MODUL 3 - OP AMP DAN FILTER

 

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

Percobaan ...

1. 1. Tugas Pendahuluan
2. 2. Laporan Akhir

MODUL 3

OP-AMP DAN FILTER

1. Pendahuluan[Kembali]

Op Amp atau Operational Amplifier adalah sebuah rangkaian terpadu yang berfungsi sebagai penguat sinyal universal dalam berbagai aplikasi elektronik. Op Amp memiliki karakteristik impedansi input yang sangat tinggi dan impedansi output yang rendah, serta kemampuan penguatan yang sangat besar. Hal ini menjadikan Op Amp alat yang sangat efisien untuk memproses sinyal listrik seperti penguatan, mengubah bentuk sinyal, dan melakukan operasi matematika pada sinyal analog.

Filter adalah suatu rangkaian elektronik yang berfungsi untuk memilih atau membuang sinyal berdasarkan frekuensi tertentu. Filter dapat digunakan untuk melewatkan frekuensi yang diinginkan dan menekan frekuensi yang tidak diinginkan, sehingga penting dalam aplikasi komunikasi, audio, dan pemrosesan sinyal lainnya. Filter terbagi menjadi beberapa jenis, seperti low-pass (meloloskan frekuensi rendah), high-pass (frekuensi tinggi), band-pass, dan band-stop.

2. Tujuan[Kembali]

1. Mempelajari prinsip kerja penguat operasional (Op Amp) dalam rangkaian filter aktif.

2. Mengamati pengaruh frekuensi sinyal input terhadap respon output filter (low-pass, high-pass, band-pass).

3. Mengukur dan menganalisis karakteristik frekuensi dan amplitudo output filter menggunakan Op Amp.

4. Menggunakan alat ukur osiloskop untuk melihat bentuk gelombang keluaran hasil filter.

5. Memahami aplikasi Op Amp sebagai elemen penting dalam proses penyaringan sinyal berdasarkan frekuensi.

                                                     

3. Alat dan Bahan[Kembali]

1. Module RS-A04 Operational Amplifier 2

    Merupakan module percobaan yang terdiri atas jenis-jenis rangkaian elektronika yang akan dicoba dalam praktikum.

2. Function Generator

    Function generator adalah alat elektronik yang digunakan untuk menghasilkan berbagai bentuk sinyal output, seperti gelombang sinus, gelombang persegi, gelombang segitiga, gelombang sawtooth, dan berbagai bentuk gelombang lainnya. Perangkat ini memungkinkan pengguna untuk mengontrol berbagai parameter sinyal, seperti frekuensi, amplitudo, fase, dan bentuk gelombangnya.

3. Osiloskop

    Oscilloskop adalah alat pengukur yang digunakan untuk mengukur, merekam, dan menampilkan sinyal listrik dalam bentuk grafik yang disebut osilogram atau osiloskopogram. Grafik ini menggambarkan bagaimana tegangan berubah seiring waktu. Osiloskop memungkinkan pengguna untuk memahami karakteristik sinyal, seperti amplitudo, frekuensi, periode, dan bentuk gelombang

4. Jumper

    Kabel jumper berfungsi untuk menghubungkan satu komponen dengan komponen lainnya dalam rangkaian elektronika.

5. Multimeter

    Multimeter berfungsi untuk mengukur besaran listrik, seperti kuar arus litsrik, tegangan dan juga hambatan listrik. Pada percobaan ini, multimeter digunakan untuk mengukur tegangan pada rangkaian elektronika.

6. Module elektronika analog Operational Amplifier 1

B.Bahan

1. Resistor

    Merupakan komponen yang berfungsi sebagai hambatan dalam rangkaian elektronika.

2. Op-Amp

    Berfungsi sebagai penguat tegangan input yang diberikan pada suatu rangkaian.

4. 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

1. Inverting Op-Amp

    Inverting amplifier merupakan salah satu konfigurasi Operational Amplifier (Op-Amp) yang digunakan untuk mengontrol penguatan tegangan (voltage gain). Pada rangkaian ini, sinyal input dihubungkan ke terminal inverting (−), sedangkan terminal non-inverting (+) dihubungkan ke ground. Output diberikan umpan balik melalui resistor Rf menuju input inverting.

    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

Dengan demikian, arus yang mengalir ke input adalah nol, sehingga:



2. Comparator Amplifier

    Comparator atau komparator adalah salah satu jenis rangkaian Operational Amplifier (Op-Amp) yang berfungsi membandingkan dua sinyal tegangan pada inputnya. Hasil perbandingan tersebut ditunjukkan pada output dalam bentuk tegangan tinggi atau rendah (logika digital), tergantung pada kondisi input.

Cara Kerja Comparator

• Comparator memiliki dua terminal input, 
• yaitu:Input inverting (−)
• Input non-inverting (+)
• Prinsip kerja:

1. Jika tegangan pada input non-inverting (+) lebih besar daripada tegangan pada input inverting (−), maka output akan berada pada kondisi tegangan tinggi (positif saturasi).

V+>V−  ⇒  Vout=+VsaturasiV+​>V−​⇒Vout​=+Vsaturasi​

2. Sebaliknya, jika tegangan pada input inverting (−) lebih besar daripada tegangan pada input non-inverting (+), maka output akan berada pada kondisi tegangan rendah (negatif saturasi).

V+<V−  ⇒  Vout=−VsaturasiV+​<V−​⇒Vout​=−Vsaturasi​

Dengan demikian, comparator berfungsi sebagai pembanding sederhana yang menghasilkan sinyal logika tinggi (1) atau rendah (0) sesuai perbedaan tegangan pada kedua input.

3. Low Pass Filter

    Low Pass Filter (LPF) merupakan jenis filter yang berfungsi untuk meneruskan sinyal listrik yang frekuensinya berada dibawah frekuensi tertentu, diatas frekuensi tersebut (frekuensi cut-off) maka sinyal akan diredam. Low Pass Filter memberikan redaman yang sangat kecil pada frekuensi di bawah frekuensi cut-off yang telah ditentukan, sedangkan frekuensi di atas frekuensi cut-off akan mendapatkan redaman yang sangat besar. Lebih sederhananya hanya frekuensi rendah saja yang dapat melewati rangkaian filter ini.

4. High Pass Filter

    High Pass Filter (HPF) berfungsi untuk meneruskan sinyal di atas frekuensi cut-off sedangkan yang berada dibawah frekuensi cut-off diredam. Jenis filter ini memberikan redaman sangat kecil pada frekuensi di atas frekuensi cut-off yang telah ditentukan, sedangkan frekuensi di bawah frekuensi cut-off akan mendapatkan redaman yang sangat besar. Lebih sederhananya, hanya frekuensi tinggi saja yang dapat melewati rangkaian filter ini.