LEMBAR KERJA V KOMPARATOR

Transkripsi

1 LEMBAR KERJA V KOMPARATOR 5.1. Tujuan 1. Mahasiswa mampu mengoperasikan op amp sebagai rangkaian komparator inverting dan non inverting 2. Mahasiswa mampu membandingkan dan menganalisis keluaran dari rangkaian komparator inverting dan non inverting 5.2. Alat dan Bahan a. Project Board b. Multimeter c. Power Supply d. Jumper e. Resistor f. IC LM 324 g. Led 5.3 Langkah Percobaan Rangkaian Komparator Inverting 1. Buat rangakain seperti gambar di bawah ini Gambar Komparator Inverting 2. Atur nilai Vref pada masukan non inverting op amp sesuai dengan nilai yang telah ditentukan 3. Beri masukan tegangan masukan inverting sesuai dengan nilai yang telah ditentukan Teknik Elektromedik Widya Husada 36

2 4. Amati kondisi Led mana yang menyala dan ukur Vout op amp menggunakan multimeter 5. Catat hasil pengamatan nyala Led dan pengukuran Vout pada Tabel Ulangi langkah 3, 4 dan 5 untuk nilai Vin yang lain Tabel 5.1 Data Hasil Percobaan Komparator Inverting Vref =.. R = Vin (Volt) Vout (Volt) Kondisi Led Green Red Rangakain Komparator Non Inverting 1. Buat rangakain seperti gambar di bawah ini Gambar Komparator Non Inverting 2. Atur nilai Vref pada masukan inverting op amp sesuai dengan nilai yang telah ditentukan 3. Beri masukan tegangan masukan non inverting sesuai dengan nilai yang telah ditentukan 4. Amati kondisi Led mana yang menyala dan ukur Vout op amp menggunakan multimeter 5. Catat hasil pengamatan nyala Led dan pengukuran Vout pada Tabel Ulangi langkah 3, 4 dan 5 untuk nilai Vin yang lain Teknik Elektromedik Widya Husada 37

3 Tabel 5.2 Data Hasil Percobaan Komparator Non Inverting Vref =.. R = Vin (Volt) Vout (Volt) Kondisi Led Green Red Rangakain Konparator 2 op amp 1. Buat rangakain seperti gambar di bawah ini Gambar Komparator 2 op amp 2. Atur nilai Vref untuk op amp 1 dan 2 sesuai dengan nilai yang telah ditentukan 3. Beri masukan tegangan masukan pada op amp 1 dan 2 sesuai dengan nilai yang telah ditentukan 4. Amati kondisi Led mana yang menyala dan ukur Vout op amp menggunakan multimeter 5. Catat hasil pengamatan nyala Led dan pengukuran Vout pada Tabel Ulangi langkah 3, 4 dan 5 untuk nilai Vin yang lain Teknik Elektromedik Widya Husada 38

4 Tabel 5.3 Data Hasil Percobaan Komparator 2 Op Amp Vref =.. R = Vin Vout1 Vout2 Kondisi Led Red Green Yellow1 Yellow2 5.4 Analisa Data Percobaan Rangkaian Komparator Inverting Gambar Rangkaian Komparator Inverting Prinsip Kerja:... Teknik Elektromedik Widya Husada 39

5 Rumus-rumus rangkaian Comparator A ol = x Bila: V out perhitungan +VCC maka V out perhitungan = +V sat V out perhitungan -VCC maka V out perhitungan = -V sat Dengan menggunakan rumus diatas maka: 1. Untuk nilai: V ref V in =...V =...V V out pengukuran =...V Maka: V out perhitungan = A ol x (V ref V in ) =... =... =...V Karena V out perhitungan Untuk nilai: V ref V in =...V =...V V out pengukuran =...V Maka: V out perhitungan = A ol x (V ref V in ) =... =... =...V Karena V out perhitungan... Teknik Elektromedik Widya Husada 40

6 Tabel 5.1 Hasil Pengukuran Dan Perhitungan Rangkaian Komparator Inverting No V ref V in Pengukuran Perhitungan (Volt) (Volt) V out (Volt) V out (Volt) Percobaan Rangkaian Komparator Non Inverting Gambar Rangkaian Komparator 2 Op Amp Prinsip Kerja:... Rumus-rumus rangkaian Comparator A ol IC Bila: = x V out perhitungan +VCC maka V out perhitungan = +V sat V out perhitungan -VCC maka V out perhitungan = -V sat Teknik Elektromedik Widya Husada 41

