1. Pendahuluan[kembali]
Penguat operasional (Operational Amplifier) atau yang biasa disebut dengan op-amp, merupakan penguat elektronika yang banyak digunakan untuk membuat rangkaian detektor, komparator, penguat audio, video, pembangkit sinyal, multivibrator, filter, ADC, DAC, rangkaian penggerak dan berbagai macam rangkaian analog lainnya.
Detektor inverting dengan adalah rangkaian op-amp (operational amplifier) yang digunakan untuk mendeteksi kapan sinyal input melintasi nol. Konfigurasi ini merupakan variasi dari komparator inverting, yang umum digunakan dalam aplikasi seperti deteksi sinyal, pembentukan gelombang, dan sebagai dasar dalam rangkaian pengendali.
Komponen Utama:
- Op-amp: Komponen utama yang digunakan sebagai komparator.
- Input inverting (-): Sinyal input yang akan dibandingkan terhadap referensi (Vref).
- Input non-inverting (+): Terhubung ke referensi tegangan, dalam hal ini .
- Vout: Output dari op-amp yang menunjukkan hasil perbandingan.
2. Tujuan[kembali]
- Mengetahui dan memahami detector inverting dengan vref=0
- Dapat mengetahui persamaan yang berhubungan dengan detector inverting dengan vref =0
- Mampu mengaplikasikan rangkaian percobaan detector inverting vref=0
- Meningkatkan pemahaman tentang detector inverting vref =0
3. Alat dan Bahan[kembali]
ALAT
INSTRUMEN
- DC Voltmeter
Berikut adalah
Spesifikasi dan keterangan Probe DC Volemeter
- OSILOSKOP
Osiloskop adalah alat ukur elektronika yang berfungsi memproyeksikan bentuk sinyal listrik. Osiloskop dilengkapi dengan tabung sinar katode. Peranti pemancar elektron memproyeksikan sorotan elektron ke layar tabung sinar katode.
Generator
- Power Supply
- Baterai
- Input voltage: ac 100~240v / dc 10~30v
- Output voltage: dc 1~35v
- Max. Input current: dc 14a
- Charging current: 0.1~10a
- Discharging current: 0.1~1.0a
- Balance current: 1.5a/cell max
- Max. Discharging power: 15w
- Max. Charging power: ac 100w / dc 250w
- Jenis batre yg didukung: life, lilon, lipo 1~6s, lihv 1-6s, pb 1-12s, nimh, cd 1-16s
- Ukuran: 126x115x49mm
- Berat: 460gr
· OP-AMP
GAMBAR 4. OP-AMP
· GROUND
GAMBAR 5. GROUND
4. Dasar Teori[kembali]
Penguat operasional (Operational Amplifier) atau yang biasa disebut dengan Op-Amp, merupakan penguat elektronika yang banyak digunakan untuk membuat rangkaian detektor, komparator, penguataudio, video, pembangkit sinyal, multivibrator, filter, ADC, DAC, rangkaian penggerak dan berbagai macam rangkaian analoglainnya.
Op-amp pada umumnya tersedia dalam bentuk rangkaian terpadu yang memiliki karakteristik mendekati karakteristik penguat operasional ideal tanpa perlu memperhatikan apa yang terdapat di dalamnya. Ada tiga karakteristik utama op-amp ideal, yaitu:
1. Gain tak berhingga.
2. Impedansi input tak berhingga.
3. Impedansi output bernilai 0.
Namun, dalam praktiknya Op-Amp memiliki Gain dan Impedansi input yang sangat besar namun bukan tak berhingga sehingga Impedansi output akan sangat kecil hingga mendekati nilai 0.
Gambar 7. Simbol Op-Amp
Dapat dilihat bahwa Op-Amp secara umum memiliki 4 pin, yaitu masukan inverting dengan tanda (-), masukan non-inverting dengan tanda (+), masukan tegangan positif dan tegangan negatif dan pin keluaran atau output. Dalam Op-Amp, terdapat dua perbudaan bagi tegangan yang diinputkan ke dalamnya. tegangan dapat dimasukan pada masukan inverting dan juga dapat dimasukkan pada msukan non-inverting. Pada masukan Inverting tegangan input akan menghasilkan output dengan beda fasa 180 derjat atau dapat dikatakan gelombang uotput akan terbalik dari gelombang input.
