PCOBAAN 8 ANGKAIAN INVTING DAN NON INVTING OP-AMP 8. Tujuan : ) Mendemonstraskan prnsp kerja dar rangkaan penguat nvertng dan non nvertng dengan menggunakan op-amp 74. 2) Investgas penguatan tegangan closed loop nvertng dan non nvertng. 3) Pergeseran phasa tegangan output dar rangkaan penguat closed loop nvertng dan non nvertng. 8.2 Dasar Teor : 8.2. Penguat Invertng angkaan gambar 8. adalah salah satu dar rangkaan op-amp yang serngkal dgunakan. angkaan tersebut adalah rangkaan penguat (ampler) dengan penguatan loop-tertutup (closed loop) dar ke V o yang dberkan oleh hambatan nput ( ) dan hambatan umpan balk ( ). angkaan penguat n dapat menguatkan snyal ac atau dc. Pada gambar 8. tegangan dcatu pada hambatan nput ( ) ke nput (-) op-amp. Umpan-balk negat dberkan oleh hambatan umpan balk ( ). Tegangan antara nput (-) dan (+) adalah sama dengan nol. Oleh karena tu tegangan termnal nput (-) juga sama dengan nol. Sehngga potensal ground adalah pada nput (-). Dengan alasan n dkatakan bahwa nput (-) adalah vrtual ground. Karena ss kr dar hambatan nput ( ) adalah dan ss sebelah kanannya adalah 0 Volt, maka drop tegangan pada adalah. Dengan menggunakan hokum Ohm, arus yang melalu adalah : I Drop tegangan yang melalu adalah : V I Dar gambar 8. terlhat bahwa tegangan output (tegangan yang melalu L ) sama dengan tegangan yang melalu, tetap polartasnya berlawanan, sehngga : Vo V loop tertutup dar rangkaan penguat tersebut dapat dtulskan : Praktkum Prant & angkaan lektronka Jurusan Teknk lektro Polteknk Bengkals
A V o Tanda (-) menunjukkan bahwa polartas tegangan output (V o ) berlawanan dengan polartas tegangan nput ( ). Oleh karena tu rangkaan gambar 8. dsebut rangkaan penguat nvertng. Gambar 8. : angkaan Penguat Invertng Sebaga contoh, apabla dar gambar rangkaan datas dberkan : = 0 k, = 00 k, dan tegangan nput = Volt, maka arus nput (I), tegangan output (V o ) dan penguatan tegangan loop tertutup (A ) adalah sebaga berkut : I Volt 0 k 0, ma 00 k Vo ( Volt ) 0 Volt 0 k A A 00 k kal atau 0 k 0 V 0 Volt Volt o 0 kal 8.2.2 Penguat Non-Invertng Praktkum Prant & angkaan lektronka Jurusan Teknk lektro Polteknk Bengkals 2
Gambar 8.2 adalah suatu rangkaan penguat non-nvertng, sehngga polartas tegangan output (V o ) sama dengan polartas tegangan nput ( ). Gambar 8.2 : angkaan Penguat Non-Invertng esstans nput dar penguat nvertng adalah ( ), sedangkan resstans nput dar penguat non-nvertng adalah sangat besar, yatu lebh dar 00 M. Karena beda potensal antara pn (+) dan (-) dar op-amp adalah sama dengan nol, sehngga potensal pada kedua pn tersebut sama dengan. oleh karena tu, tegangan yang melalu sama dengan, yang menyebabkan arus mengalr : I Karena arus mengalr melalu, maka drop tegangan pada adalah : V I Tegangan output V o merupakan penjumlahan dar drop tegangan pada dan, sehngga : V o V V loop tertutup dar rangkaan penguat tersebut dapat dtulskan : A V o Praktkum Prant & angkaan lektronka Jurusan Teknk lektro Polteknk Bengkals 3
Persamaan datas menunjukkan bahwa penguatan tegangan dar suatu penguat non-nvertng adalah selalu lebh besar satu. 8.3 angkaan Percobaan : Gambar 8.3 : angkaan percobaan penguat nvertng Gambar 8.4 : angkaan percobaan penguat non-nvertng 8.4 Peralatan yang dgunakan : Gambar 8.5 : Pn dagram dar op-amp 74 ) Modul praktkum, breadboard dan komponennya 2) Voltmeter dc 3) Osclloscope 4) DC power supply 5) Functon Generator Praktkum Prant & angkaan lektronka Jurusan Teknk lektro Polteknk Bengkals 4