7 Dengan menggunakan rumus diatas maka: 1. Untuk nilai: V ref =...V V in =...V V out pengukuran =...V Maka: V out perhitungan = A ol x (V in V ref ) =... =... =...V Karena V out perhitungan Untuk nilai: V ref =...V V in =...V V out pengukuran =...V Maka: V out perhitungan = A ol x (V in V ref ) =... =... =...V Karena V out perhitungan... Tabel 5.5 Hasil Pengukuran Dan Perhitungan Rangkaian Komparator Non Inverting No V in1 V in2 Pengukuran Perhitungan (Volt) (Volt) V out (Volt) V out (Volt) Teknik Elektromedik Widya Husada 42

8 5.4.3 Percobaan Rangkaian Komparator 2 Op Amp Gambar Rangkaian Komparator 2 Op Amp Prinsip Kerja:... Rumus-rumus rangkaian Comparator A ol = x Bila: V out perhitungan +VCC maka V out perhitungan = +V sat V out perhitungan -VCC maka V out perhitungan = -V sat Dengan menggunakan rumus diatas maka: 1. Untuk nilai: V ref =...V V in =...V V out1 pengukuran =...V V out 2 pengukuran =...V Maka: V out 1 perhitungan = A ol x (V in V ref ) Teknik Elektromedik Widya Husada 43

9 =... =... =...V Karena V out1 perhitungan... V out 2 perhitungan = A ol x (V ref V in ) =... =... =...V Karena V out2 perhitungan Untuk nilai: V ref =...V V in =...V V out1 pengukuran =...V V out 2 pengukuran =...V Maka: V out 1 perhitungan = A ol x (V in V ref ) =... =... =...V Karena V out1 perhitungan... V out 2 perhitungan = A ol x (V ref V in ) =... =... =...V Karena V out2 perhitungan... Teknik Elektromedik Widya Husada 44

10 No Tabel 5.6 Hasil Pengukuran Dan Perhitungan Rangkaian Komparator 2 Op Amp V in1 V in2 (Volt) (Volt) Pengukuran Perhitungan V out1 V out2 V out1 V out2 (Volt) (Volt) (Volt) (Volt) 5.5 Kesimpulan Teknik Elektromedik Widya Husada 45

11 LEMBAR KERJA VI RANGKAIAN INTEGRATOR 6.1. Tujuan 1. Mahasiswa mampu mengoperasikan op amp sebagai rangkaian integrator 2. Mahasiswa mampu menganalisis rangkaian op amp sebagai integrator 6.2. Alat dan Bahan a. Project Board b. Multimeter c. Power Supply d. Jumper e. Osiloskop f. Resistor g. Kapasitor h. IC LM Langkah Percobaan Rangkaian Integrator 1 Buat rangkain integrator seperti gambar di bawah 2 Hubungkan keluaran function generator pada bagian masukan rangkaian integrator 3 Hubungkan probe osiloskop pada bagian input dan keluaran rangkaian integrator 4 Atur sinyal keluaran function generator pada nilai f =... Hz dan Vpp =. Volt 5 Dengan osiloskop amati bentuk sinyal Vin dan Vout serta catat nilai frekuensi dan Vpp keluarannya nya Teknik Elektromedik Widya Husada 46

12 Channel 1 Volt/div =. Time/div = Channel 2 Volt/div =. Time/div = V pp in =. V pp out =. f in =. f out =. 6 Ubah nilai frekeunsi masukan rangkaian integrator menjadi f =.. Hz 7 Ulangi 4 5 untuk masukan tersebut Channel 1 Volt/div =. Time/div = Channel 2 Volt/div =. Time/div = V pp in =. V pp out =. f in =. f out =. 6.4 Analisa Data Prinsip Kerja: Gambar Percobaan Rangkaian Integrator Teknik Elektromedik Widya Husada 47

13 ... Perhitungan data hasil percobaan integrator Saat: f in < f c, rangakaian sebagai penguat pembalik : V out = - (R 2 /R 1 ). V in f in > f c, rangkaian sebagai integrator : V out = - R 1 C f (dv in /dt) Untuk data percobaan R 1 =... C f =... R 2 =... Sinyal input =... f c = 1 2πR 1 C f =... =... Hz f in =... Hz V out =...V dan Bentuk sinyal output =..., karena... f in =... Hz V out =...V dan Bentuk sinyal output =..., karena Kesimpulan Teknik Elektromedik Widya Husada 48

