Modul IV OP-AMP dan PEMBANGKIT GELOMBANG ISYARAT

Operational Amplifier

Operational Amplifier atau yang di singkat op-amp merupakan salah satu komponen analog yang sering digunakan dalam berbagai aplikasi rangkaian elektronika.Aplikasi op-amp yang paling sering dipakai antara lain adalah rangkaian inverter, non-inverter, buffer, adder (penjumlah),integrator dan differensiator.

1. Rangkaiaan Inverting

Rangkaian penguat inverting merupakan rangkaiaan elektronika yang berfungsi untuk memperkuat dan membalik polaritas sinyal masukan.

2. Rangkaiaan Non-Inverting

Penguat non-inverting amplier merupakan kebalikan dari penguat inverting, dimana input dimasukkan pada input non-inverting sehingga polaritas output akan sama dengan polaritas input tapi memiliki penguatan yang tergantung dari besarnya hambatan feedback dan hambatan input. Penguat ini memiliki masukan yang dibuat melalui input non-inverting.

Prosedur Percobaan

Percobaan 1

Inverting amplifier

Rangkaian percobaan Inverting Amplifier DC

Input DC

1. Matikan power supply terlebih dahulu
2. Set hambatan RF dengan resistansi sesuai dengan jurnal
3. Biarkan input V1 mengambang
4. Hubungkan jumper J1, dan hidupkan power supply
5. Kemudian atur tegangan input V2 sesuai dengan jurnal dan catat output yang dihasilkan
6. Hubungkan output Vo dengan voltmeter. (RF diatur sesuai jurnal). Aturlah tegangan V2 naik secara perlahan mulai dari -3 volt sambil melihat tegangan outputnya. Pada tegangan input negatif, berapakah berapakah tegangan output pertama kali berubah?. Tegangan input negatif tersebut diberi nama –Vi max dan ouputnya +V sat.
7. Aturlah tegangan V2 turun secara perlahan mulai dari +3 volt sambil melihat tegangan outputnya. Pada tegangan input positif, berapakah tegangan output pertama kali berubah? Tegangan input positif tadi diberi nama Vi max dan ouputnya -V sat.
untuk rangkaian bisa dilihat di Disini

                                              Rangkaian percobaan Inverting Amplifier AC

Input AC

1. Matikan power supply terlebih dahulu

2. Set hambatan RF dengan sesuai dengan jurnal

3. Lepaskan jumper J1, biarkan V2 mengambang

4. Hubungkan input V1 dengan probe function generator dan set frekuensi gelombang dengan nilai 100 Hz dan nilai tegangan input pada 1 V AC

5. Hubungkan Vo dengan probe chanel 1 osiloskop dan probe chanel 2 dihubungkan ke V1

6. Simpan bentuk gelombang pada osiloskop serta catat nilai tegangan output yang didapat

untuk rangkaian bisa dilihat di Disini

Percobaan 2

Non Inverting Amplifier

rangkaian Non Inverting Amplifier DC

Input DC

1. Matikan power supply terlebih dahulu

2. Set hambatan RF dengan resistansi sesuai dengan jurnal

3. Biarkan input V1 mengambang

4. Hubungkan jumper J1, dan hidupkan power supply

5. Kemudian atur tegangan input V2 sesuai dengan jurnal dan catat output yang dihasilkan

6. Hubungkan output Vo dengan voltmeter. (RF diatur sesuai jurnal). Aturlah tegangan V2 naik secara perlahan mulai dari -3 volt sambil melihat tegangan outputnya. Pada tegangan input negatif, berapakah berapakah tegangan output pertama kali berubah?. Tegangan input negatif tersebut diberi nama –Vi max dan ouputnya +V sat.

