Laporan Praktikum_Penguat OP-AMP

PENGUAT OP-AMP

I. TUJUAN

1. Untuk mengetahui sifat dasar OP-AMP

2.      Untuk mengetahui OP-AMP sebagai rangkaian inverting

3.      Untuk membandingkan gain yang didapat secara teori dan praktek

4.      Untuk mengetahui aplikasi OP-AMP

II. TEORI

Op-amp secara umum menggambarkan tentang sebuah rangkaian penguat penting yang membentuk dasar dari rangkaian-rangkaian penguat audio dan video, penyaring atau tapis, buffer, penggerak-penggerak saluran, penguat instrumentasi, komparator atau pembanding, osilator dan lain sebagainya. Op-amp merupakan sebuah penguat arus searah dengan gain tinggi (besarnya gain pada umumnya lebih besar dari 100.000 atau lebih besar dari 100 dB). Dengan menggunakan kopling kapasitif yang tepat, op-amp dapat diaplikasikan pada berbagai macam rangkaian-rangkaian penguat arus bolak-balik Dengan demikian op-amp merupakan sebuah penguat differensial. Seperti yang telah dijelaskan di atas bahwa penguat instrumentasi adalah terdiri dari penguat differensial yang dimaksimalkan penggunaannya.

Jika masukan pembalik (-) memiliki potensial yang lebih tinggi maka tegangan keluaran akan menjadi lebih negatif. Demikian pula jika masukan non pembalik (+) memiliki potensila yang lebih tinggi maka tegangan keluaran op-amp akan menjadi lebih positif. Karena gain yang dilmiliki op-amp pada umumnya sangatlah tinggi maka tegangan differensial di antara terminal-terminal masukannya biasanya sangatlah kecil. Untuk dapat menjalankan fungsinya secara baik, op-amp harus memiliki umpan balik. Hampir seluruh rancangan rangkaian yang ada pada umumnya menggunakan umpan balik negatif untuk mengendalikan besarnya gain serta memperoleh operasi kerja op-amp linear. Umpan balik negatif dapat diperoleh melalui penggunaan komponen-kompenen rangkaian, misalnya resistor, yang dihubungkan di antara terminal keluaran op-amp dan masukan pembalik op-amp yaitu terminal masukan yang bertanda negatif (-). Rangkaian-rangkaian non linear, misalnya komparatordan oasilator, menggunakan umpan balik positif yang dapat diperoleh dengan menghubungkan komponen ,misalnya resistor, di antara terminal keluaran op-amp dan masukan non pembaliknya, yaitu terminal masukan yang bertanda positif (+). Pada saat menganalisis suatu rangkaian umpan balik, akan sangat membantu jika kita asumsikan bahwa komponen  penguat memiliki beberapa karakteristik ideal berikut ini :

·      Keluaran dari penguat dengan masukan differensial ideal hanya bergantung pada beda atau selisih dari tegangan-tegangan yang diberikan pada dua terminal masukan.

·      Kinerja dari penguat seluruhnya bergantung pada rangkaian masukan dan umpan balik.

·      Tidak ada rus yang mengalir pada terminal-terminal masukan penguat.

·      Respons frekuensi penguat memiliki rentang dari nol sampai tak hingga untuk menjamin diperolehnya respons yang mencakup semua sinyal arus searah (DC) maupun arus bolak-balik (AC), dengan waktu respons nol serta tidak terjadi perubahan fasa terhadap frekuensi.

·      Penguat tidak dipengaruhi oleh beban atau perubahan dari besarnya beban yang terjadi.

·      Pada saat sinyal tegangan masukan bernilai nol, sinyal keluaran juga harus bernilai nol, sinyal keluaran juga harus bernilai nol, tanpa memppertimbangkan besarnya resistansi sumber masukan.

            Dua aspek mendasar dari kinerja op-amp ideal ini disebut sebagai batas-batas titik penjumlahan, yang mana keduanya sangatlah penting untuk dipahami sehingga dipandang perlu untuk dirumuskan kembali ke dalam poin-poin berikut :

1.    Apabila umpan balik negatif diberikan pada sebuah penguat ideal, tegangan masukan differensial adalah sama dengan nol.