14 LEMBAR KERJA VII RANGKAIAN DIFERENSIATOR 7.1. Tujuan 3. Mahasiswa mampu mengoperasikan op amp sebagai rangkaian diferensiator 4. Mahasiswa mampu menganalisis rangkaian op amp sebagai diferensiator 7.2. Alat dan Bahan i. Project Board j. Multimeter k. Power Supply l. Jumper m. Osiloskop n. Resistor o. Kapasitor p. IC LM Langkah Percobaan Rangkaian Diferensiator 8 Buat rangkain diferensiator seperti gambar di bawah 9 Hubungkan keluaran function generator pada bagian masukan rangkaian diferensiator 10 Hubungkan probe osiloskop pada bagian input dan keluaran rangkaian diferensiator 11 Atur sinyal keluaran function generator pada nilai f =... Hz dan Vpp =. Volt Teknik Elektromedik Widya Husada 49

15 12 Dengan osiloskop amati bentuk sinyal Vin dan Vout serta catat nilai frekuensi dan Vpp keluarannya nya Channel 1 Volt/div =. Time/div = Channel 2 Volt/div =. Time/div = V pp in =. V pp out =. f in =. f out =. 13 Ubah nilai frekeunsi masukan rangkaian diferensiator menjadi f =.. Hz 14 Ulangi 4 5 untuk masukan tersebut Channel 1 Volt/div =. Time/div = Channel 2 Volt/div =. Time/div = V pp in =. V pp out =. f in =. f out =. 7.4 Analisa Data Prinsip Kerja: Gambar Percobaan Rangkaian Diferensiator Teknik Elektromedik Widya Husada 50

16 ... Perhitungan data hasil percobaan diferensiator Saat: f in > f c, rangakaian sebagai penguat pembalik : V out = - (R 2 /R 1 ). V in f in < f c, rangkaian sebagai diferensiator : V out = - R 1 C f (dv in /dt) Untuk data percobaan R 1 =... C f =... R 2 =... Sinyal input =... f c = 1 2πR 1 C f =... =... Hz f in =... Hz V out =...V dan Bentuk sinyal output =..., karena... f in =... Hz V out =...V dan Bentuk sinyal output =..., karena Kesimpulan Teknik Elektromedik Widya Husada 51

17 LEMBAR KERJA VIII RANGKAIAN PENYEARAH PRESISI 8.1. Tujuan 1. Mahasiswa mampu mengoperasikan op amp sebagai penyearah presisi setengah gelombang dan gelombang penuh 2. Mahasiswa mampu menganalisis rangkaian op amp sebagai penyearah presisi setengah gelombang dan gelombang penuh 8.2. Alat dan Bahan a. Project Board b. Multimeter c. Power Supply d. Jumper e. Osiloskop f. Function Generator g. Resistor h. Kapasitor i. Dioda j. IC LM Langkah Percobaan Rangkaian Penyearah Presisi Setengah Gelombang 1 Buat rangkaian penyearah presisi setengah gelombang seperti gambar di bawah Teknik Elektromedik Widya Husada 52

18 2 Setting keluaran function generator sesuai dengan nilai yang telah ditentukan 3 Hubungkan output function generator ke bagian input rangkaian 4 Hubungkan probe osiloskop pada bagian input dan output rangkaian pilai frenyearah presisi setengah gelombang 5 Beri tegangan catu pada bagian Vcc+ dan Vcc- op amp 6 Amati bentuk masukan dan keluaran gelombang menggunakan osiloskop 7 Ukur nilai frekuensi dan Vpp-nya menggunakan osiloskop 8 Ukur tegangan keluaran menggunakan multimeter 9 Catat hasil pengamatan dan pengukuran pada Tabel Ubah nilai R 1 dan R 2 dengan nilai lainnya kemudian ulangi langkah 2-9 Tabel 8.1 Hasil Pengukuran Penyearah Presisisi Setengah Gelombang Vin = f in = R 1 R 2 V out f out Osiloskop Multimeter Channel 1 Volt/div =. Time/div = Channel 2 Volt/div =. Time/div = Gambar Bentuk Masukan dna Keluaran Gelombang Teknik Elektromedik Widya Husada 53

19 8.3.2 Rangkaian Penyearah Presisi Gelombang Penuh 1 Buat rangkaian penyearah presisi setengah gelombang seperti gambar di bawah 2 Setting keluaran function generator sesuai dengan nilai yang telah ditentukan 3 Hubungkan output function generator ke bagian input rangkaian 4 Hubungkan probe osiloskop pada bagian input dan output rangkaian pilai frenyearah presisi setengah gelombang 5 Beri tegangan catu pada bagian Vcc+ dan Vcc- op amp 6 Amati bentuk masukan dan keluaran gelombang menggunakan osiloskop 7 Ukur nilai frekuensi dan Vpp-nya menggunakan osiloskop 8 Ukur tegangan keluaran menggunakan multimeter Channel 1 Volt/div =. Time/div = Channel 2 Volt/div =. Time/div = Vpp 1n =.. f in =. V out =.. f out = 9 Ubah arah pemasangan D 1 dan D 2 kemudian ulangi langkah 2-8 Teknik Elektromedik Widya Husada 54