8.5 Prosedur Percobaan dan Tugas : ) angkakan sepert pada gambar 8.3 yang bersesuaan dengan modul praktkum atau dengan menggunakan breadboard. 2) Setelah d cek semua hubungan rangkaan dengan benar, hubungkan tegangan supply sebesar +5 Volt dan 5 Volt. 3) Dengan menggunakan osclloscope, hubungkan channel ke nput (v n ) dan channel 2 ke output (v o ). 4) Hubungkan rangkaan percobaan dengan snyal generator, sepert pada gambar 8.3, plhlah gelombang snus dan aturlah besarnya level tegangan output sebesar Volt peak-to-peak, pada rekuens 500 Hz. 5) Gambarkan bentuk gelombang v n dan v out dar dsplay osclloscope pada kertas grak. Yaknkan bahwa magntudo gelombang tegangan v n dan v out mendekat sama dan snyal output berlawanan atau nverted terhadap snyal nput, sehngga phasenya berlawanan (berbeda phase 80 o ). 6) Dar dsplay osclloscope ukurlah tegangan output peak-to-peak, kemudan catatlah haslnya pada tabel 8.. 7) Tentukan penguatan tegangan yang terjad, dengan cara membag tegangan output peak-to-peak (v out ) dengan tegangan nput peakto-peak (v n ) dar dsplay osclloscope, dan catatlah haslnya pada tabel 8.. 8) Htunglah secara teor penguatan tegangan yang dharapkan, dan catatlah haslnya pada tabel 8.. 9) Bandngkan hasl penguatan tegangan yang ddapat secara teor dan praktek, kemudan htunglah errornya dan catatlah haslnya pada tabel 8.. Praktkum Prant & angkaan lektronka Jurusan Teknk lektro Polteknk Bengkals 5
0) Dengan tegangan snyal nput yang tetap, ulang langkah () sampa dengan (9) dengan menggant hambatan umpan balk, berturut-turut 22 k, 47 k, 00 k, 4,7 k, dan k, kemudan catatlah haslnya kedalam tabel.. (catatan : setap menggant matkan dan lepaskan terlebh dahulu power supply DC dan snyal generatornya) Tabel 8. : Data pengukuran dan perhtungan untuk penguat nvertng 0 k V o terukur terukur yang dharapkan % error 22 k 47 k 00 k 4,7 k k ) angkakan sepert pada gambar 8.4 yang bersesuaan dengan modul praktkum atau dengan menggunakan breadboard. 2) Setelah d cek semua hubungan rangkaan dengan benar, hubungkan tegangan supply sebesar +5 Volt dan 5 Volt. 3) Dengan menggunakan osclloscope, hubungkan channel ke nput (v n ) dan channel 2 ke output (v o ). 4) Hubungkan rangkaan percobaan dengan snyal generator, sepert pada gambar 8.4, plhlah gelombang snus dan aturlah besarnya level tegangan nput sebesar Volt peak-to-peak, pada rekuens 400 Hz. 5) Gambarkan bentuk gelombang v n dan v out dar dsplay osclloscope pada kertas grak. Yaknkan bahwa magntudo gelombang tegangan output (v out ) lebh besar darpada gelombang tegangan nput (v n ) dan mempunya phase yang sama (n-phase). Praktkum Prant & angkaan lektronka Jurusan Teknk lektro Polteknk Bengkals 6
6) Dar dsplay osclloscope ukurlah tegangan output peak-to-peak, kemudan catatlah haslnya pada tabel 8.2. 7) Tentukan penguatan tegangan yang terjad, dengan cara membag tegangan output peak-to-peak (v out ) dengan tegangan nput peakto-peak (v n ) dar dsplay osclloscope, dan catatlah haslnya pada tabel 8.2. 8) Htunglah secara teor penguatan tegangan yang dharapkan, dan catatlah haslnya pada tabel 8.2. 9) Bandngkan hasl penguatan tegangan yang ddapat secara teor dan praktek, kemudan htunglah errornya dan catatlah haslnya pada tabel 8.2. 20) Dengan tegangan snyal nput yang tetap, ulang langkah () sampa dengan (9) dengan menggant hambatan umpan balk, berturut-turut 22 k, 47 k, 00 k, 4,7 k, dan k, kemudan catatlah haslnya kedalam tabel 8.2. (catatan : setap menggant matkan dan lepaskan terlebh dahulu power supply DC dan snyal generatornya) Tabel 8.2 : Data pengukuran dan perhtungan untuk penguat non-nvertng 0 k V o terukur terukur yang dharapkan % error 22 k 47 k 00 k 4,7 k k 2) Dar hasl pengukuran dan perhtungan pada tabel 8., dan 8.2, berkan kesmpulan yang ddapat dar percobaan n. Praktkum Prant & angkaan lektronka Jurusan Teknk lektro Polteknk Bengkals 7