10.42

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Pinsip Kerja

6. Problem

7. Soal Latihan

8. Percobaan

9. Link Download

1. Pendahuluan[Kembali]

Penguat operasional (op-amp) merupakan komponen aktif penting dalam rangkaian analog. Idealnya, op-amp memiliki tegangan offset input nol, namun pada kenyataannya terdapat perbedaan tegangan kecil antara input non-inverting dan inverting meskipun input teoritisnya nol. Percobaan ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh tegangan offset input  terhadap keluaran op-amp.

2. Tujuan[Kembali]

1. Menganalisis dampak dari tegangan offset input  terhadap sinyal keluaran op-amp.

2. Menentukan besarnya tegangan output akibat  menggunakan konfigurasi penguat non-inverting.

3. Melakukan simulasi rangkaian pada Proteus untuk memverifikasi teori.

3. Alat dan Bahan[Kembali]

• Op-amp

perangkat penguat tegangan yang dirancang untuk digunakan dengan komponen umpan balik eksternal seperti resistor dan kapasitor antara terminal keluaran dan masukannya.

• Resistor (R1,Rf,Rc)

Fungsi utama dari resistor adalah membatasi aliran arus. Resistor dapat menahan arus dan memperkecil besar arus. Besar resistansi (kemampuan menahan arus) resistor disesuaikan dengan kebutuhan perangkat elektronika. 

                                                             Cara Menghitung Nilai Resistor

• Voltage source/battery

Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik. Hampir semua perangkat elektronik yang portabel seperti Handphone, Laptop, Senter, ataupun Remote Control menggunakan Baterai sebagai sumber listriknya. Dengan adanya Baterai, kita tidak perlu menyambungkan kabel listrik untuk dapat mengaktifkan perangkat elektronik kita sehingga dapat dengan mudah dibawa kemana-mana. Dalam kehidupan kita sehari-hari, kita dapat menemui dua jenis Baterai yaitu Baterai yang hanya dapat dipakai sekali saja (Single Use) dan Baterai yang dapat di isi ulang (Rechargeable).

• Ground

Ground adalah titik kembalinya arus searah atau titik kembalinya sinyal  bolak balik atau titik patokan dari berbagai titik tegangan dan sinyal listrik dalam rangkaian elektronika.

4. Dasar Teori[Kembali]

Tegangan offset input  adalah tegangan kecil yang harus diterapkan antara terminal input op-amp agar output-nya menjadi nol ketika tidak ada input sinyal. Dalam konfigurasi penguat non-inverting, output op-amp dengan mempertimbangkan  diberikan oleh:

Tegangan ini menyebabkan output memiliki pergeseran meskipun input sinyal  = 0.

5. Prinsip Kerja[Kembali]

1. Input non-inverting diberi tegangan offset  melalui pembagi tegangan.

2. Input inverting dihubungkan ke ground melalui resistor dan umpan balik negatif.

3. Op-amp memperkuat tegangan offset sesuai dengan gain .

4. Output op-amp menunjukkan tegangan yang bergantung pada

6. Problem[Kembali]

Contoh Soal 1

Jika vi=0,5 V, hitunglah (a) tegangan output vo, (b) arus yang melalui resistor 25kΩ.

Jawab

vo

Diketahui R1=10kΩ dan Rf=25kΩ, dengan menggunakan persamaan (2) maka;
vo=−25000/100000,5=−2,5(0,5)=−1,25V

Contoh Soal 2

arus yang mengalir melalui Rf adalah karena adanya beda potensial antara simpul 1 dengan simpul 3, tegangan pada simpul 1 yaitu v1 dan v3 adalah vo. Maka;
i2=(v1−vo)/Rf
i2=(0−(−1,25))/25000=0,00005=50μA

Contoh Soal 3

Sebuah rangkaian op-amp pembalik seperti gambar di bawah memiliki nilai-nilai yaitu: tahanan feed back = 330 kΩ; tahanan input = 1 kΩ; dan tegangan input = 17 mV. Hitung berapa perolehan tegangan (Av), tegangan output (Vout) dan tegangan catu daya (Vcc) pada rangkaian tersebut?

Jawab:

Diketahui:

• Rf = 330 kΩ = 330.000 Ω
• Rin = 1 kΩ = 1.000 Ω
• Vin = 17 mV = 0,017 V
  

Av = − Rf ÷ Rin = − 330.000 ÷ 1.000 = − 330
Vout = Av × Vin = − 330 × 0,017 V = − 5,61 V

Apabila input yang diberikan adalah +17 mV, maka output yang dihasilkan adalah − 5,61 V. Hal ini mengasumsikan bahwa tegangan catu daya (Vcc) yang digunakan memungkinkan output bergerak mencapai nilai itu. Sebuah catu daya ±6V terlalu kecil untuk itu, oleh karenanya membutuhkan catu daya dengan rating tegangan setidaknya ±8V (atau sekitar ±150% × Vout), untuk menguatkan tegangan input sebesar 17 mV.

Sehingga diperoleh Av = − 330; Vout = − 5,61 V; Vcc = ±8 V.

7. Soal Latihan[Kembali]

1. Apa yang dimaksud dengan tegangan offset input  pada op-amp?

A. Tegangan output maksimum op-amp

B. Tegangan yang diperlukan untuk menghilangkan bias termal

C. Tegangan antara input inverting dan non-inverting agar output = 0

D. Tegangan input minimum agar op-amp bekerja

Jawaban:C

2. Apa akibat dari adanya tegangan offset  pada output op-amp?

A. Output menjadi nol

B. Output menjadi lebih stabil

C. Output mengalami pergeseran meskipun tidak ada sinyal input

D. Tidak ada pengaruh sama sekali

Jawaban:C

3. Fungsi resistor  dalam rangkaian Gambar 10.42 adalah...

A. Menurunkan tegangan offset

B. Mengalirkan arus dari ground

C. Mengatur pembagian tegangan offset ke input

D. Menstabilkan output

Jawaban:C

8. Percobaan[Kembali]

1. Buka Proteus dan buat proyek baru.

2. Tambahkan komponen:

• Op-amp
• Resistor (R1,Rf,Rc)
• Voltage source
• Ground

3. Bangun rangkaian sesuai Gambar 10.42:

• Hubungkan  ke input non-inverting (+) melalui Rc
• Hubungkan input inverting ke ground melalui R1, dan ke output melalui Rf

4. Set nilai R1,Rf,Rc

5. Set tegangan offset  kecil

6. Tambahkan voltmeter atau probe pada output

7. Jalankan simulasi dan amati hasil tegangan output

Rangkaian 10.42

9. Link Download[Kembali]

Download File Proteus Rangkaian 10.42 (disini)

Download Datashet Resistor (disini)

Download Datashet Op-Amp 741 (disini)

Download Video Percobaan Rangkaian (disini)