B. RESISTOR
GAMBAR . RESISTOR
Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai terminal antara dua komponen elektronika.Tegangan pada suatu resistor sebanding dengan arus yang melewatinya (V=IR).Cara menghitung nilai resistor dapat dilihat pada gambar2 dan gambar 3
GAMBAR 2. WARNA GELANG RESISTOR
GAMBAR 3. CARA PENGHITUNGAN BESAR RESISTANSI RESISTOR
LANGKAH-LANGKAH :
· MASUKKAN ANGKA LANGSUNG DARI KODE WARNA GELANG KE-1 (PERTAMA)
· MASUKKAN ANGKA LANGSUNG DARI KODE WARNA GELANG KE-2
· MASUKKAN JUMLAH NOL DARI KODE WARNA GELANG KE-3 ATAU PANGKATKAN ANGKA TERSEBUT DENGAN 10 (10N)
· MERUPAKAN TOLERANSI DARI NILAI RESISTOR TERSEBUT
CONTOH :
GELANG KE 1 : COKLAT = 1
GELANG KE 2 : HITAM = 0
GELANG KE 3 : HIJAU = 5 NOL DIBELAKANG ANGKA GELANG KE-2; ATAU KALIKAN 105
GELANG KE 4 : PERAK = TOLERANSI 10%
· MAKA NILAI RESISTOR TERSEBUT ADALAH 10 * 105 = 1.000.000 OHM ATAU 1 MOHM DENGAN TOLERANSI 10%.
Op-Amp (Operational Amplifier) adalah salah satu bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal Listrik. Sebuah Op-Amp terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor dan kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi. Sehingga memungkinkannya untuk menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas.
d. MQ-2 Gas Sensor
Sensor gas dapat di golongkan dari cara pengerjaannya (semikonduktor, oksidasi, katalis, infrared, dan lain sebagainya). Ada dua jenis sensor gas, yaitu sensor gas portable dan sensor gas yang terpasang. Jenis sensor yang pertama merupakan alat sensor yang dapat di gunakan selagi berkeliling, yang biasanya di pasang di saku, sabuk atau topi pegawai. Jenis sensor ke dua yaitu alat sensor yang telah terpasang, biasanya alat sensor ini di pasang di dekat ruang control, dan biasanya dapat membaca lebih dari satu jenis gas yang berbahaya.
Pinout:
- Pin 1 merupakan heater internal yang terhubung dengan ground.
- Pin 2 merupakan tegangan sumber (VC) dimana Vc < 24 VDC.
- Pin 3 (VH) digunakan untuk tegangan pada pemanas (heater internal) dimana VH = 5VDC.
- Pin 4 merupakan output yang akan menghasilkan tegangan analog.
Gambar. Panjang Gelombang Cahaya |
Dalam suatu proses pembakaran pada pembangkit listrik tenaga uap, flame detector dapat mendeteksi hal tersebut dikarenakan oleh komponen-komponen pendukung dari flame detector. Sensor nyala api ini mempunyai sudut pembacaan sebesar 60 derajat, dan beroperasi normal pada suhu 25 – 85 derajat Celcius.
Pada sensor ini menggunakan tranduser yang berupa infrared (IR) sebagai sensing sensor. Tranduser ini digunakan untuk mendeteksi akan penyerapan cahaya pada panjang gelombang tertentu, yang memungkinkan alat ini untuk membedakan antara spectrum cahaya pada api dengan spectrum cahaya lainnya seperti spectrum cahaya lampu, kilatan petir, welding arc, metal grinding, hot turbine, reactor, dan masih banyak lagi.
f. Sensor inframerah
5. Percobaan[kembali]
1.Untuk membuat rangkaian ini, pertama, siapkan semua alat dan bahan yang bersangkutan, di ambil dari library proteus
2.Letakkan semua alat dan bahan sesuai dengan posisi dimana alat dan bahan terletak.
