Download Laporan Elektronika Dasar "Dasar-Dasar Penguat Operasional"
ACARA 1
DASAR-DASAR PENGUAT OPERASIONAL
A. PELAKSANAAN PRAKTIKUM
1. Tujuan praktikum
a. Mengukur tegangan offset masukan op-amp 741.
b. Mengukur CMRR Op-amp 741.
2. Waktu praktikum
Jumat, 6 Mei 2016
3. Tempat praktikum
Lantai II, Laboratorium Fisika Dasar, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Mataram.
B. ALAT DAN BAHAN
1. Alat-alat praktikum
a. Breadboard
b. Dual power supply
c. Function generator
d. Kabel jumper
e. Kabel multimeter
f. Multimeter digital
g. Probe function generator
2. Bahan-bahan Praktikum
a. IC Op-Amp LM 741
b. Resistor 100 O
c. Resistor 100 KO
d. Resistor 1 mO
C. LANDASAN TEORI
Penguat operasional op-amp atau yang biasa disebut operational amplifier merupakan suatu jenis penguat elektronika dengan hambatan (coupling) arus yang searah yang memiliki bati (factor penguat) sangat besar dengan dua masukan dan satu keluaran. Penguat operasional pada umumnya tersedia dalam bentuk sirkuit terpadu dan yang paling banyak digunakan adalah seri 741. Ada beberapa hal menarik tentang sirkuit internal 741, yaitu transistor masukan terhubung dengan konfigurasi pengikut emitter NPN yang keluarannya terhubung secara langsung kepada sepasang transistor PNP yang terkonfigurasi sebagai penguat basis bersama. Konfigurasi ini memisahkan masukan dan mencegah sinyal umpan balik yang mungkin memiliki efek berbahaya yang bergantung pada frekuensi (Daryanto, 2008:67).
 |
| Dasar-Dasar Penguat Operasional |
Berdasarkan gambar diatas, bila kedua masukan dibumikan, maka akan selalu ada tegangan keluaran yang dikenal sebagai tegangan keluaran offset. Hal ini diakibatkan karena transistor-transistor masukan memiliki harga VBE yang berbeda. Tegangan offset masukan sama dengan selisih dari VBE. Agar bias berfungsi secara optimal, Op-amp harus diberi rangkaian tambahan misalakan resistor dan kapasitor yang dipasang dari keluaran ke masukan yang membalik. Rangkaian ini disebut rangkaian umpan balik. Tujuan rangkaian ini adalah agar keluaran tidak terpotong pada ±VCC. Disebabkan karena penguatannya sangat tinggi. Jika keluarannya dihubungkan dengan resistor Rf ke masukan membalik, maka rangkaian disebut dengan rangkaian umpan balik negative. Op-amp seperti ini disebut berada dalam keadaan lingkar tertutup. (close loop) yang disingkat lt. dengan demikian, untuk mempelajari Op-amp harus difahami 2 aturan yang sangat penting yaitu golden rules yang berisi, tidak ada arus yang masuk ke input (+ atau-) op-amp dan beda potensial antara kedua input op-amp adalah nol atau Va=Vb. Persamaan untuk penguat lingkar tertutup adalah (Wahyudi, 2014:65).
Alt = Vout/Vin
CMRR merupakan singkatan dari Common Mode Rejection Ratio yang berarti perbandingan penolakan modus bersama. Ukuran kemampuan penguat untuk menolak sinyal common mode (noise) inilah yang disebut dengan CMRR. Idealnya, AVcm bernilai nol, tetapi dalam praktiknya nilainya sangat kecil biasanya bernilai kurang dari 1. CMRR dirumuskan sebagai
CMRR (dB) = 20 log AVdiv/( AVcm)
D. PROSEDUR PERCOBAAN
1. Menentukan Tegangan offset masukan op-amp 741
2. Membuat rangkaian seperti dibawah ini
3. Diukur tegangan output rangkaian dengan menggunakan multimeter digital.
4. Menentukan CMRR IC op-amp 741
5. Dibuat rangkaian seperti pada dibawah ini
6. Disetel frekuensi signal generator antara 60-100 Hz.
7. Dengan multimeter digital, diukur tegangan masukan Vin dan setel paling tidak bernilai 2 volt. Tegangan ini disebut tegangan masukan modus bersama (Vin (cm)).
8. Diukur tegangan keluaran Vout dengan menggunakan multimeter digital. Tegangan ini disebut tegangan keluar modus bersama.
E. HASIL PENGAMATAN
(Terlampir).