20 Channel 1 Volt/div =. Time/div = Channel 2 Volt/div =. Time/div = Vpp 1n =.. V out =.. f in =. f out = 8.4 Analisa Data Percobaan Penyearah Presisi Setengah Gelombang Penuh Gambar Rangkaian Penyearah Presisi Setengah Gelombang Prinsip Kerja:... Teknik Elektromedik Widya Husada 55

21 Perhitungan data hasil percobaan Untuk data percobaan R 1 =... R 2 = Percobaan Penyearah Presisi Gelombang Penuh Gambar Rangkaian Penyearah Presisi Gelombang Penuh Prinsip Kerja:... Perhitungan data hasil percobaan Untuk data percobaan R 1 =... R 2 =... R 3 =... C =... Teknik Elektromedik Widya Husada 56

22 8.5 Kesimpulan Teknik Elektromedik Widya Husada 57

23 LEMBAR KERJA IX OSILATOR 9.1. Tujuan 1. Mahasiswa mampu mengoperasikan op amp sebagai osilator gelombang kotak, segitiga, dan sinus 2. Mahasiswa mampu menganalisis rangkaian op amp sebagai osilator gelombang kotak, segitiga, dan sinus 9.2. Alat dan Bahan a. Project Board b. Multimeter c. Power Supply d. Jumper e. Osiloskop f. Resistor g. Kapasitor h. IC LM Langkah Percobaan Rangkaian Pembangkit Gelombang Kotak 1 Buat rangakain seperti gambar di bawah 2 Hubungkan pin Vcc+ dan Vcc- dengan power supply 3 Nyalakan power supply dan ukur nilai V T menggunakan multimeter Teknik Elektromedik Widya Husada 58

24 4 Hubungkan probe osiloskop pada bagian keluaran rangkaian 5 Amati bentuk gelombang serta catat nilai frekuensi dan Vpp-nya Volt/div =. Time/div = Bentuk output =.. V out pp = T = f = Rangkaian Pembangkit Gelombang Segitiga 1. Buat rangakain seperti gambar di bawah Gambar Rangakain Pembangkit Gelombang Segitiga 2. Hubungkan pin Vcc+ dan Vcc- dengan power supply 3. Nyalakan power supply dan hubungkan probe osiloskop pada bagian keluaran rangkaian Teknik Elektromedik Widya Husada 59

25 4. Amati bentuk gelombang serta catat nilai frekuensi dan Vpp-nya Volt/div =. Time/div = Bentuk output =.. V out pp = T = f = Rangkaian Pembangkit Gelombang Sinus 1. Buat rangakain seperti gambar di bawah 2. Hubungkan pin Vcc+ dan Vcc- dengan power supply 3. Nyalakan power supply dan hubungkan probe osiloskop pada bagian keluaran rangkaian 4. Amati bentuk gelombang serta catat nilai frekuensi dan Vpp-nya Teknik Elektromedik Widya Husada 60

26 Volt/div =. Time/div = Bentuk output =.. V out pp = T = f =. 9.4 Analisa Data Percobaan Pembangkit Gelombang Kotak Gambar Rangkaian Pembangkit Gelombang Kotak Prinsip Kerja:... Perhitungan data hasil percobaan Untuk data percobaan Teknik Elektromedik Widya Husada 61

27 R 1 =... R 2 =... R 3 =... C =... V T = R 2 R 2 +R 3 V out pp = 2 V T Vcc =... =... =... =... T = 2R 1 C ln 1 + 2R 2 R 3 f = 1/T =... =... =... =... Tabel 9.1 Hasil Pengukuran Dan Perhitungan Rangkaian Pembangkit Gelombang Kotak Pengukuran Perhitungan V out pp (Volt) f (Hz) V out pp (Volt) f (Hz) Percobaan Pembangkit Gelombang Segitiga Gambar Rangkaian Pembangkit Gelombang Segitiga Teknik Elektromedik Widya Husada 62

28 Prinsip Kerja:... Perhitungan data hasil percobaan Untuk data percobaan R 1 =... R 4 =... R 2 =... R 5 =... R 3 =... C 2 =... C 1 =... V T = (R 2 / (R 2 + R 3 )) V in =... =... V in pp = 2 V T =... =... V out pp = V in pp /4 f R 4 C 2 =... =... T = 2 R 1 C ln (1 + 2R 2/ R 3 ) =... =... f = 1/T =... =... Teknik Elektromedik Widya Husada 63

