PowerPoint Presentation

BASIC OP-AMPKomang Surya Adi Putra1106066183Tujuan PraktikumKarakteristik op amp 741 Mengetahui operasi-operasi dasar yang ada pada op-ampMengetahui terminal-terminal dan fungsinya pada op-ampMampu mengoperasikan op-amp sebagai amplifier noninverting, inverting, dan diferensial amplifier

Teori DasarSifat-sifat Operational Amplifier ideal:

Gain open loop tegangan tidak terbatas.Impedansi masukan tidak terbatas.Impedansi keluaran nol.Lebar pita tidak terbatas. Tegangan offset nol (keluaran akan nol jika masukan nol)

OP AMP 741Gain open loop = 200.000.Impedansi masukan = 2 MOhm.Impedansi keluaran = 75 Ohm.Lebar pita = 1.5 MHz. Tegangan offset = max 5 mV.

Alat PercobaanLM 741Power supply 15 V dcVoltmeter dan osiloskopSignal generatorCompensatting Offsettegangan offset keluaran adalah harga tegangan keluaran dari op-amp terhadap tanah (ground) pada kondisi tegangan masukan Vid=0. secara ideal, harga VOO = 0Volt. Op-amp yang dapat memenuhi harga tsb disebut sebagai opamp dengan CMR (common mode Rejection) ideal. Potensiometer dalam rangkaian berguna sebagai voltage divider, yg akan mengkompensasi offset.

Prosedur 1Compensating OffsetBuat rangkaian seperti diatasAtur potensio 10 k sampai output nolHitung Afb dari rangkaianHitung Vos

Data Compensatting Offset1) Compensating OffsetRf = 98.5 kR1 = 9.95 kPotensio = 10 Kc) Afb = Rf/R1+1 = 11d) Vof = Vout/Afb = 8mV/11 = 0,72mV

AnalisisVoffset merupakan perbedaan tegangan pada kedua input op amp, karena nilainya sangat kecil sekali, maka kita cukup mengamati Vout untuk mendapatkan V offset dengan mengetahui penguatan A. Ketika kedua input sama, maka output menghasilkan tegangan sebesar 8mV dengan konfigurasi A=11, oleh karena itu nilai V offset= Vout/A=0.72mV.

Non Inverting AmplifierPrinsip utama rangkaian penguat non-inverting adalah penguat memiliki masukan yang dibuat melalui input non-inverting. Dengan demikian tegangan keluaran rangkaian ini akan satu fasa dengan tegangan inputnya

Prosedur 2Non-inverting amplifier gainBuat rangkaian seperti prosedur pertama dengan penguatan 10 dan 100.Ukur ac close loop gainUntuk Rf = 500k berapa R1 yg dibutuhkan untuk penguatan 11kaliUkur penguatan AC dengan menggunakan nilai R1 tersebut

Data Non Inverting Amplifier Gaina) Afb = 10 ; R1 = 10k ; Rf = 90k 100k Afb = 100 ; R1 = 10k ; Rf = 990 k 1mb) untuk gain 10 :

Vin = 1 vpp Vout = 5.40V

Gain 100 :Rf = 903 k Vin = 0.1 VpVout = 10 Vpfrek = 333 HzActual Gain = 100

c) Afb = 11 ; Rf= 500k ; R1 = 50k

d)Vin : 1vpp

Analisis Non InvertingDari data pengamatan, rangkaian ini dapat dikatakan telah berfungsi dengan baik karena nilai penguatan yang terukur mendekati nilai penguatan yang dihitung. Selain itu fase keluaran juga sama persis dengan fase masukanVoltage FollowerPada gambar di atas, Vout adalah umpan balik langsung ke input inverting. Jika kita mengingat bahwa tegangan antara input (vi) adalah tegangan gain amplifier (Aol) yang on, kita lihat bahwa tegangan berasal dari input noninverting, maka amplifier akan turun sampai:Vi= Vout/AolSaat gain amplifier sangat tinggi, Vi sangat kecil, jadi Vout akan mendekati = Vin