3.Tepatkan posisi letak nya dengan gambar rangkaian
4.Selanjutnya, hubungkan semua alat dan bahan menjadi suatu rangkaian yang utuh
5.Lalu mencoba menjalankan rangkaian , jika tidak terjadi error, maka motor akan bergerak yang berarti rangkaian bekerja
a) Prosedur[kembali]
Rangkaian Detektor Inverting dengan Vref=0 , Pada input inverting dipasang Tegangan 4 Volt dan Frekuensi 1000 Hz , pada output diletakkan resistor dengan Resistansi 10.000 Ohm . Pada rangkaian dipasang Power supply sebesar 12 watt. Lalu disimulasikan dengan Oscilloscope , pada Oscilloscope terlihat apabila input nya lebih besar dari Vref=0 , maka output nya negatif(-) , dan apabila inputnya lebih kecil dari Vref=0 maka outputnya Positif(+).
Cara Kerja:
- Sinyal Input di Input Inverting: Sinyal yang ingin dideteksi ditempatkan pada input inverting dari op-amp.
- Tegangan Referensi di Input Non-inverting: Input non-inverting dihubungkan ke tegangan referensi yang dalam kasus ini adalah 0V.
- Perbandingan: Op-amp membandingkan tegangan pada kedua inputnya:
- Jika tegangan pada input inverting lebih rendah dari 0V (tegangan referensi), output op-amp akan berada pada tegangan tinggi (biasanya mendekati tegangan suplai positif).
- Jika tegangan pada input inverting lebih tinggi dari 0V, output op-amp akan berada pada tegangan rendah (biasanya mendekati tegangan suplai negatif atau ground).
b) Rangkaian simulasi [kembali]
Rangkaian Detektor Inverting dengan Vref = 0 , Pada input inverting dipasang Tegangan 9 Volt dan Frekuensi 1000 Hz , pada output diletakkan resistor dengan Resistansi 1.000 Ohm . Pada rangkaian dipasang Power supply sebesar 12 V. Lalu disimulasikan dengan Oscilloscope , pada Oscilloscope terlihat apabila input nya lebih besar dari Vref = 0 , maka output nya negative (-) , dan apabila inputnya lebih kecil dari Vref = 0 maka outputnya Positif (+).
Aplikasi OP Amp Detector Inverting dengan Vref = 0
didasarkan pada penguatan diferensial dan perbandingan tegangan antara input inverting dan non-inverting. Berikut adalah penjelasan langkah demi langkah:
Konfigurasi Dasar:
- Input Inverting (): Tegangan input yang ingin dideteksi atau dibandingkan.
- Input Non-Inverting (): Referensi tegangan, dalam kasus ini volt (ground).
- Output (): Tegangan output dari op-amp.
Perbandingan Tegangan:
- Op-amp akan membandingkan tegangan pada input inverting () dengan tegangan pada input non-inverting ().
- Jika lebih kecil dari (0 volt), output dari op-amp akan berada pada level tegangan negatif maksimum (biasanya -V atau ground tergantung pada konfigurasi).
- Jika lebih besar dari (0 volt), output dari op-amp akan berada pada level tegangan positif maksimum (biasanya +V).
Penguatan Tak Terbatas:
- Dalam kondisi ideal, op-amp memiliki penguatan tak terbatas. Oleh karena itu, perubahan kecil pada relatif terhadap akan menyebabkan perubahan besar pada output.
Fungsi Detektor:
- Sebagai detektor, konfigurasi ini bisa digunakan untuk mendeteksi apakah tegangan input positif atau negatif.
- Jika , output akan menjadi positif.
- Jika , output akan menjadi negatif atau nol tergantung pada suplai daya op-amp.
c) Video Simulasi [kembali]
6. Download File[kembali]
Datasheet Resistor : Klik disini
Datasheet Voltmeter : Klik disini
Datasheet Transistor : Klik disini
Datasheet Osiloskop : Klik disini
Datasheet OpAmp : Klik disini
Datasheet Baterai : Klik disini
Datasheet infrared sensor : Klik disini
Datasheet sensor suhu : Klik disini
Datasheet sensor gas : Klik disini
Download Datasheet Sound Sensor
Download Datasheet Magnetic Reed Switch Sensor
Download Datasheet Touch Sensor
Download LIBRARY Magnetic Reed Switch Sensor Download LIBRARY Touch Sensor
Download Rangkaian Aplikasi Klik Disini
Tidak ada komentar:
Posting Komentar