F. ANALISIS DATA
(Terlampir).
Untuk Lebih Lengkapnya Download Melalui Link Dibawah Ini :
Download Laporan
G. PEMBAHASAN
Pada praktikum kali ini yaitu dasar-dasar penguat operasional yang memiliki dua tujuan yaitu mengukur tegangan offset masukan op-amp 741 dan mengukur CMRR op-amp 741. Penguat operasional op-amp atau biasa disebut dengan operational amplifier merupakan penguat DC yang berpangutan sangat tinggi, yang menggunakan rangkaian umpan balik (feedback) luar untuk mengatur responnya. Op-amp berupa rangkaian terpadu yang mempunyai dua masukan dan satu keluaran.
Pada praktikum ini ada dua percobaan yang dilakukan. Pada percobaan pertama, dilakukan pengukuran nilai Vout dan diperoleh nilai sebesar0,64 volt. Rangkaian yang digunakan adalah rangkaian op-amp dengan kedua masukan yang dibumikan. Hal ini menyebabkan timbulnya tegangan keluaran yang disebut tegangan keluaran offset. Hal ini diakibatkan karena transistor-transistor masukan memiliki harga VBE yang berbeda-beda. Tegangan offset masukan memiliki harga yang sama dengan selisih dari VBE. Untuk menentukann nilai tegangan offset masukan, maka perlu dihitung nilai penguat lingkar tutup. Nilai Acl yang diperoleh adalah 10 kali. Penguat lingkar tutup merupakan hubungan antara Vout dengan Vin pada rangkaian. Pada ranngkaian, keluaran dihubunngkan dengan resistor Rf ke masukan membalik, sehingga disebut umpan balik negative. Op –amp seperti berada dalam keadaan lingkar tertutup. Kemudian dihitung nilai tegangan offset masukan dan diperoleh nilai sebesar 0,64 volt.(ekspedisiedu.tk)
Pada percobaan kedua, dilakukan pengukuran nilai tegangan keluaran dan tegangan masukan modus bersama. Hal ini bertujuan untuk menentukan nilai CMRR Op-amp 741. Nilai tegangan masukan dan keluaran yang diperoleh adalah 0,09 volt dan 0,10 volt. CMRR merupakan singkatan dari common mode rejection ratio yang artinya perbandingan penolakan modus bersama . Tegangan modus bersama ini manual saat adanya penyamaan fase gelombang dari kedua masukann. Tegangan modus bersama ini juga yang akhirnya menimbulkan noise atau error pada keluaran. Dalam melakukan pengukuran nilai Vin (cm) dan Vout (cm), function generator disetel pada frekuensi 92 Hz. Setelah diperoleh nilai Vin dan Vout, dihitung nilai penguat diffeerensialnya dan diperoleh nilai sebesar 1000 kali. Nilai penguat modus bersama (Acm) diperoleh sebesar 0,9 kali. Dari kedua nilai tersebut nilat Adiff jauh lebih besar daripada nilai Acm. Idealnya, nilai Acm bernilai nol, tapi dalam hasil praktikum tidak sama dengan nol. Semaki kecil nilai Acm, maka nilai CMRR semakin tinggi. Artinya, penguat semakin mampu dalam meredam noise. Nilai CMRR diperoleh yyaitu 1111 kali, sedangkan CMRR dalam decibel dihasilkan 60,92 dB.
H. PENUTUP
1. Kesimpulan
Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa:
a. Nilai tegangan offset masukan yang diperoleh adalah 0,64 volt. Nilai ini muncul saat kedua masukan dibumikan dan tegangan ini memiliki harga yang sama dengan selisih dari VBE. Untuk memperoleh tegangan ini, rangkaian op-amp harus berada pada keadaan lingkar tutup yang dihubungkan dengan Rf. (ekspedisiedu.tk)
b. Nilai CMRR yang diperoleh adalah 1111 kali atau 60,92 dB. Semakin tinggi nilai CMRR suatu penguat, maka semakin bagus penguat tersebut dalam meredam noise. CMRR merupakan perbandingan antara penguat differensial dengan penguat modus bersama.
2. Saran
Pada praktiku ini, praktikan harus memahami fungsi dari setiap kaki op-amp dan harus bias membacanya.
DAFTAR PUSTAKA
Daryanto. 2008. Pengetahuan Teknik Elektronika Edisi Pertama.Jakarta:Bumi Aksara.Saha,A.2007.Digital Principles and Logic Design.New Delhi: Infinity Science Press.Wahyudi.2014. Elektronika Dasar. Mataram:Fkip Press.