesar 50 per sejuta volt). Aturan yang berlaku pada input op amp:
1. Bila
tegangan pin 3 lebih tinggi (lebih positif) dari pada tegangan pin 2, maka
tegangan output-nya positif.
2. Bila
tegangan pin 2 lebih tinggi (lebih positif) dari pada tegangan pin 3, maka
tegangan output-nya negatif.
Jadi
dengan memberikan tegangan yang lebih positif pada pin 3 menyebabkan tegangan output-nya positif. Terminal input ini disebut Input non-inversi. Bila diberikan tegangan lebih positif pada pin
2, menyebabkan tegangan output-nya
negatif. Terminl input ini disebut input inversi.
Penguat Umpan Balik Inversi dan
Non-inversi
Penguat
tegangan pada kotak hitam op amp (“741”) sangtlah besar sehingga penguatan ini
perlu “dijinakkan ” untuk dapat dikendalikan besarnya sebelum dia dipakai
sebagai sebuah instrumentasi penguat yang bermanfaat. Penjinakkan atau
penyesuaian penguatan tegangan oleh op am untuk mencapai suatu nilai yang tepat
dapat diperoleh dengan memakai umpan
balik negatif (negative feedback).
Ini berarti bahwa sebagian tegangan output
(pin 6) diumpakan kembali pada input
inversi (pin 2) penguat dengan suatu alat berupa resistor umpan balik Rf. Umpan balik negatif ini
dipakai dalam dua rangkaian yang akan anda jumpai sewaktu mendesign
instrumen-instrumen. Tipe yang pertama disebut penguat umpan balik inversi (Gambar 1.11), dan tipe yang kedua
disebut penguat umpan balik non-inversi
(Gambar 1.12). Perhatikan dalam dua rangkaian ini hubungan-hubungan pencatu
daya tidak ditunjukkan, tapi mereka akan dibuat seperti terlihat pada Gambar
1.10.
Gambar
1.11 Hubungan untuk penguat umpan balik inversi
Gambar
1.12 Hubungan untuk penguat umpan balik non-inversi
Ada
dua buah persamaan sederhana yang menyatakan penguatan tegangan pada dua buah
rangkaian penguat ini. Untuk penguat umpan balik inversi pada Gambar 1.11,
penguat tegangan (A) diberikan oleh
persamaan:
atau 
dan
untuk penguat non-inversi pada Gambar 1.12 penguatan tegangan (A) diberikan oleh persamaan:
atau 
Perhatikan
bahwa penguatan tegangan untuk penguat umpan balik ini hanya bergantung pada nilai resistor, maka dapat dipilih nilai
resistor yang akan penguatan tegangan yang diingnkan.
Contoh,
bila R1 = 10 kΩ dan Rf = 500 kΩ,
Maka
penguatan tegangan untuk penguat umpan balik inversi diberikan oleh:
Dan
untuk penguat umpan balik non-inversi diberikan oleh:
Instrumentasi Penguat Ideal
1. Penguatan
tegangan pada kotak hitam dengan sendirinya haruslah sangat besar (idelnya
malah sampai nilai tak terbatas)
2. Arus
yang mengalir dalam pin 2 atau pin 3 haruslah sangat kecil (idealnya nol atau
nilai yang sangat kecil sampai tak terbatas)
III. METODOLOGI
PERCOBAAN
3.1 Waktu
dan Tempat
Praktikum
Listrik dan elektronika yang berjudul Transduser dan Penguat dalam Kotak hitam
ini dilaksanakan pada tanggal 06, 13, 20 November 2013 pukul 10.00 – 12.00 WIB
di Laboratorium Komputer, Jurusan
Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung.
3.2 Alat
dan Bahan
Adapun
alat dan bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah termistor, resistor 4,7
kΩ, voltmeter FSD 5 V, baterai 9 V, thermometer, Op amp 741, resistor variabel
50 kΩ, voltmeter FSD 0,5 V, kabel, soket, cangkir, hitter.
