Sabtu, 30 September 2023

Modul 3 Elektronika

  /   Tidak ada komentar   



Modul 3
OP-AMP

1. Tujuan[Kembali]

1.      Mengetahui prinsip kerja dari Inverting Amplifier

2.      Mengetahui prinsip kerja dari Non Inverting Amplifier

3.      Mengetahui prinsip kerja dari Adder

2. Dasar Teori[Kembali]

Penguat operasional atau yang disebut Operational Amplifier adalah suatu rangkaian terintegrasi yang berisi beberapa tingkat dan konfigurasi penguat diferensial. Penguat operasional  memiliki dua masukan dan satu keluaran, untuk dapat bekerja dengan baik, penguat operasional memerlukan tegangan catu yang simetris, yaitu tegangan yang bernilai positif (v+) dan tegangan yang bernilai negatif (v-) terhadap tanah (ground).

Berikut ini adalah simbol dari penguat operasional :

Gambar 3.1 Simpol Op-Amp

A.       Inverting Op-Amp

Inverting amplifier dapat mengontrol penguatan tegangan (voltage gain) menggunakan Op-Amp. Sinyal input terhubung ke terminal negatif dan terminal positif terhubung ke ground. Output diberi umpan balik melalui Rf ke input inverting.

Gambar 3.2 Rangkaian Inverting Op-Amp

 

Impedansi masukan yang tak terbatas mencegah arus mengalir melalui input inverting. Hal ini berarti bahwa tidak ada penurunan tegangan antara input inverting dan input non-inverting, dan tegangan pada input (-) inverting adalah 0 karena input non- inverting (+) terhubung ke ground. Karena arus yang mengalir menuju terminal input adalah 0, maka arus yang melalui Rin sama dengan arus yang melalui

Rf . Iin = If

Iin = Vin / Rin If = - Vout / Rf

Penguatan outputnya berbeda phasa 1800 dengan inputnya, jika input positif maka output negatif.

Vout = - (Rf / Rin) Vin

Penguatan tegangan (voltage gain) inverting amplifier adalah

Acl = Vout / Vin = - Rf / Rin Acl adalah penguatan tegangan closed-loop.

B.       Non Inverting Op-Amp

Gambar 3.3 Rangkaian Non Inverting 0p-Amp

Pada non-inverting amplifier input sinyal dihubungkan ke input (+) non-inverting dan sebagian output kembali melalui jaringan feedback dan dihubungkan ke input pembalik (-). Penguatan yang outputnya sama dengan input, tidak membalikkan fasa. Dikarenakan feedback yang negatif, maka tegangan diferensial (Vdiff = Vin – Vf) antara terminal input sangat kecil dan penguatan open loop tinggi (Aol).

Vout = Vin (1 + Rf / Rin) Penguatan tegangan (voltage gain) non-inverting amplifier adalah

Acl = (Rf / Rin) + 1

C.       Adder 

Op-Amp adder merupakan jenis lain dari konfigurasi rangkaian op-amp. Op-Amp sebagai adder digunakan untuk menjumlahkan beberapa input masukan secara bersama sama menjadi satu keluaran.


Gambar 3.4 Rangkaian inverting adder

               Untuk mendapatkan output rangkaian inverting adder, digunakan rumus: 


                Gambar 3.5 Rangkaian non inverting adder

Untuk mendapatkan output rangkaian non inverting adder, digunakan rumus: 

3. Alat dan Bahan[Kembali]

A. Alat


    a).  Multimeter




    b). Jumper



     c). DC Power Supply



      d) Osiloskop

       (e) Function generator



B. Bahan

  a) Module elektronika analog Operational Amplifier 1



   b) Resistor

   c) RS-A4 elektronika analog



4. Tugas Pendahuluan

5. Prosedur Percobaan[Kembali]

4.1  Adder Inverting Amplifier

1.        Carilah rangkaian Adder inverting amplifier di dalam module RS-A4 Operational Amplifier 1.

2.        Atur nilai RF1 menggunakan potensiometer sesuai jurnal lalu hidupkan catu daya.

3.        Hubungkan Vo1 ke V1 dan Vo2 ke V2. Lalu atur nilai V1 dan V2 sesuai jurnal.

4.        Hitung nilai Vo, dan gain lalu catat pada jurnal.

5.        Lengkapi jurnal dengan mengulang langkah 1-4.

 