7. Aturlah tegangan V2 turun secara perlahan mulai dari +3 volt sambil melihat tegangan outputnya. Pada tegangan input positif, berapakah tegangan otput pertama kali berubah? Tegangan input positif tadi diberi nama Vi max dan ouputnya -V sat.

untuk rangkaian bisa dilihat di Disini

                                                    rangkaian Non Inverting Amplifier AC

Input AC

1. Matikan power supply terlebih dahulu

2. Set hambatan RF dengan resistansi sesuai hambatan

3. Lepaskan jumper J1, biarkan V2 mengambang

4. Hubungkan input V1 dengan probe function generator dan set frekuensi gelombang dengan nilai 100 Hz dan nilai tegangan input pada 1 V AC

5. Hubungkan Vo dengan probe chanel 1 osiloskop dan probe chanel 2 dihubungkan ke V1

6. Simpan bentuk gelombang pada osiloskop serta catat nilai tegangan output yang didapat

untuk rangkaian bisa dilihat di Disini

Percobaan 3

Triangle generator

1. Matikan power supply

2. Hubungkan probe chanel 1 osiloskop dengan V5 dan probe chanel 2 dengan V7

3. Hubungkan jamper sesuai dengan modul dan hidupkan power supply

4. Atur tampilan osiloskop sampai bentuk sinyal terlihat jelas

5. Tekan tombol cursor pada osiloskop dan atur posisi kursor a dan b pada 1 gelombang penuh

6. Catat frekuensi dan waktu 1 gelombang yang didapatkan serta simpan bentuk sinyalnya

untuk rangkaian bisa dilihat di Disini

Modul III Karaktristik Dioda dan Transistor

                                                                           Diode

Diode merupakan piranti elektronika yang terbentuk dari suatu penyambung material semikuonduktor tipe-p dan tipe-n. bagian –p (the p-side) disebut anoda dan bagian –n disebut katoda.

Berikut adalah metode yang digunakan untuk mempelajari rangkaian-rangkaian diode yaitu :

a. Clipper

Rangkaian clipper (pemotong) atau disebut juga rangkain limiter (pembatas) adalah rangkaian diode yang digunakan untuk memotong atau membatasi sebagian bentuk gelombang masukan dan mentransmisikannya pada level diatas atau dibawah level acuan. Level acuan ini bergantung pada nilai tegangan panjar (biased) yang diberikan.

b. Clamper

Rangkaian Clamper adalah rangkaian diode yang berfungsi “menjepit” atau menggeser sinyal pada suatu level tegangan dc tertentu. Rangkaian ini terdiri dari sebuah diode,kapasitor dan elemen resistif. Besar nilai R dan C haruslah dipilih sedemikian sehingga konstanta waktu RC cukup besar untuk menjamin bahwa tegangan pada kapasitor tidak turun secara signifikan selama diode tidak menghantarkan. Ada beberapa tipe clamper positif, clamper negative, dan clamper berpanjar.

c. Pelipat ganda tegangan

Pelipat ganda tegangan (voltage multiplier) adalah rangkaian dengan dua atau lebih diode yang menghasilkan suatu tegangan DC yang besarnya sama dengan tegangan kelipatan tegangan masukan puncak. Catudaya ini digunakan untuk piranti tegangan tinggi DC namun berarus rendah seperti CRT pada TV,Osiloskop dan Komputer.

Transistor Transistor merupakan komponen elektronika yang terdiri dari tiga lapisan semikonduktor, diantaranya contoh NPN dan PNP. Transistor mempunyai tiga kaki yang disebut dengan Emitor (E), Basis/Base (B) dan Kolektor/collector (C).

Fungsi Transistor antara lain :

1. Sebagai penguat arus, tegangan dan daya (AC dan DC)
2. Sebagai penyearah
3. Sebagai mixer
4. Sebagai osilator
5. Sebagai switch

Transistor yang umum beredar ada beberapa macam diantaranya adalah :

