1. Op Amp
2. Resistor
3. Ground
4. Vsource
5. Vsine
6. Power supply
7. DC Voltmeter
Rangkaian ini merupakan rangkaian non inverting amplifier. Rangkaian tersusun atas 1 buah op-amp, 2 resistor
sebagai Rin dan Rf, DC voltmeter untuk mengukur tegangan output, vsource untuk
input DC, vsine untuk input AC, power supply, dan ground. Rangkaian
ini dikatakan non inverting karena tegangan inputannya masuk melalui kaki
positif (non inverting) om amp. Tegangan keluaran pada rangkain ini akan satu
fasa dengan tegangan inputnya. op amp yang keluaranya akan dimasukkan kembali melalui kaki inverting
pada op amp dengan rangkaian umpan balik (feedback) yang terdiri dari Rf dan Ri
sehingga rangkaian tersebut akan membentuk rangkaian pembagi tegangan. Karena
sesuai dengan syarat ideal op amp yaitu arus pada kedua kaki op amp dan beda
tegangan pada kedua kaki bernilai 0. Pada rangkain terdapat +v saturasi dan -v
saturasi. Tujuannya adalah agar V out yang dihasilkan tidak melebihi nilai V
saturasi.
Pada percobaan ini nilai yang
divariasikan adalah Rf dan nilai Vin. Kemudian nilai Vsaturasi adalah sebesar +9V dan -9V. Untuk kondisi pada op amp non inverting amplifier, untuk kondisi jika Rf nya
35k ohm dan Vinya -3V maka vout yang dihasilkan adalah -8.96V dengan gain 4.5. Kondisi selanjutnya adaah jika
Vinnya +3V maka Vout yang dihasilkan adalah +8.96V dengan gain sebesar 4.5. Untuk kondisi yang lain bisa
kita lihat di jurnal yang telah disediakan. Untuk kondisi yang lain dimana
Rfnya 70k ohm maka jika Vinnya -2V maka Voutnya -8.96V.
Lalu jika Vinnya -3V maka Voutnya adalah -8.96V.
Untuk kondisi selnjutnya bisa
dilihat di jurnal yang telah disediakan. Dari
table jurnal, maka didapatkan polaritas keluaran akan selalu sama dengan
keluarannya. Dimana jika vinnya negatif maka voutnya akan negatif, dan begitu
juga sebaliknya. Kemudian nilai Vout yang didapatkan juga sama karena terjadi
pemotongan sehingga nilai Vout tidak akan melebihi Vsaturasi. Untuk rumus Vout
dari rangkaian opamp non inverting amplifier adalah:
1. Jelaskan prinsip kerja dari rangkaian non
inverting
Jawab:
Pada rangkaian non inverting, tegangan inputannya
masuk melalui kaki positif (non inverting) om amp dan dan kaki negatif dihubungkan dengan rangkaian feedback. Tegangan keluaran pada rangkain ini akan satu fasa dengan tegangan
inputnya. Op amp yang keluaranya akan dimasukkan kembali melalui kaki inverting
pada op amp dengan rangkaian umpan balik (feedback) yang terdiri dari Rf dan Ri
sehingga rangkaian tersebut akan membentuk rangkaian pembagi tegangan. Karena
sesuai dengan syarat ideal op amp yaitu arus pada kedua kaki op amp dan beda
tegangan pada kedua kaki bernilai 0. Pada rangkaian ini V+ = V-, maka V- = Vin, maka penguatan
tergantung dari besarnya tegangan input dan besarnya hambatan pada rangkaian
feedback dari tegangan output. Rumus dari rangkaian non inverting adalah:
2. Apa pengaruh vin terhadap vout pada rangkaian
non inverting
Jawab:
Pengaruh Vin terhadap Vout pada rangkaian non inverting adalah :
- Ketika Vin (tegangan input) bernilai positif maka Vout (tegangan output) akan bernilai positif. Begitupun sebaliknya, ketika tegangan inputnya bernilai negatif maka outputnya akan bernilai negatif. Dengan kata lain, polaritas tegangan input dan polaritas tegangan outputnya adalah sama. Contohnya pada percobaan 2 ketika Vin nya adalah -2 V maka Voutnya adalah -8.96 V.
- Vin berbanding lurus terhadap Vout. Apabila
nilai Vin semakin besar maka nilai Vout juga semakin besar dengan polaritas
yang sama. Output yang dihasilkan sefasa dengan inputnya, sehingga nilai
outputnya tidak akan mengurangi nilai inputnya seperti pada rangkaian
inverting. Jika input yang diberikan semakin besar dalam polaritas positif maka
tegangan ouputnya semakin besar dalam polaritas positif. Jika inputnya semakin
kecil dalam polaritas negatif maka tegangan outputnya akan semakin kecil dalam
polaritas negatif. Jika input semakin besar dalam polaritas negatif maka
tegangan ouputnya semakin besar dengan polaritas negatif, begitupun sebaliknya
jika inputnya semakin kecil dalam polaritas positif maka tegangan outputnya
semakin kecil dalam polaritas positif.
3.
Jelaskan pengaruh dari +V saturasi dan -Vsaturasi pada tegangan output yang
dihasilkan?
Jawab:
Pengaruh dari dari +V saturasi
dan -V saturasi pada tegangan output yang dihasilkan
adalah sebagai pembatas nilai output dari op-amp. +Vsaturasi untuk membatasi batas maksimal tegangan
output yang dihasilkan, sedangkan -Vsaturasi untuk membatasi batas minimum
tegangan output yang dihasilkan. Jadi
ketika nilai output yang dihasilkan melebihi dari nilai V saturasi maka
nilai output yang dihasilkan akan dipotong sesuai dengan nilai V saturasi agar
tidak melebihi nilai V saturasi. Maka akan didapatkan besar tegangan
output yang dihasilkan mendekati nilai Vsaturasi. Sedangkan, jika tegangan
output yang dihasilkan tidak melebihi nilai Vsaturasi, maka besar tegangan
outputnya tidak akan dipotong atau tidak berubah. Contohnya adalah ketika
Rf sebesar 70kohm dan Rin sebesar 10kohm, diberi tegangan input -3V. Maka,
dengan rumus non-inverting didapatkan:
Vout = ( 1 + Rf/Rin)
. Vin
= -70/10
. -3
= 21
V
Namun, jika diberi
Vsaturasi sebesar +9V maka tegangan output yang dihasilkan tidak sama dengan
teori rumus, yaitu bukan 21 V. Tegangan output akan dipotong dan hasilnya akan
mendekati +9V.
4.
Bagaimana turunan rumus Vout dari rangkaian non Inverting
Jawab:
Terapkan
hukum Kirchoff arus pada titik cabang A dan asumsi I+ = I- = 0.
Dengan menerapkan hukum Kirchoff arus
pada titik cabang A dan asumsi I+ = I- = 0, sehingga
Persamaan 1
Dengan menggunakan teori tegangan titik simpul, persamaan (1) dapat dijabarkan menjadi:
Persamaan 2
Karena V+ = Vin dan V- = VA , serta asumsi nilai V+ = V- maka dapat dituliskan nilai Vin = VA. Sehingga persamaan (2) menjadi:
Persamaan 3
Dengan menyederhanakan persamaan (3), dapat diperoleh persamaan tegangan keluaran dari penguat non-inverting:
Persamaan 4
Tidak ada komentar:
Posting Komentar