Q POWER ELECTRONIC LABORATORY EVERYTHING UNDER SWITCHED

Transkripsi

1 Q POWE ELECTONIC LABOATOY EEYTHING UNDE SWITCHED PAKTIKUM ELEKTONIKA ANALOG 01 P-04 Dasar Opamp Smt. Genap 2015/2016 A. Tujuan Menngkatkan pemahaman dan keteramplan mahasswa tentang: 1. Unjuk kerja dan keterbatasan op-amp sepert penguatan loop terbuka, tegangan offset, nose, dan lebar bdang. 2. Konsep rangkaan op-amp yang dgunakan untuk penguatan tegangan dan penguatan arus. 3. Konsep penguatan sebaga fungs frequens. B. Peralatan 1. Breadboard dengan konektor ke ground, 5 dan buah 2. Kapastor elektrolt 10 uf/25 olt.. 3 buah 3. Kapastor MKM 0,1 uf.. 2 buah 4. Op-amp.. 1 buah 5. esstor 1 k.. 7 buah 6. esstor 10 k.. 1 buah 7. esstor 100 k.. 4 buah 8. esstor 1 M 1 buah 9. Trmport 20 k.. 3 buah 10. Power Suplay 5, 12 olt... 1 buah 11. Generator snyal buah 12. Osclloscope... 1 buah CC 20 k Balance 1 Input 2 Input 3 CC NC CC Output 4 5 Balance CC CC 0,1 uf 0,1 uf Gambar 1. Op-amp LF-356 (a) Fungs setap pn (b) Pengaturan tegangan ofset dan kapastor bypass C. Tnjauan Teor Op-amp merupakan salah satu komponen pentng dalam perancangan rangkaan analog, bak untuk kebutuha penguatan maupun pemflteran snyal. LF-356 adalah op-amp tpe FET (memlk mpedans nput sangat tngg). Susunan pn dar op-amp LF-356 dtunjukkan pada gambar 1a. Pada gambar 1b dtunjukkan cara pemasangan kapastor untuk menngkatkan kestablan rangkaan dan mengurang nose serta pemasangan trmport yang dperlukan untuk mengatur tegangan ofset. slametw-2007

2 Pendekatan Opamp Ideal 1. Opamp tdak mengambl arus dar nput, sehngga tdak ada arus yang masuk ke opamp. 2. n(-) = n() Penguat Invertng Dengan pendekatan opamp deal maka x = 0 dan arus pada 1 sama dengan arus pada f. x f Gambar 2. Penguat nvertng o x 0 x. x o f. o f.l f. f s 1 f dsebut dengan penguatan tegangan. Penguat Non Invertng Dengan menggunakan pendekatan opamp deal maka arus pada f sama dengan arus pada 1. Tegangan pada ttk X sama dengan. x f Buffer (Pengkut Tegangan) - Gambar 3 Penguat nonnvertng x. x o x f. o f. f o Hampr sama dengan penguat nonvertng, bedanya hanya menggunakan sebuah resstor, yatu resstor f. Dengan menggunakan pendekatan deal maka tdak ada arus yang mengalr pada f sehngga = x =.

3 x - Gambar 4. angkaan Buffer Perlu dperhatkan Jangan lupa memasang kapastor elektrolt 10 uf/25 olt pada setap termnal power supply pada breadboard. Perhatkan polartas kapastor elektrolt, jangan sampa terbalk. Kapastor elektrolt n berguna untuk menngkatkan kestablan level tegangan supply terhadap gangguan frequens rendah (msalnya 50 Hz). Untuk mengurang gangguan frekuens tngg, pasang kapastor 0,1 uf pada setap pn tegangan supply dar op-amp k GEN SIN 1 1k 2 1k Gambar 5. angkaan penguat membalk dengan penguatan 100 kal D. Langkah Kerja 1. Merakt Penguat Membalk dengan penguatan Buat rangkaan op-amp sepert dtunjukkan pada gambar 1b pada breadboard, trmport pengatur offset jangan dpasang terlebh dahulu. - Lengkap rangkaan op-amp tersebut menjad penguat membalk sepert dtunjukkan pada gambar 5. - Lakukan pengukuran berkut n dan catat haslnya a. Mengukur tegangan ofset Lepaskan 1 dan gant 2 dengan kabel jumper, kemudan lakukan pengukuran berkut n! 1) Tanpa pengatur tegangan ofset: ukur tagangan output (trmport 20 k belum terpasang) 2) Lebar pengaturan tegangan ofset: pasang trmport 20 k. Atur trmport pada poss mnmum kemudan ukur tegangan outputnya. Ulang untuk konds trmport maksmum. 3) Pengaruh temperatur: atur trmport sehngga = 0. Panaskan op-amp sehngga temperaturnya nak 10C. Ukur tegangan output. Barkan kurang lebh 5 ment sampa op-amp kembal ke temperatur kamar, ukur kembal. b. Mengukur Arus bocor Atur trmport sehngga = 0 olt, kemudan pasang 2 1 M dan ukur. c. Mengukur Nose Dengan konds 1 terbuka dan 2 = 0, atur trmport sampa = 0 olt. Ukur ampltudo nose (gunakan osclloscope dengan penguatan maksmum). Bedakan antara snyal acak (random Fuzz) dan snyal-snyal yang berulang sepert snyal 50 Hz.

