LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM
INVERTING AMPIFIER
|
Rf(kΩ) |
Vi(V) |
Hitung Gain(− 𝑅𝑓 ) 𝑅𝑖𝑛 |
Vout |
Bentuk Gelombang |
|
20 |
1,709V |
-20 /10 =
-2 |
3,561V |
|
|
50 |
1,7090V |
-50 / 10=-5 |
8,84V |
|
|
80 |
1,709V |
-80 / 10=-8 |
13,21V |
|
Komparator
|
V1 (V) |
V2 (V) |
Vout |
|
3 |
1 |
-10,05V |
|
1 |
3 |
11,32V |
LPF -20dB
|
Frekuensi |
Vin |
Vout |
Grafik Sinyal |
|
100 Hz |
1,741V |
1,465V |
|
|
500 Hz |
1,729V |
0,513V |
|
|
1000 Hz |
1,709V |
0,262V |
|
HPF 40dB
|
Frekuensi |
Vin |
Vout |
Grafik Sinyal |
|
100 Hz |
1,743V |
0,537V |
|
|
500 Hz |
1,743V |
1,585V |
|
|
1000 Hz |
1,743V |
1,224V |
|
1. Inverting Amplifier
- Prinsip
Kerja: Sinyal masukan diberikan pada terminal inverting (-) op-amp melalui
resistor input, sedangkan terminal non-inverting (+) dihubungkan ke
ground.
- Penguatan:
Gain ditentukan oleh perbandingan resistor feedback (Rf) terhadap resistor
input (Rin), yaitu Av = −Rf/Rin .
- Output: Tegangan keluaran berbanding terbalik (terbalik fasa 180°) terhadap masukan.
2. Comparator Amplifier
- Prinsip
Kerja: Op-amp digunakan untuk membandingkan tegangan input dengan tegangan
referensi.
- Kondisi
Output:
- Jika
Vin > Vref, maka output saturasi positif (+Vsat).
- Jika
Vin < Vref, maka output saturasi negatif (–Vsat).
- Aplikasi: Digunakan sebagai pendeteksi level, osilator relaksasi, dan pengubah sinyal analog ke digital sederhana.
3. Low Pass Filter (LPF)
- Prinsip
Kerja: Rangkaian melewatkan frekuensi rendah dan melemahkan (attenuasi)
frekuensi tinggi di atas frekuensi cutoff.
- Cutoff
Frequency: Ditentukan oleh:
- Karakteristik:
- Frekuensi
f < fc → sinyal diteruskan.
- Frekuensi f > fc → sinyal dilemahkan.
4. High Pass Filter (HPF)
- Prinsip Kerja: Rangkaian melewatkan frekuensi tinggi dan melemahkan frekuensi rendah di bawah frekuensi cutoff.
- Cutoff
Frequency: Sama dengan LPF, yaitu:
- Karakteristik:
- Frekuensi
f>fcf > f_cf>fc → sinyal diteruskan.
- Frekuensi
f<fcf < f_cf<fc → sinyal dilemahkan.
1. Analisa prinsip kerja dari rangkaian Inverting
Amplifier berdasarkan nilai yang didapatkan dari percobaan.
Jawab:
Pada percobaan inverting amplifier diperoleh hasil
bahwa keluaran memiliki fase terbalik 180° terhadap input dengan besar tegangan
output yang sebanding dengan perbandingan resistor Rf/Rin. Saat Rf=20 kΩ, diperoleh
Vout ≈ 3,56 V, pada Rf=50 kΩ diperoleh Vout ≈ 8,84 V, dan pada Rf=80 kΩ diperoleh
Vout ≈ 13,21 V. Nilai ini sesuai dengan perhitungan teoritis dengan deviasi
kecil sekitar 3–4%, yang disebabkan oleh faktor non-ideal op-amp, toleransi
resistor, serta keterbatasan alat ukur. Hal ini menunjukkan prinsip kerja
rangkaian inverting amplifier, yaitu menghasilkan penguatan terbalik sesuai
rumus Vout = Av x Vin.
2. Apa yang terjadi jika input komparator mendekati
sama dengan tegangan referensi? Apakah output stabil atau terdapat
ketidakpastian (chattering)? Jelaskan berdasarkan hasil percobaan.
Jawab:
Hasil percobaan comparator menunjukkan bahwa ketika V1>V2,
output turun ke saturasi negatif (sekitar −10,05 V), sedangkan ketika V1<V2,
output naik ke saturasi positif (sekitar +11,32 V). Hal ini sesuai dengan
prinsip kerja comparator, yaitu membandingkan dua tegangan masukan. Namun,
ketika tegangan input mendekati sama dengan tegangan referensi, output menjadi
tidak stabil karena noise dan keterbatasan kecepatan switching, sehingga berpotensi
menimbulkan chattering.
3. Bagaimana perbandingan antara nilai perhitungan
dengan pengukuran dan jika terjadi perbedaan berikan alasannya.
Jawab:
Secara umum hasil pengukuran memiliki kecenderungan
yang sama dengan hasil perhitungan, meskipun terdapat perbedaan kecil.
Perbedaan tersebut disebabkan oleh faktor-faktor praktis seperti toleransi
komponen, keterbatasan op-amp yang tidak ideal, efek saturasi terhadap catu
daya, serta akurasi alat ukur. Dengan demikian, hasil pengukuran dapat
dikatakan valid karena masih berada dalam batas kesalahan eksperimen.
4. Analisa prinsip kerja dari LPF berdasarkan tegangan
input, output, frekuensi cut-off, dan gelombang hasil percobaan.
Jawab:
Percobaan LPF menunjukkan bahwa pada frekuensi rendah
(100 Hz) sinyal keluaran relatif besar dengan Vout =1,465V, sedangkan pada
frekuensi menengah (500 Hz) dan tinggi (1000 Hz), sinyal keluaran menurun
drastis menjadi masing-masing 0,513 V dan 0,262 V. Hal ini menunjukkan bahwa
LPF melewatkan sinyal frekuensi rendah dan meredam sinyal frekuensi tinggi
dengan slope sekitar −20 dB/decade. Dari data yang diperoleh, frekuensi cut-off
diperkirakan berada di sekitar 150 Hz. Bentuk gelombang osiloskop juga
memperlihatkan pergeseran fase pada frekuensi yang lebih tinggi.
5. Analisa prinsip kerja dari HPF berdasarkan tegangan
input, output, frekuensi cut-off, dan gelombang hasil percobaan.
Jawab:
Pada percobaan HPF, sinyal frekuensi rendah (100 Hz)
teredam cukup besar dengan Vout =0,537V, sedangkan pada frekuensi 500 Hz
keluaran meningkat menjadi 1,585 V dan pada 1000 Hz sekitar 1,224 V. Hal ini
menunjukkan bahwa HPF menahan sinyal frekuensi rendah dan melewatkan sinyal
frekuensi tinggi. Frekuensi cut-off diperkirakan berada pada rentang 200–300
Hz. Bentuk gelombang hasil percobaan sesuai dengan teori, di mana amplitudo sinyal
rendah diredam, sementara sinyal tinggi dapat lewat dengan baik.
Video LPF [Download]
Video HPF [Download]
Video Komparator [Download]
Video Kondisi [Download]
File Rangkaian Kondisi [Download]
File Laporan Akhir [Download]
.png){kind=logo}
Komentar
Posting Komentar