awal ED-2.1

5/13/2018 awal ED-2.1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/awal-ed-21 1/9

PERCOBAAN ED-2.1

RANGKAIAN DASAR PENGUAT

I. TUJUAN PERCOBAAN

1. Melakukan rancang bangun rangkaian penguat.

2. Memanfaatkan op-amp sebagai rangkaian penjumlah.

3. Memahami karakteristik penguat instrumentasi

II. ALAT-ALAT DAN KOMPONEN PERCOBAAN

1. tiga buah Op-amp 741

Sebagai penguat tegangan dan sinyal.

2. Catu daya bipolar

Catu daya sebagai sumber arus dan tegangan.

3. Generator sinyal

Signal generator untuk pembangkit frekuensi dan signal.

4. Oscilloscope

Osiloskop untuk menghasilkan sebuah bentuk grafik tegangan,

khususnya tegangan yang berubah dengan cepat.

5. Sistem Perkabelan

Kabel sebagai penghubung komponen dan alat listrik.

II. TEORI DASAR

III. PROSEDUR PERCOBAAN

1. Merancang bangun suatu penguat inverting dengan penguatan 10,

kemudian mengambil data untuk masukan dc dan beberapa masukan

dengan frekuensi tertentu.

1



2. Merancang bangun suatu penguat non-inverting dengan penguatan

5, kemudian mengambildata masukan dc dan beberapa masukan dengan

frekuensi tertentu.

3. Merancang bangun suatu penguat instrumentasi dengan penguatan

5, kemudian mengambil data untuk masukan dc dan beberapa masukan

dengan frekuensi tertentu.

4. merancang bangun suatu penjumlah inverting dengan tiga kanal

masukan, kemudian mengambil data untuk masukan dc dan beberapa

masukan dengan frkuensi tertentu.

III. TUGAS PENDAHULUAN

1.1. Dari rangkaian tersebut di bawah ini :

5. Turunkanlah persamaan untuk Vs(t) sebagai penjumlahan Vab(t)

dan Vbc(t).

Jawab :

Vs(t) = Vab(t) + Vbc(t)

2



Nilai kapasitansi dari kapasitor adalah :

d

AC ∈=

Keterangan :

A = luas pelat

d = jarak antara pelat

ε = permisivitas dielektrik

Jika kapasitor dengan kapasitansi C dihubungkan dengan suatu

sumber tegangan V, maka setelah beberapa waktu dalam kapasitor

akan terkumpul muatan sebanyak :

CV q =

Pada suatu saat t, kapasitor yang mula-mula kosong mendapat

muatan

dt it qt

∫ =0

)(

Beda tegangan pada kapasitor sebesar :

dt iC C

t Qt V

t

bc ∫ ==0

1)()(

sedangkan beda tegangan antara kedua ujung resistor R menjadi :

iRV ab =

Sehingga nilai dari :

dt i

C

iRt V

t V t V t V

t

s

bcab s

∫ +=

+=

0

1)(

)()()(

6. Bila Vs(t) untuk sumber tegangan tetap, turunkan persamaan

untuk:

a. Vab(t) = ………… dan Iab(t) = …………………

b. Vbc(t) = ………… dan Ibc(t) = …………………

c. Tentukan τ dari rangkaian

d. Lukiskan Vs(t), Vab(t) dan Vbc(t) dalam suatu grafik.

Jawab:

3



a. )(t V V bcab −=ε

iR

dt iC

V t

ab

=

−= ∫ 0

1ε

b. ∫ ∫ −==t

RC t

t

C dt e RC

dt iC

t V 00

11 /)(

ε

, sehingga kita peroleh

)()()(// RC t RC t

C eet V −− −=−−= 11 ε ε dan

c. CV q = dan

dt it q

t

∫ =0

)(

beda tegangan pada kapasitor sebesar

dt iC C

t Qt V

t

bc ∫ ==0

1)()(

sedangkan beda tegangan antara kedua ujung resistor R menjadi

iRdt iC V

t V V

t

ab

C ab

=−=

−=

∫ 01

ε

ε )(

Jika kita ambil differensial terhadap waktu, maka

dt RC i

di

ataudt

di R

C

i

1−=

=− ,

Kemudian kita lakukan integrasi pada persamaan di atas, sehingga

RC t Aei

/−

=

Pada t=0, kapasitor belum terisi sehingga Vc(t)=0 dan , R

iε

=

RC t e R

t i /)(

−=ε

yang berarti arus I(t) turun secara eksponensial.