2.    Tidak ada arus yang mengalir pada kedua terminal masukan dari sebuah pengut ideal.

Kedua pernyataan di atas merupakan prinsip-prinsip dasar yang digunakan dalam melakukan analisis yang disederhanakan untuk rangkaian-rangkaian umpan balik operasional.

Op-amp ideal dapat digunakan sebagai titik mula atau titik awal dalam melakukan analisis pendahuluan rangkaian-rangkaian dengan op-amp. Perlu ditekankan bahwa pemahaman dan pengertian yang baik terhadap kinerja op-amp yang dikenal sebagai batas-batas titik penjumlahan akan sangat memudahkan kita dalam analisis rangkaian ideal ini sehingga akan terasa semudah atau bahkan lebih mudah dari analisis hukum Ohm untuk rangkaian listrik. Ingatlah bahwa op-amp dengan masukan deferensial ideal sehingga yang memiliki umpan balik negatif  akan selalu berusaha untuk menjaga agar tegangan masukan differensial selalu mendekati atau sama dengan nol. Tegangan  keluaran op-amp akan mengambil atau memiliki nilai sebesar tegangan yang dibutuhkan untuk membuat tegangan masukan diferensial selalu mendekati atau sama dengan nol ini. Hal ini akan menyebabkan semua arus yang menuju terminal masukan pembalik akan mengalir melalui resistor umpan balik.

1.    Op-Amp ideal sebagai converter arus ke tegangan

     Sebuah op-amp ideal dapat berlaku sebagai konventer arus ke tegangan. Pada rangkaian penguat ideal akan menjaga potensial dari terminal masukan pembaliknya agar selalu sama dengan potensial pentanahan dan memaksa setiap arus masukan untuk mengalir melalui resistansi umpan balik. Rangkaian ini dapat digunakan sebagai dasar untuk pengukuran arus ideal. Op-amp pada dasarnya adalah sebuah differential amplifier (penguat diferensial) yang memiliki dua masukan. Input (masukan) op-amp ada yang dinamakan input inverting dan non-inverting. Op-amp ideal memiliki open loop gain (penguatan loop terbuka) yang tak terhingga besarnya.

     Seperti misalnya op-amp LM741 yang sering digunakan oleh banyak praktisi elektronika, memiliki karakteristik tipikal open loop gain sebesar 104 ~ 105. Penguatan yang sebesar ini membuat op-amp menjadi tidak stabil, dan penguatannya menjadi tidak terukur (infinite).

     Nilai impedansi ini masih relatif sangat besar sehingga arus input op-amp LM741 mestinya sangat kecil. Rangkaian ini tiak akan mengakibatkan terjadinya jatuh tegangan pada rangkaian pengukuran. Impedansi maukan eektif rangkaian, yang diukur langsung pad terminal masukan pembalik,adalah sama dengan nol.

2.    Op-amp ideal sebagi penjumlah tegangan atau arus

     Op-amp ini akan memaksa jumlah dari semua arus-arus yang mengalir menuju terminal masukan pembalik akan mengalir pada lintasan pembalik. Selain itu terminal masukan pembalik akan dipaksa untuk memiliki potensial yang sama dengan potensial pentanahan(diperoleh titik pentanahan virtual).

     Dimana Op-amp ideal akan berusaha agar terminal masukan pembalik memiliki potensial yang sama dengan potensial pentanahan sehingga arus masukan akan ditentukan sepenuhnya oleh tegangan masukan yang diberikan serta besarnya nilai esistansi resistor yang terhubung seri dengan masing-masing masukan ini.Jumlah dari arus-arus masukan ini akan dipaksakan untuk mengalir melalui R₂ dan tegangan keluaran akan bernilai sama dengan R₂ dikalikan jumlah arus masukan ini.

3.    Op-amp ideal sebagi konverter tegangan ke arus

     Dalam menjaga agar tegangan masukan diferensialnya selalu sama dengan nol,penguat akan memaksa sebuah arus I = e_in/R untuk mengalir melalui beban yang terpasang pada lintasan umpan balik. Besarnya arus ini tidak bergantung pada sifat-sifat alami atau besarnya beban yang terpasang.