              4.2 Adder Non Inverting Amplifier

1.          Carilah rangkaian Adder non inverting amplifier di dalam module RS-A4 elektronika Analog.

2.         Atur nilai RF1 menggunakan potensiometer sesuai jurnal.

3.          Hubungkan Vo1 ke V1 dan Vo2 ke V2. Lalu atur nilai V1 dan V2 sesuai jurnal.

4.          Hitung nilai Vo, dan gain lalu catat pada jurnal.

5.          Lengkapi jurnal dengan mengulang langkah 1-4.



Kamis, 21 September 2023

Clipper

  /   Tidak ada komentar   


1. Jurnal[Kembali]


2. Prinsip Kerja[Kembali]

Rangkaian dasar clipper ini bisa menggunakan dioda. Rangkaian clipper yang menggunakan dioda ini bisa dirangkai menjadi 2 jenis. Yang pertama adalah rangkaian clipper seri dan juga rangkaian clipper parallel yang bisa digunakan untuk menyusun rangkaian tersebut. Rangkaian clipper seri akan menghubungkan tiap dioda secara berjajar dengan beban, sementara untuk rangkaian clipper paralel akan menghubungkan dioda yang dipasang paralel dengan beban yang ada di rangkaian tersebut. Untuk masing-masing jenis rangkaian tersebut rangkaian clipper ini dibagi menjadi negatif (pemotong pada bagian negatif) dan juga clipper positif (pemotong bagian positif). Clipper Seri Poin-poin yang perlu diperhatikan dari rangkaian clipper seri dengan dioda adalah : Dioda dan baterai sebagai rangkaian utama clipper dipasang secara seri dengan sumber sinyal. Bila output rangkaian adalah katoda dioda, maka bagian positif dari sinyal input akan dilewatkan, dan bagian negatif akan dipotong (berarti clipper negatif). Sistem kerja dari rangkaian seri adalah bila hasil keluaran atau output pada rangkaian adalah anoda dioda, maka bagian positif akan dipotong (berarti clipper positif). Besarnya pemotongan atau penghilangan sinyal adalah tegangan baterai ditambah tegangan diode. Sementara untuk sistem kerja pada rangkaian paralel sebagai berikut : Dioda dan baterai akan dipasang secara paralel pada rangkaian clipper tersebut. Bila hasil keluaran atau output pada rangkaian paralel menggunakan katoda dioda, maka negatif akan dipotong atau disebut juga clipper negatif. Namun bila hasil keluaran atau output rangkaian paralel dengan anoda dioda, maka bagian positif akan dipotong.

3. Video Percobaan[Kembali]



4. Analisa[Kembali]

Soal Analisa dan Pembahasan :
1. Analisa prinsip kerja dari clipper berdasarkan percobaan!
Jawab : Prinsip kerja umum dari berbagai jenis clipper adalah mengandalkan karakteristik penghantaran dioda atau transistor untuk memotong sinyal. Ketika tegangan sinyal melebihi ambang yang ditentukan, komponen ini akan menghantarkan dan memungkinkan sinyal untuk melewati. Sebaliknya, ketika tegangan sinyal berada di bawah ambang, komponen ini tidak menghantarkan dan sinyal akan dipotong.


5. Video Penjelasan[Kembali]




6. Download File[Kembali]

    Download video percobaan [klik disini]

    Download video penjelasan analisa [klik disini]

Dioda Zener

  /   Tidak ada komentar   


1. Jurnal[Kembali]



2. Prinsip Kerja[Kembali]

Prinsip kerja dioda zener umumnya sama dengan dioda biasa, namun dioda zener adalah dioda yang dirancang khusus untuk bekerja dalam mode terbalik (reverse-bias) dengan tegangan tertentu yang disebut tegangan Zener atau tegangan pukulan (breakdown voltage). Pada rangkaian reverse bias Dioda Zener dihubungkan secara terbalik dalam rangkaian, yang berarti terminal positif dihubungkan dengan sumber tegangan negatif, dan terminal negatif dihubungkan dengan sumber tegangan positif. Ini akan menciptakan potensial pembalikan pada dioda, yang akan mencegah aliran besar arus melalui dioda.

3. Video Percobaan[Kembali]

a. Mencari arus pada dioda zener forward bias


b. Mencari tegangan pada dioda zener forward bias



c. Mencari arus dan tegangan pada dioda zener reverse bias



4. Analisa[Kembali]

Soal Analisa dan Pembahasan :

1. Analisa prinsip kerja dari diode zener berdasarkan percobaan!
Jawab :
 Prinsip kerja dioda zener umumnya sama dengan dioda biasa, namun dioda zener adalah dioda yang dirancang khusus untuk bekerja dalam mode terbalik (reverse-bias) dengan tegangan tertentu yang disebut tegangan Zener atau tegangan pukulan (breakdown voltage). Pada rangkaian reverse bias Dioda Zener dihubungkan secara terbalik dalam rangkaian, yang berarti terminal positif dihubungkan dengan sumber tegangan negatif, dan terminal negatif dihubungkan dengan sumber tegangan positif. Ini akan menciptakan potensial pembalikan pada dioda, yang akan mencegah aliran besar arus melalui dioda.