Untuk t = RC, maka

Re RC t i

ε 1== )(

4



e adalah bilangan natural; e = 2,712. waktu t = RC ini disebut

tetapan waktu, dan dinyatakan dengan τ, sehingga

τ = RC.

7. Terangkan mengapa kapasitor perlu waktu untuk pengisian dan

pengosongan muatannya.

R

Vs

a

b

c

Jawab :

Kapasitor membutuhkan waktu untuk pengisian dan pengosongan

muatannya karena arus yang terdapat pada kapasitor adalah arus

yang hanya timbul sebentar jadi bukan arus tetap.

1.2. Bila Vs(t) suatu sinyal persegi berikut :

1. Jelaskan sifat umum dari untai integrator dan diferensiator,

jelaskan sifat-sifatnya, jika :

a. τ > T

b. τ < T

Jawab:

a. τ > T

untai integrator

sebelum terisi penuh, tegangan Vs telah berbalik menjadi

negatif. Akibatnya kapasitor segera dikosongkan dan diisi

muatan negatif menuju –Vp. Belum terisi penuh, Vs sudah

berubah tanda lagi. Akibatnya isyarat keluaran akan berupa

suatu tegangan yang berbentuk segitiga.

Untai differensiator

5



Bentuk isyarat keluaran mirip dengan isyarat masukan tetapi

puncaknya miring.

b. τ < T

untai integrator

kapasitor C terisi penuh dalam waktu2

T

untai differensiator

isyarat berbentuk denyut dengan tegangan puncak 2Vp.

2. Lukiskan Vab(t) dan Vbc(t) untuk sifat a dan b di atas.

V s ( t )

+ V p

- V p

T

t

Jawab :

a. τ > T

Untai integrator

+ V p

- V p

0

T

t


+ V p

- V p

0t

b. τ < T

Untai integrator

6



T / 2

- V p

+ V p

0

V s

t


+ V p

- V p

0t

1.3. a. Apakah yang dimaksud dengan skala dB (desibel) dalam

bagan mode.

b. Turunkan fungsi transfer untuk untai diferensiator dan integrator.

Tentukan pula nilai fp (frekuensi kutub) dan fasa.

c. Nyatakan fungsi transfer di atas dalam desibel (dB). Dan lukiskan

dengan lengkap respon amplitudo dan respon fasanya (ΔØ).

d. Jelaskan sifat-sifat fp (frekuensi pole) dan fz (frekuensi zero)

dalam respon amplitudo dan respon fasa.

Jawab:

a. Skala desibel (dB) dalam bagan mode adalah skala yang

digunakan sebagai ukuran perbandingan tegangan.

b. Fungsi transfer, fp dan fasa

- Untai differensiator

G(w)(dB) = 20 log w – 10 log (w2+w p2)

7



02

0

2

2

1

2

===

==

=∆

==∆

π π

π π

φ

φ

z z

p

p

p

pm

w f

RC

w f nilai

w

wtg arc

sehingga

w

w

wG

wG I tg

)(Re

)(

- Untai integrator

( )( ) ( )( )

C R f

w f nilai

wV wV dBwG

z

p

p

2

1

0

2

1

2

20

π

π

=

=

= log

c.

d. Respon amplitudo dan respon fasa dapat kita peroleh dari

persamaan di atas bahwa dengan menggunakan bagan mode untuk

amplitudo dan fasa. Kita ingat pada f z kemiringan bagan mode untuk

amplitudo berubah sebesar +6 dB/oktaf, sedangkan pada frekuensi

kutub f p bagan bode berubah kemiringan sebesar – 6 dB/oktaf

DAFTAR PUSTAKA

Sutrisno, 1985. Elektronika Teori dan Penerapannya. Bandung. Penerbit ITB.

Hassan. Asnawi. Ir. 1970. Elektro Magnetika. Jakarta. Pandjaparamita.

Malvino. Prinsip - Prinsip Elektronika. Jakarta. Erlangga.

8



9

awal ED-2.1

Documents

Transcript of awal ED-2.1