4 d. Mengukur penguatan snyal kecl Pasang k dan 2 1 k, atur generator snyal pada 1 khz snus dengan 1 = 1 olt pp (gunakan osclloscope). Ukur ampltudo tegangan 1, 2 dan. Ulang percobaan untuk frekuens 1 Hz, 100 Hz, 10 khz, 100 khz dan 1 MHz. e. Penguatan loop terbuka Nakkan tegangan output dar generator snyal menjad 10 olt-pp. Ukur dan 3 (untuk mengukur 3 osclloscope perlu datur pada poss gan tertngg). Penguatan loop terbuka adalah / Merakt Penguat Tak Membalk dengan Penguatan Buat rangkaan op-amp sepert dtunjukkan pada gambar 1b pada breadboard, trmport jangan dpasang terlebh dahulu. - Lengkap rangkaan op-amp tersebut menjad penguat tak membalk sepert dtunjukkan pada gambar 6. - Lakukan pengukuran berkut n dan catat haslnya 1 2 GEN SIG 1 2 1k 100 k Gambar 6. angkaan penguat tak membalk dengan penguatan 101 a. Pengaturan tegangan offset-dc Dengan 1 terbuka dan 2 = 1 k, lakukan pengukuran sebaga berkut 1) Tanpa pengaturan offset: ukur tegangan output (pengatur offset tdak terpasang) 2) Lebar pengaturan offset: pasang pengatur offset. Atur pada poss mnmum dan ukur tegangan output. Ulang untuk poss maksmum. 3) Pengaruh temperatur: atur trmport sehngga = 0. Panaskan op-amp sehngga temperaturnya nak 10C. Ukur tegangan output. Barkan kurang lebh 5 ment sampa op-amp kembal ke temperatur kamar, ukur kembal. b. Mengukur Nose Dengan konds 1 terbuka dan 2 = 0, atur trmport sampa = 0 olt. Ukur ampltudo nose (gunakan osclloscope dengan penguatan maksmum). Bedakan antara snyal acak (random Fuzz) dan snyal-snyal yang berulang sepert snyal 50 Hz. c. Mengukur penguatan snyal kecl Pasang k dan 2 1 k, atur generator snyal pada 1 khz snus dengan 1 = 1 olt pp (gunakan osclloscope). Ukur ampltudo tegangan 1, 2 dan. Ulang percobaan untuk frekuens 1 Hz, 100 Hz, 10 khz, 100 khz dan 1 MHz.

5 GEN SIG k Gambar 7. angkaan penguat tak membalk dengan penguatan Merakt Buffer (Pengkut Tegangan) - Buat rangkaan op-amp sepert dtunjukkan pada gambar 1b pada breadboard, trmport jangan dpasang terlebh dahulu. - Lengkap rangkaan op-amp tersebut menjad rangkaan buffer sepert dtunjukkan pada gambar 7. Lakukan pengukuran berkut n dan catat haslnya d. Pengaturan tegangan offset-dc Dengan 1 terbuka dan 2 = 1 k, lakukan pengukuran sebaga berkut 4) Tanpa pengaturan offset: ukur tegangan output (pengatur offset tdak terpasang) 5) Lebar pengaturan offset: pasang pengatur offset. Atur pada poss mnmum dan ukur tegangan output. Ulang untuk poss maksmum. 6) Pengaruh temperatur: atur trmport sehngga = 0. Panaskan op-amp sehngga temperaturnya nak 10C. Ukur tegangan output. Barkan kurang lebh 5 ment sampa op-amp kembal ke temperatur kamar, ukur kembal. e. Mengukur Nose Dengan konds 1 terbuka dan 2 = 0, atur trmport sampa = 0 olt. Ukur ampltudo nose (gunakan osclloscope dengan penguatan maksmum). Bedakan antara snyal acak (random Fuzz) dan snyal-snyal yang berulang sepert snyal 50 Hz. f. Mengukur penguatan snyal kecl Pasang 1 9 k dan 2 1 k, atur generator snyal pada 1 khz snus dengan 1 = 1 olt pp (gunakan osclloscope). Ukur ampltudo tegangan 1, 2 dan. Ulang percobaan untuk frekuens 1 Hz, 100 Hz, 10 khz, 100 khz dan 1 MHz. E. Laporan Praktkum 1. Sketsa nstrumen yang drakt Buat sketsa tata letak komponen dan hubungan rangkaan op-amp yang telah drakt. 2. Data pengukuran Susun data hasl pengukuran yang telah dperoleh. Sajkan dalam bentuk yang memudahkan menganalss (tabel, dagram balok atau kurva) 3. Kurva Bode Dar pengukuran penguatan snyal kecl, buat tabel penguatan (G = / 2 ) sebaga fungs frequens. Kemudan buat kurva G vs frequens pada kertas semlog atau kurva decbels (db) = 20 log (10) G vs. frequens pada kertas grafk lnear. 4. Jawab pertanyaan-pertanyaan berkut n

6 a. Mengapa 2 dan pada penguat membalk lebh rendah dbandngkan pada penguat tak membalk? b. Apakah penguatan loop terbuka hasl pengukuran sesua dengan yang tercantum dalam data sheet?