Prosedur 3Voltage followerBuat rangkaian seperti di kiri atas.Kasih sinyal AC dan DC ke input dan catat input dan outputnya. Hubungkan resistor diantara input dan output inverting, seperti digambar kanan atas

Data Voltage FollowerB) AC :

DC :

c) AC :

DC :

Analisis Voltage FollowerPada percobaan 3 penulis melakukan observasi pada rangkaian op amp voltage follower. Konfigurasinya ialah output dihubungkan dengan input inverting dan input non invert dihubungkan dengan input. Dengan konfigurasi tanpa resistor menghasilkan A pada DC=1 dan A pada AC =1. kemudian kita coba selipkan resistor sebesar 39k ohm pada input inverting, dan yang terjadi adalah sama saja, A tetap =1. hal yang dapat menjelaskan fenomena ini ialah suatu konsep negatif feedback dimana output akan selalu dihubung dengan input. Ketika input noninvert naik maka akan menaikan output dan akan menaikan input inverting sehingga nilai output akan selalu sama dengan input dengan nilai yang stabil karena dijaga oleh umpan balik negatif tersebutInverting AmplifierInverting Amplifier merupakan penerapan dari penguat operasional sebagai penguat sinyal dengan karakteristik dasar sinyal output memiliki phase yang berkebalikan dengan phase sinyal input. Pada dasarnya penguat operasional (Op-Amp) memiliki faktor penguatan yang sangat tinggi (100.000 kali) pada kondisi tanpa rangkaian umpan balik. Dalam inverting amplifier salah satu fungsi pamasangan resistor umpan balik (feedback) dan resistor input adalah untuk mengatur faktor penguatan inverting amplifier (penguat membalik) tersebut. Penguatannya :

Prosedur 4Inverting amplifier Buat rangkaian seperti diatasHitung dan ukur Afb dengan Afb= -Rf/R1.Hitung nilai yang dibutuh kan dari R1 untuk gain 20 dengan Rf= 200k

Data Inverting Amplifierb) dengan Rf = 100 k dan R1 = 10k Vout = -9.5V dengan Vin = 1 V Jadi A = -9.5, teori = -10C) dengan Rf = 200k dan R1 = 10k Vout = -9.2V dengan Vin = 0.5VAnalisis Inverting AmplifierData pengamatan sudah menunjukkan bahwa penguatan yang terukur mendekati nilai penguatan yang dihitung sehingga dapat disimpulkan bahwa rangkaian inverting amplifier bekerja dengan baik.

Differential Input AmplifierMengamplifikasi selisih antara masukan inverting dengan non-inverting.Penguatannya adalah :

Prosedur 5Differential input amplifierBuat rangkaian seperti diatasHitung ouput dengan V1= +0.2V dc dan V2= -0.3V dcHitung output dengan V1= +0.2V dc dan V2= + 0.3VdcBerapa Rf dan Rf agar output menjadi Vout= 20(V2-V1) jika R2=R1= 20k. Ukur dengan V1= +0.1V dc dan V2= -0.1V dc

5. Differential Input Amplifierb) Vout = Rf/R1 (V2-V1) = 100/10 ((-0.3) 0.2) = -5 V Vout eksperimen = -4.94V

c) Vout = Rf/R1(V2-V1) = 10(0.3 - 0.2)= 1 V Vout eksperimen = 0.93 V

d) -3.76 VAnalisis Voltage DividerPada percobaan 5 penulis melakukan observasi pada konfigurasi op amp differential input amplifier. Ketika V1=+0.2V dan V2=-0.3V maka didapatkan Vout sebesar -4.95V nilai yang cukup mendekati nilai teori yang sebesar -5V. Apabila dilihat emua hasil diatas sangat dekat dengan nilai teori sehingga dapat dikatakan ketidakidealan opamp telah diminimalisir. KesimpulanTegangan ofset keluaran (output offset voltage) adalah harga tegangan keluaran dari Op Amp terhadap tanah (ground) pada kondisi tegangan masukan Vid = 0 namun pada kenyataannya tidak ada op-amp yang ideal.Tegangan offset null pada op amp 741 dapat dikompensasi dengan cara menset tegangan di kaki offset null pada op amp dengan menggunakan potensiometer