Rf(kΩ) | Vi(V) | Hitung 𝑅 Gain(− 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 |
 |
1. Inverting Amplifier
Inverting amplifier menggunakan Op-Amp untuk mengatur penguatan tegangan (voltage gain). Sinyal masukan dihubungkan ke terminal inverting (-), sedangkan terminal non-inverting (+) dihubungkan ke ground. Output diberikan umpan balik melalui resistor feedback (Rf) menuju input inverting. Karena impedansi input yang sangat tinggi, arus yang masuk ke terminal inverting praktis nol, sehingga arus yang mengalir melalui resistor input (Rin) sama dengan arus yang melalui Rf. Tegangan pada terminal inverting bernilai nol (virtual ground), sebab terminal non-inverting terhubung ke ground. Akibatnya, sinyal output akan berfasa terbalik 180° terhadap input: jika input bernilai positif, maka output bernilai negatif.
2. Komparator
Komparator adalah rangkaian berbasis op-amp yang berfungsi membandingkan dua tegangan pada inputnya, lalu menghasilkan output dalam bentuk logika digital (tinggi atau rendah). Prinsip kerjanya adalah:Jika tegangan pada input non-inverting (+) lebih besar daripada input inverting (-), maka output berada pada kondisi saturasi positif (tegangan tinggi). Jika tegangan pada input inverting (-) lebih besar daripada input non-inverting (+), maka output berada pada kondisi saturasi negatif (tegangan rendah).
3. Low Pass Filter (LPF)
Low Pass Filter adalah filter yang hanya melewatkan sinyal dengan frekuensi di bawah frekuensi cut-off, sementara sinyal dengan frekuensi di atasnya akan dilemahkan (diredam). Pada frekuensi di bawah cut-off, redaman hampir tidak ada, sedangkan pada frekuensi di atas cut-off, sinyal akan teredam cukup besar. Dengan kata lain, hanya sinyal frekuensi rendah yang dapat lolos melalui filter ini.
4. High Pass Filter (HPF)
High Pass Filter bekerja kebalikan dari LPF, yaitu hanya meloloskan sinyal dengan frekuensi lebih tinggi dari frekuensi cut-off, sedangkan sinyal dengan frekuensi rendah akan diredam. Redaman pada frekuensi tinggi sangat kecil, sementara frekuensi rendah akan mengalami peredaman yang besar. Dengan demikian, hanya sinyal frekuensi tinggi yang dapat melewati filter ini.
1. Inverting Amplifier
1. Analisa prinsip kerja dari rangkaian inverting amplifier berdasarkan nilai yang didapatkan dari percobaan.
Jawab:
Rangkaian inverting amplifier bekerja dengan menggunakan op-amp dalam konfigurasi umpan balik negatif. Sinyal input diberikan ke terminal inverting (–) melalui resistor input, sedangkan terminal non-inverting (+) dihubungkan ke ground. Umpan balik negatif diperoleh dari output yang dikembalikan ke terminal inverting melalui resistor feedback. Konfigurasi ini membuat sinyal output berlawanan fase 180° dengan sinyal input, sesuai persamaan:
Vout = −(Rf/Ri)⋅Vin
Hasil percobaan menunjukkan bahwa output memang mengalami pembalikan fase. Contohnya, ketika input sebesar +5 V, rangkaian menghasilkan output pada Rf 20kohm, 50kohm, dan 80 kohm yaitu -10V, -25V, dan 40V.
2. Apa yang terjadi jika input komparator mendekati sama dengan tegangan referensi? Apakah output stabil atau terdapat ketidakpastian (chattering)? Jelaskan berdasarkan hasil percobaan.
Jawab:
Pada saat tegangan input komparator mendekati tegangan referensi, keluaran tidak langsung stabil, melainkan dapat mengalami ketidakpastian (chattering) akibat pengaruh noise dan sensitivitas op-amp di sekitar titik ambang. Dari hasil pengukuran, keluaran komparator mencapai saturasi pada sekitar −9,98 V dan +11,26 V, yang sedikit berbeda dari ±12 V ideal. Hal ini menunjukkan adanya keterbatasan op-amp dan faktor non-ideal, sehingga mendukung analisa bahwa di sekitar Vref output berpotensi tidak stabil sebelum akhirnya menetap pada level saturasinya.
3. Bagaimana perbandingan antara nilai perhitungan dengan pengukuran dan jika terjadi perbedaan berikan alasannya.
Jawab:
Nilai perhitungan dan pengukuran menunjukkan kurang lebih sudah sesuai, yaitu output berkurang pada LPF saat frekuensi naik dan output membesar pada HPF saat frekuensi naik. Namun, terdapat perbedaan nilai antara hasil perhitungan dan pengukuran. Hal ini disebabkan karena pada perhitungan digunakan Vin = 5 V di LPF dan HPF, sedangkan pada pengukuran nilai Vin yang dijurnal tidak persis 5 V (sekitar 1.7–1.8 V). Selain itu, perbedaan juga dipengaruhi toleransi komponen, karakteristik non-ideal op-amp, serta keterbatasan alat ukur dan kemungkinan praktikkan tidak teliti dalam mengukur
4. Analisa prinsip kerja dari LPF berdasarkan tegangan input, output, frekuensi cut-off, dan gelombang hasil percobaan.
Jawab:
LPF (Low Pass Filter) hanya melewatkan frekuensi rendah dan meredam frekuensi tinggi.
Dari data percobaan:
Pada 100 Hz: Vin = 1.759 V, Vout ≈ 1.478 V → sinyal masih hampir sama, artinya frekuensi rendah dilewatkan.
Pada 500 Hz: Vin = 1.745 V, Vout ≈ 0.518 V → sinyal jauh lebih kecil, menunjukkan frekuensi ini sudah mulai diredam.
Kesimpulan: LPF bekerja sesuai teori, frekuensi rendah dilewatkan, frekuensi tinggi dilemahkan. Gelombang output di osiloskop juga menunjukkan amplitudo semakin kecil ketika frekuensi dinaikkan melewati frekuensi cut-off.
5. Analisa prinsip kerja dari HPF berdasarkan tegangan input, output, frekuensi cut-off, dan gelombang hasil percobaan.
Jawab:
HPF (High Pass Filter) hanya melewatkan frekuensi tinggi dan meredam frekuensi rendah.
Dari data percobaan:
Pada 100 Hz: Vin = 1.759 V, Vout ≈ 0.540 V → output lebih kecil, artinya frekuensi rendah diredam.
Pada 1000 Hz: Vin = 0.331 V, Vout ≈ 1.683 V → output jauh lebih besar, artinya frekuensi tinggi dilewatkan.
Kesimpulan: HPF bekerja sesuai teori, sinyal berfrekuensi tinggi dilewatkan dengan baik, sedangkan sinyal berfrekuensi rendah dilemahkan. Pada grafik sinyal, terlihat gelombang output lebih jelas pada frekuensi tinggi dibandingkan pada frekuensi rendah.
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]
Komentar
Posting Komentar