3.3 Prosedur
Percobaan
Kotak Hitam Transduser Termistor
-
Rangkaiakan resistor secara seri dengan
resistor 4,7 kΩ
-
Hubungkan voltmeter melintasi resistor
-
Gunakan pencatu daya dc dengan daerah
nilai antara 6 sampai 9 V untuk memberikan untuk memberikan tegangan
-
Hangatkan termistor dan catat tegangan
yang turun nilainya sedikit
Penguat Tegangan Tinggi pada Penguat
Instrumentasi
-
Rangkaikan komponen membentuk rangkaian
Op amp umpan balik
-
Periksa rangkaian dan jangan dihubungkan
penguat pada pencatu daya
-
Hubungkan pencatu daya ke dalam rangkaian
-
Biarkan fotosel dikenai cahaya dan
aturlah resistor variabel sehingga tegangan output berubah dari positif ke
negatif
-
Tutup fotosel dan perhatikan bahwa
tegangan output naik dengan tiba-tiba
-
Tunjukkan bahwa perubahan tingkat
penyinaran yang sangat kecil cukup untuk menyebabkan tegangan output berubah
dari positif dan negatif
-
Ulangi kegiatan di atas dengan
menempatkan termistor pada tempat fotosel
-
Gunakan voltmeter dengan FSD 0,5 V untuk
menunjukkan bahwa kita tidak dapat mendeteksi perbedaan tegangan yang melintasi
pin 2 dan 3
Penguat Tegangan dengan Umpan Balik
Negatif
-
Rangkaikan komponen membentuk rangkaian
non-inversi dan rangkaian inversi
-
Hubungkan rangkaian dengan sumber
tegangan 9 V sebanyak 2 buah
-
Pada setiap rangkaian catat hasil output
dan input dari tegangan rangkaian
IV. HASIL
DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Adapun
hasil yang didapat dari percobaan satu yaitu:
Tegangan
|
3.58 V
|
3.67 V
|
4.02 V
|
4.18 V
|
4.21 v
|
4.72 V
|
4.82 V
|
Suhu
|
70 0C
|
62 0C
|
55 0C
|
50 0C
|
47 0C
|
37 0C
|
32 0C
|
Adapun
hasil yang didapat dari percobaan tiga (penguat tegangan dengan umpan balik
negatf yaitu:
No
|
Rangkaian
|
Tegangan
|
|
input
|
output
|
||
1
|
Penguat non-inversi
|
0.3 V
|
3 V
|
2
|
Penguat inversi
|
0.2 V
|
-2 V
|
4.2 Pembahasan
Percobaan 1 (Kotak Hitam Transduser
Termistor)
Transduser
didefinisjkan sebagai sebuah alat yang bila terkena suatu bentuk energi dapat
mengubahnya menjadi bentuk energi yang lain. Sifat transduksi dapat dari
mekanik listrik, atau optika menjadi bentuk yang lain. Pengkondisi sinyal
mempunyai variasi ke kompleksan mulai dari rangkaian resistor sederhana atau
rangkaian maching impedansi hingga yang terdiri dari mulai tingkat penguat,
detektor, demodulator dan filter. IstiIah lain dari pengkondisi sinyal adalah
pemodifikasi sinyal atau pemroses sinyal. Sinyal output dapat berbentuk analog
atau besaran digital.
Termistor
adalah alat atau komponen atau sensor elektronika yang dipakai untuk mengukur
suhu. Prinsip dasar dari termistor adalah perubahan nilai tahanan (atau
hambatan atau werstanatau resistance) jika suhu atau temperatur yang mengenai
termistor ini berubah. Termistor ini merupakan gabungan antara kata termo
(suhu) dan resistor (alat pengukur tahanan).
Temperatur
atau suhu merupakan suatu besaran yang sering kali perlu diukur. Maka dalam
dunia elektronika diperlukan sebuah alat bernama transduser yang mampu
mengkonversi perubahan temperatur ke dalam bentuk sinyal listrik yang terukur.
