TEKNIK TELEKOMUNIKASI (SST): PERCOBAAN PENGUAT TAK MEMBALIK (NON INVERTING AMPLIER)

**PRAKTIKUM:PENGUAT TAK MEMBALIK(NON INVERTING AMPLIER)**

2.1 Tujuan Percobaan

Setelah melaksanakan praktikum, menyusun rankaian, memeriksa rangkaian dan menganalisa data diharapkan mahasiswa dapat :

1. Menggunakan IC operasional amplifier, sebagai penguat tak membalik dengan perolehan (gain) tinggi.

2. Menghitung nilai komponen yang diperlukan untuk rangkaian penguat tak membalik.

3. Memperhitungkan dan mengukur penguatan, dan frekuensi “cross over” pada kurva respon frekuensi.

4. Merancang rangkaian operasional amplifier sesuai dengan kebutuhan.

2.2 Dasar Teori

Prinsip Dasar Penguat Operasional

Penguat operasional yang ideal memiliki sifat-sifat :

Open loop Voltage gain : A_V= ~
Input Impedance : Z_IN= ~
Output Impedence : Z_OUT = 0
Input offset Voltage : V_IN= 0
Input bias current :
Input offset current : I_IN = I_B1 - I_B2 = 0

Rangkaian Inverting (Membalik)

Inverting untuk konfigurasi dimana masukan positip menghasikan keluaran negatip atau masukan negatip menghasilkan keluaran positip. Rangkaian dari penguat operasional inverting ditunjukkan dengan gambar berikut ini

Gambar 2.1 Rangkaian Penguat Membalik (Invert

Bila suatu tegangan DC (+V_IN )dipasang pada masukan (-) lewat tahanan R₁, maka arus I akan mengalir seperti terlihat pada gambar 12. Arus dikendalikan oleh Op-Amp sedemikian rupa sehingga tegangan jatuh pada R₁= V_IN hal ini di mungkinkan karena disini digunakan teori pengendalian dengan feed-back negatip (Tahanan Rf sebagai elemen feed-back negatip). Bila tegangan pada input – dan + kecil maka Op -Amp akan mengoreksi sedemikian rupa sehingga selisih V_IN - dengan V_IN+ sama dengan nol. Dengan demikian berlaku persamaan:

V_IN = I.R₁ Oleh karena arus I besarnya sama, maka

V_OUT= -I.Rf.

Gain Op-Amp dengan konfigurasi inverting adalah :

tanda negatip disini menyatakan berbalik polaritas atau antara masukan dan keluaran berbalik fasa 180°, bila ditinjau dengan sinyal sinusoida.

Rangkaian Non Inverting (Tidak Membalik)

Non-Inverting untuk konfigurasi dimana masukan positif menghasilkan keluaran positif. Atau masukan negatif menghasilkan keluaran negatif. Seperti halnya pada rangkaian inverting, disinipun akan ditunjukan rumus gain dari rangkaian ini.

Gambar 2.2. Rangkaian Non-Inverting

Tegangan positif V_IN dihubungkan ke terminal masukan (+) Op-Amp, seperti halnya pada rangkaian inverting beda tegangan pada masukan (-) dan (+) adalah sama dengan 0(nol), sehingga tegangan masukan sama dengan tegangan jatuh pada R1 dan tegangan keluaran akan sama dengan tegangan pada R1 ditambah dengan tegangan pada Rf. Untuk itu berlaku rumus hubungan antara masukan dan keluaran sebagai berikut:

Rangkaian Voltage Folower

Gambar 2.3. Op-Amp sebagai Voltage Folower

Untuk dapat menganalisa dengan mudah kita berikan harga ekstrim pada rangkaian gambar 1, yaitu dengan mamasang Rf = 0 dan Ri = ~. Pada kondisi ini (lihat gambar 3) Ri seolah terputus dan Rf hubung singkat, sehingga didapatkan persamaan:

Jadi penguatan tegangan (gain) dari rangkaian ini = 1 dan polaritasnya tidak terbalik antara masukan dan keluaran. Rangkaian ini sering juga disebut dengan rangkaian penyangga (buffer)