29 Tabel 9.2 Hasil Pengukuran Dan Perhitungan Rangkaian Pembangkit Gelombang Segitiga Pengukuran Perhitungan V out pp (Volt) f (Hz) V out pp (Volt) f (Hz) Percobaan Pembangkit Gelombang Sinus Gambar Rangkaian Pembangkit Gelombang Segitiga Prinsip Kerja:... Perhitungan data hasil percobaan R 1 =... R 3 =... R 2 =... C 2 =... C 1 =... R P R R 1 1 R 2 R 2 =.. = Teknik Elektromedik Widya Husada 64

30 FOUT 2 1 RP R3 C1 C2 =.. =.. Tabel 9.3 Hasil Pengukuran Dan Perhitungan Rangkaian Pembangkit Gelombang Segitiga Pengukuran Perhitungan V out pp (Volt) f (Hz) V out pp (Volt) f (Hz) 9.5 Kesimpulan Teknik Elektromedik Widya Husada 65

31 LEMBAR KERJA X FILTER AKTIF Tujuan 1. Mahasiswa mampu memahami prinsip kerja op amp sebagai filter aktif Low Pass dan High Pass 2. Mahasiswa mampu mengoperasikan op amp sebagai rangkaian filter aktif Low Pass dan High Pass Alat dan Bahan a. Project Board b. Multimeter c. Power Supply d. Jumper e. Osiloskop f. Funtion Generator g. Resistor h. Kapasitor i. IC LM Langkah Percobaan Rangakain Low Pass Active Filter 1 Buatlah rangkaian Low Pass Active Filter seperti gambar di bawah ini 2 Hubungkan bagian input dengan keluaran Function Generator 3 Atur sinyal keluaran pada Function Generator sehingga nilai Vpp dan frekuensi sesuai dengan yang telah ditentukan pada Tabel 10.1 Teknik Elektromedik Widya Husada 66

32 4 Hubungkan ch 1 osiloskop pada bagian input rangkaian dan ch 2 pada bagian output rangkaian 5 Ukur nilai tegangan keluaran dan catat pada Tabel 10.1 No Tabel 10.1 Data Hasil Percobaan Low Pass Active Filter Dengan Vin =..., R =, C = Frekuensi V out Gain (Hz) (V) Vo/Vin db Rangkaian High Pass Active Filter 1 Buatlah rangkaian Low Pass Active Filter seperti gambar di bawah ini 2 Hubungkan bagian input dengan keluaran Function Generator 3 Atur sinyal keluaran pada Function Generator sehingga nilai Vpp dan frekuensi sesuai dengan yang telah ditentukan pada Tabel Hubungkan ch 1 osiloskop pada bagian input rangkaian dan ch 2 pada bagian output rangkaian 5 Ukur nilai tegangan keluaran dan catat pada Tabel 10.2 Teknik Elektromedik Widya Husada 67

33 No Tabel 10.2 Data Hasil Percobaan High Pass Active Filter Dengan Vin =., R =, C = Frekuensi V out Gain (Hz) (V) Vo/Vin db 10.4 Analisa Data Percobaan Low Pass Active Filter Gambar Rangkaian Low Pass Active Filter Prinsip Kerja:... Teknik Elektromedik Widya Husada 68

34 Dari percobaan diketahui nilai: V in =... R =... C =... Maka: Untuk nilai: f =... Hz V out =... V 1 f c perhitungan = 2 RC =.. =. Hz A perhitungan = 20 log / 2 f f c =... =... =...db No Tabel 10.2 Data Hasil Pengukuran dan Perhitungan Low Pass Active Filter Frekuensi Gain (Hz) Pengukuran (db) Perhitungan (db) Teknik Elektromedik Widya Husada 69

35 Grafik 10.1 Respon Rangkaian Low Pass Filter Percobaan High Pass Active Filter Gambar Rangkaian High Pass Active Filter Prinsip Kerja:... Teknik Elektromedik Widya Husada 70

36 Dari percobaan diketahui nilai: V in =... R =... C =... Maka: Untuk nilai: f =... Hz V out =... V 1 f c perhitungan = 2 RC =.. =. Hz A perhitungan = 20 log f f f f 1/ c =... c =... =...db Tabel 10.2 Data Hasil Pengukuran dan Perhitungan High Pass Active Filter Frekuensi Gain No (Hz) Pengukuran (db) Perhitungan (db) Teknik Elektromedik Widya Husada 71

37 Grafik 10.2 Respon Rangkaian High Pass Filter 10.5 Kesimpulan Teknik Elektromedik Widya Husada 72