Dalam
praktikum ini kita menggunakan rangkaian resistor secara seri. Pada rangkaian
tersebut dihubungkan termistor yang digunakan untuk mengukur perubahan suhu
menjadi sinyal listrik. Pada percobaan ini didapat hasil berupa perubahan
tegangan yang terjadi akibat perubahan suhu. Maka dapat kita lihat pada tabel
hasil percobaan satu terdapat beberapa tingkatan suhu dan perubahan tegangan
yang terjadi. Pada suhu 70 0C didpat perubahan tegangan 3,58 v yang
terlihat pada multimeter voltmeter. Sedangkan hasil selanjutnya didapat pada
suhu 62 0C didapat perubahan tegangan yaitu 3,67 V. Sampai didapat
hasil pada suhu 32 0C yaitu 4,82 V. Dari hasil yang didapat bahwa
semakin turun suhu maka akan semakin besar perubahan tegangan yang terjadi.
Apabila
perubahan tegangan akibat perubahan suhu tersebut digambarkan dalam sebuah
kurva, maka akan didapat hasil kurva yang menurun.
Gambar
1.13. Hubungan tegangan terukur dengan suhu air
Percobaan 2 (Penguat Tegangan
Tinggi Pada Penguat Instrumentasi)
Gambar
1.14. Op amp tanpa umpan balik
Penguat
operasional (Op Amp) adalah suatu rangkaian terintegrasi yang berisi beberapa
tingkat dan konfigurasi penguat diferensial yang telah dijelaskan di atas.
Penguat operasional memilki dua masukan dan satu keluaran serta memiliki
penguatan DC yang tinggi. Untuk dapat bekerja dengan baik, penguat operasional
memerlukan tegangan catu yang simetris yaitu tegangan yang berharga positif
(+V) dan tegangan yang berharga negatif (-V) terhadap tanah (ground). Berikut ini adalah simbol dari
penguat operasional:
Penguat
operasional banyak digunakan dalam berbagai aplikasi karena beberapa keunggulan
yang dimilikinya, seperti penguatan yang tinggi, impedansi masukan yang tinggi,
impedansi keluaran yang rendah dan lain sebagainya. Berikut ini adalah
karakteristik dari Op Amp ideal:
·
Penguatan tegangan lingkar terbuka (open-loop voltage gain) AVOL =
¥-
·
Tegangan ofset keluaran (output offset voltage) VOO =
0
·
Hambatan masukan (input resistance) RI = ¥
·
Hambatan keluaran (output resistance) RO
= 0
·
Lebar pita (band width) BW = ¥
·
Waktu tanggapan (respon time) = 0 detik
·
Karakteristik tidak berubah dengan suhu
Kondisi
ideal tersebut hanya merupakan kondisi teoritis tidak mungkun dapat dicapai
dalam kondisi praktis. Tetapi para pembuat Op Amp berusaha untuk membuat Op Amp
yang memiliki karakteristik mendekati kondisi-kondisi di atas. Karena itu
sebuah Op Amp yang baik harus memiliki karakteristik yang mendekati kondisi
ideal. Berikut ini akan dijelaskan satu persatu tentang kondisi-kondisi.
Tanda
negatif menandakan bahwa tegangan keluaran VO berbeda fasa dengan
tegangan masukan Vid. Konsep tentang penguatan tegangan tak berhingga
tersebut sukar untuk divisualisasikan dan tidak mungkin untuk diwujudkan. Suatu
hal yang perlu untuk dimengerti adalah bahwa tegangan keluaran VO
jauh lebih besar daripada tegangan masukan Vid. Dalam kondisi
praktis, harga AVOL adalah antara 5000 (sekitar 74 dB) hingga 100000
(sekitar 100 dB). Tetapi dalam penerapannya tegangan keluaran VO
tidak lebih dari tegangan catu yang diberikan pada Op Amp. Karena itu Op Amp
baik digunakan untuk menguatkan sinyal yang amplitudonya sangat kecil.