5. Video Penjelasan[Kembali]




6. Download File[Kembali]

    Video percobaan mencari arus dioda zener pada forward bias [klik disini]

    Video percobaan mencari tegangan dioda zener pada forward bias  [klik disini]

    Video percobaan mencari arus dan tegangan dioda zener reverse bias [klik disini]

    Download video penjelasan analisa [klik disini]

Reverse Bias

  /   Tidak ada komentar   


1. Jurnal[Kembali]




2. Prinsip Kerja[Kembali]

  1. Saat dioda diberi tegangan positif pada katoda (cathode) dan tegangan negatif pada anoda (anode), dioda berada dalam kondisi reverse bias. Prinsip kerja dioda reverse bias adalah tegangan positif pada katoda akan mendorong elektron-elektron ke arah katoda. Tegangan negatif pada anoda akan mendorong elektron-elektron menjauh dari anoda. Kondisi ini menciptakan zona hambatan (depletion zone atau zona depletion) di antara anoda dan katoda yang tidak memungkinkan aliran arus listrik. Dalam kondisi reverse bias, dioda memiliki resistansi yang sangat tinggi, sehingga hampir tidak ada arus yang mengalir melalui dioda. Dioda berfungsi sebagai saklar tertutup dalam kondisi ini.


3. Video Percobaan[Kembali]



4. Analisa[Kembali]

Soal Analisa dan Pembahasan :

1. Analisa pengaruh tegangan input terhadap tegangan dan arus pada rangkaian reverse bias!

Jawab : 
Berdasarkan hasil data praktikum yang telah dilakukan, semakin tinggi teganagn input maka tegangan pada dioda pada rangkaian reverse bias akan semakain tinggi pula. Sedangkan untuk mengukur arus pada diode rangkaian reverse bias nilainya akan bernilai nol berapapun tegangan inputnya. Karena muatan positif dan muatan negative pada daerah P dioda akan ditarik oleh  sumber.  Sehingga depletion layer akan melebar dan tidak dapat mengalirkan arus.


5. Video Penjelasan[Kembali]




6. Download File[Kembali]

    Download video percobaan mencari reverse bias [klik disini]

    Download video penjelasan analisa [klik disini]

Forward Bias

  /   Tidak ada komentar   


1. Jurnal[Kembali]




2. Prinsip Kerja[Kembali]

Saat dioda diberi tegangan positif pada anoda (anode) dan tegangan negatif pada katoda (cathode), dioda berada dalam kondisi forward bias. Prinsip kerja dioda forward bias adalah elektron dari katoda akan terdorong menuju anoda karena tegangan positif pada anoda akan menarik elektron. Aliran elektron ini menciptakan arus listrik yang mengalir dari katoda ke anoda. Dalam kondisi ini, dioda memiliki resistansi yang rendah dan memungkinkan aliran arus listrik dengan mudah. Dalam kondisi forward bias, dioda memiliki tegangan terbalik (reverse voltage) yang rendah, sehingga hampir tidak ada hambatan terhadap aliran arus. Dioda bekerja sebagai saklar terbuka dan mengizinkan aliran arus melewati terminalnya


3. Video Percobaan[Kembali]

a. Perkenalan

b. Mencari arus pada dioda forward bias



b. Mencari tegangan pada dioda forward bias



Soal Analisa dan pembahasan 

1. Analisa pengaruh tegangan input terhadap tegangan dan arus pada rangkaian forward bias!
Jawab :
Berdasarkan hasil data yang dilakukan saat praktikum, semakin tinggi tegangan input maka semakin besar arus yang mengalir melalui diode dalam rangkaian forward bias. Begitupun juga dengan tegangan pada rangkaian forward bias. Jadi tegangan input berbanding lurus nilai dengan tegangan dan arus pada rangkaian forward bias.


5. Video Penjelasan[Kembali]



6. Download File[Kembali]

    Download Video Perkenalan  [klik disini]

    Download Video Percobaan mencari arus pada dioda forward bias [klik disini]

    Download video percobaan mencari tegangan pada dioda forward bias [klik disini]

    Download Video Penjelasan  [klik disini]