2.1 Alat dan Bahan yang Digunakan

a. IC MC 3403 (1 buah )

b. Osiloskop (1 buah )

c. Kabel power (3 buah )

d. Kabel banana to banana (3 buah )

e. Kabel BNC to BNC (1 buah )

f. T penghubung (1 buah )

g. Protoboard (1 buah )

h. Resistor 1KW (1), 100K W (2), 22K W (3).

i. Kapasitor 0,001mF

j. CRO

k. Kabel penghubung (secukupnya )

l. Generator Fungsi (1 buah )

m. Multimeter Analog (1 buah )

n. Catu Daya ± 15 Volt (1 buah )

2.2 Langkah Percobaan

1. Siapkan alat dan komponen yang akan digunakan.

2. Pasang kabel power pada osiloskop serta kabel BNC to buauya pada port CH1 dan CH2, kemudian hunbungkan dengan sumber listrik.

3. Tekan tombol power pada osiloskop serta cek kabel BNC to buaya dalam kondisi yang baik atau tidak.

4. Setelah semua dalam kondisi yang baik, matikan osiloskop.

5. Siapkan catu daya ( Power Supply).

6. Pastikan catu daya pada kondisi OFF dan pengatur tegangan pada posisi minimum.

7. Hubungkan catu daya dengan tegangan jala-jala atau sumber listrik PLN

Buat rangkaian seperti berikut

Gambar 2.4. Rangkaian untuk percobaan 2 (Rangkaian Non-Inverting)

R1= 1KΩ, R2=R3=R4= 22KΩ, C1= 0,001µF

1. Pasang kabel power pada generator fungsi kemudian pasang T penghubung pada port Vout.

2. Hubungkan salah satu sisi port dengan kabel BNC to Buaya, dan sisi satunya hubungkan dengan kabe BNC to BNC untuk menghubungkan generator fungsidan osiloskop.

3. Nyalakan tombol power pada fungsi generator.

4. Nyalakan kembali osiloskop dan atur CH1 dalam keadaan tegangan AC sebagai input dan CH2 menjadi tegangan DC sebagai output.

5. Berikan sinyal kecil ke input (kira-kira 100mV_p-p). Catatlah gain dari penguat.

6. Hubungkan keluaran penguat dengan masukan horizontal osiloskop, untuk melihat bentuk lisayuous. Gantilah R1 dan R2 dengan resistor sebesar 100KW. Catatlah apa yang terjadi.

7. Dengan mengganti nilai C1, buatlah agar penguat mempunyai frekuensi ‘cross over’ pada frekuensi tinggi sbesar 12 KHz. Catat besarnya kapasitor tersebut.

8. Ubahlah rangkaian menjadi penguat pengikut yang membalikkan sinyal. Tentukan pergeseran fasa antar masukan dan keluaran. Ukur gain penguat.

2.5 Tugas dan Pertanyaan
A. Tugas

Rancanglah dau sistem penguat yang , keduanya memiliki dua masukan yang sama tetapi keluarannya berbeda fasa 180°, dan kedua keluarannya mempunyai amplitudo yang sama. Kedua penguat tersebut memiliki titik roll off pada 3 KHz. Hitunglah gain dalam dB dari kedua penguat tersebut.

B Pertanyaan

1. Jika anda menggunakan IC linier opamp sebagai penguat non-inverting, sinyal masukan diumpankan ke kaki ……………

Pada penguat non-inverting, jika resistor umpan balik R2 = 100 Kohm, dan R1 = 1 Kohm, maka pengauatn dari penguat tersebut akan sama dengan …..

2. Jika R1 = R2 = 10 Kohm dan Vin = 1 Volt maka Vout = ….

3. Jika R1 = R2 = 100 Kohm dan R3 = R4 = 10 Kohm, dan berapa penguatan total rangkaian?

Jika diumpankan sinyal berupa pulsa positif pada rangkaian dalam percobaan, maka kerluarannya akan

2.6 Hasil Percobaan

1. Pengamatan I