Hambatan
masukan (input resistance) Ri dari Op Amp adalah besar hambatan di
antara kedua masukan Op Amp. Secara ideal hambatan masukan Op Amp adalah tak
berhingga. Tetapi dalam kondisi praktis, harga hambatan masukan Op Amp adalah
antara 5 kW
hingga 20 MW,
tergantung pada tipe Op Amp. Harga ini
biasanya diukur pada kondisi Op Amp tanpa umpan balik. Apabila suatu umpan
balik negatif (negative feedback)
diterapkan pada Op Amp, maka hambatan masukan Op Amp akan meningkat.
Dalam
suatu penguat, hambatan masukan yang besar adalah suatu hal yang diharapkan.
Semakin besar hambatan masukan suatu penguat, semakin baik penguat tersebut
dalam menguatkan sinyal yang amplitudonya sangat kecil. Dengan hambatan masukan
yang besar, maka sumber sinyal masukan tidak terbebani terlalu besar.
Hambatan
Keluaran (output resistance) RO
dari Op Amp adalah besarnya hambatan dalam yang timbul pada saat Op Amp bekerja
sebagai pembangkit sinyal. Secara ideal harga hambatan keluaran RO
Op Amp adalah = 0. Apabula hal ini tercapai, maka seluruh tegangan keluaran Op
Amp akan timbul pada beban keluaran (RL), sehingga dalam suatu penguat,
hambatan keluaran yang kecil sangat diharapkan.
Dalam
kondisi praktis harga hambatan keluaran Op Amp adalah antara beberapa ohm
hingga ratusan ohm pada kondisi tanpa umpan balik. Dengan diterapkannya umpan
balik, maka harga hambatan keluaran akan menurun hingga mendekati kondisi
ideal.
Percobaan
3 (Penguat Tegangan Dengan Umpan Balik Negatif
Pada
percobaan yang sudah kita lakukan dengan menggunakan dua rangkaian yaitu
rangkaian penguat non-inversi dan rangkaian penguat inversi akan didapat hasil
keluaran dan masukan terhadap rangkaian penguat. Pada rangkaian penguat
non-inversi didapat hasil output sebesar
3 Volt dan input sebesar 0,3 Volt. Hal ini terjadi karena tegangan output itu
1/10 dari tegangan masukan terhadap rangkaian penguat. Hubungan keluaran dan
masukan ini yang sering kita sebut umpan balik. Pada rangkaian penguat inversi
didapat hasil output sebesar -2 Volt dan input sebesar 0,2 Volt. Mengapa pada
tegangan output bernilai negatif karena pada gain loop atau K terjadi
pembalikan polaritas sinyal dan ini yang disebut umpan balik negatif. Pada
rangkaian ini semakin terang cahaya pada fotosel maka akan semakin kecil
tegangan output yang terjadi.
Pada
percobaan ini kita menggunakan resistor 4,7 kΩ. Jika akan menggunakan resistor
yang senilai 10 kΩ maka hasil ouput yang didapat akan sebesar 2 kali output
pada resistor 4,7 kΩ.
V. KESIMPULAN
Adapun
kesimpulan yang bisa kita tarik dar percobaan ini adalah sebagai berikut:
1. Pada
percobaan penguat kotak hitam transduser termistor perubahan tegangan yang
semakin tinggi disebabkan oleh perubahan suhu yang menurun.
2. Pada
percobaan penguat tegangan dengan umpan balik pada rangkaian non-inversi
didapat hasil output dan input bernilai positif yaitu output 3 V dan input 0,3
V.
3. Sedangkan
pada rangkaian inversi didapat hasil output negatif dan input bernilai positif
yaitu output -2 V dan input 0,2 V. Output bernilai positif dikarenakan
terjadinya pembalikan polaritas.
DAFTAR PUSTAKA
Plant,
Malcolm dan Dr Jan Stuart. 1985. Pengantar
Ilmu Teknik Instrumentasi.
Jakarta:
PT Gramedia.
WWW.id.m.wikipedia.org/wiki/Termistor diakses
pada tanggal 25 November 2014
pukul
22:45 WIB.
tanggal 25 November
2014 pukul 23:00 WIB.
0 comments:
Post a Comment