1. Uni Junktion Transistor (UJT)
2. Field Effect Transistor (FET)
3. MOSFET
4. Bipolar Junction Transistor (BJT)

                                                                    Prosedur Percobaan

Percobaan 1

Resistansi Statik Dioda

1. Kalibrasi ohmmeter untuk memastikan simpangan jarum penunjukannya sudah sesuai sebagaimana mestinya.
2. Perhatikan penanda pada salah satu ujung diode. (jika diode tidak bertanda , buatlah tanda sendiri misalnya dengan sobekkan kertas kecil atau penanda lainnya)
3. Ukurlah resistansi diode dengan ohmmeter (lihat Gambar 3.5a), dan catat hasilnya pada Jurnal praktikum
4. Ukurlah resistansi diode dengan ohmmeter (lihat Gambar 3.5b), dan catat hasilnya pada Jurnal praktikum

                                                            (a)                                       (b)
Koneksi diode dan ohmmeter yang menunjukkan (a) resistansi diode rendah (b) resistansi diode tinggi
untuk rangkaiannya bisa di ambil di Disini

Percobaan 2
Clipper pemotong atas dan Clipper pemotong bawah :

                                                                               (a)

                                                                               (b)

Rangkaian (a) Clipper pemotong atas, dan (b) Clipper pemotong bawah

1. Rakitlah rangkaian seperti Gambar 3.6a dengan komponen-komponen diode 1N4004, R= 1kΩ, RL=10 kΩ dan baterai 3V, Sebelim dirakit ukurlah resistansi kedua resistor dan tegangan baterai dengan multimeter dan catatlah hasilnya pada Jurnal. Gunakan sinyal terbentuk gelombang sinusoidal 12V peak-to-peak dari pembangkit sinyal SG dengan frekuensi 50 Hz sebagai sinyal masukan.

2. Amati sinyal masukan (vi) pada osiloskop melalui kanal CH1 dan sinyal keluarannya (vo) melalui CH2 serta gambarkan kedua sinyal tersebut pada kertas grafik millimeter. Jangan lupa , catat nilai Vmax dan Vmin beserta satuannya masing-masing.
untuk rangkaiannya bisa di ambil di Disini

Percobaan 3

                                                                                 (a)

                                                                                  (b)
Rangkaian (a) Clamper positif (b) Clamper negative

1. Rakitlah rangkaian seperti pada Gambar (a) dengan komponen-komponen diode 1N4004 R=100 kΩ dan kapasitor 100 nF. Gunakan sinyal gelombang sinusoidal 10V peak-to-peak dari pembangkit sinyal SG dengan frekuensi 50 Hz sebagai sinyal masukan.

2. Amati sinyal masukan (vi) pada osiloskop melalui kanal CH1 dan sinyal keluaran (vo) melalui CH2, serta gambarkan kedua sinyal Vmax dan Vmin beserta satuan masing-masing.

3. Ulangi prosedur seperti pada poin (1) dan (2) untuk rangkain seperti pada Gambar (b)
untuk rangkaiannya bisa di ambil di Disini

Percobaan 4

Menentukan kaki-kaki Transistor dengan Ohmmeter

Ukurlah resistansi antara kaki-kaki transistor pada modul percobaan catat hasilnya pada jurnal yang telah disediakan.

Percobaan 5

Karakteristik Kolektor

                                                  Rangkaian percobaan karakteristik transistor

1. Rakitlah rangkaian seperti pada pada Gambar 3.9 dengan komponen-komponen transistor 2N4401 (atau boleh juga 2N2222, 2N3035) dan resistor-resistor RB = 100 KΩ dan RC = 1 KΩ, Rpot-1 = 10 KΩ, Rpot-2 = 5 KΩ serta catudaya dc Vs = 12 V. (sebelum dirakit, ukurlah terlebih dahulu resistansi RB dan RC dan catatlah hasilnya pada lembar data)

2. Aturlah posisi potensio-1 untuk mendapatkan nilai tegangan sesuai dengan variasi jurnal. Aturlah posisi potensio-2 untuk mendapatkan VCC= 3 V, lalu ukurlah dan catatlah nilai VCE dan IC pada jurnal tersebut.

3. Ulangi prosedur pada poin (3) untuk nilai-nilai VBB seperti yang tertera pada jurnal.
untuk rangkaiannya bisa di ambil di Disini