4.    Op-amp ideal sebagai buffer yang sempurna

     Rangkaian op-amp yang berlaku sebagai sebuah buffer dimana tegangan keluaran harus mengambil nilai yang sama besar dengan nilai tegangan masukan untuk memaksa agar sinyal tegangan masukan diferensial bernilai nol. Rangkaian ideal ini memiliki impedansi masukan yang tak terhingga, impedansi keluaran nol dan gain sama dengan satu.

5.    Op-amp ideal sebagai pengurang

     Tegangan pada terminal masukan pembalik menggunakan prinsip superposisi

6.    Op-amp sebagai sebuah integrator

     Dimana umpan balik negative diperoleh denga cara memasangkan sebuah kapasitor C di antara terminal keluaran dan terminal masukan pembalik op-amp. Tegangan keluaran penguat yang bekerja melalui kapasitor  ini akan berusaha menjaga agar potensial dari setiap arus yang mengalir menuju terminal masukan pembalik untuk mengalir sebagai arus pengisian kapasitor.

            Op-amp yang nyata atau op-amp riil memiliki karakteristik yang mendekati karakteristik dari op-amp idel tetapi tidak persis sama. Op-amp riil memiliki Gain loop terbuka yang sangat besar (berada pada  kisaran 10⁶) tetapi tidak terhingga. Op-amp ini juga memiliki impedansi masukan yang besar tetapi berhingga besarnya. Op-amp riil menarik sejumlah kecil arus pada terminal-terminal masukannya (dikenal sebagai arus bias).  Op-amp riil ini memerlukan sebuah tegangan maukan diferensial yang kecil untuk dapat menghasilkan tegangan keluaran sama dengan nol. Tegangan ini dikenal sebagai tegangan offset masukan. Op-amp yang nyata tidak sepenuhnya atau tidak benar-benar menolak sinyal-sinyal mode kommon mode, dengan kata lain memiliki ratio penolakan mode kommon (Common Mode Rejection Ratio, CMRR) yang berhingga. Dalam pembahasan kita mengenai rangkaian-rangkaian op-amp ideal tidak ada disebutkan adanya karakteristik respon frekuensi. Penguat-penguat yang nyata memiliki gain yang nilainya tergantung pada frekuensi yang dapat menimbulkan efek-efek tertentu terhadap kinerja dari rangkaian-rangkaian op-amp ynag dirancang. Sifat-sifat dari op-amp riil yang disebutkan diatas akan menyebabkan kinerja yang diperkirakan akan tapak berdasarkan analisis yang menggunakan dasar-dasar asumsi kinerja dari penguat ideal.

Rangkaian masukan op-amp seringkali merupakan rangkaian yang terdiri dari sepasang transistor yang dikopel pada kaki emiternya (dalam hal ini digunakan op-amp dengan masukan bipolar). Hubungan di antara kaki-kaki emiter dan rel-rel catu daya dilakukan melalui sebuah rangkaian arus konstan. Jika kaki basis dari sebuah transistor di bias atau diberi prategangan dengan nilai potensial yang relatif sedikit lebih tinggi daripada kaki basis transistor yang lainnya melalui sebuah resistor, atau yang lebih sering dilakukan ialah melalui sebuah generator arus konstan.

(George Clayton, 2004)

Rangkaian terpadu biasanya merujuk pada IC (Integrated Circuit), adalah rangakaian elektronis lengkap yang dimasukkan dalam satu chip silikon. Sering tidak lebih besar dari transistor, IC dapat berisi sedikitnya ratusan atau ribuan transistor, dioda, tahanan dan kapasitor, bersama-sama penghantar listrik yang diproses dan diisikan seluruhnya di dalam satu chip silikon. Rangkaian terpadu sering disebut chip yang sebenarnya adalah bagian komponen dari IC. Rangkaian terpadu dibuat dengan bahan dasar dan teknik yang sama yang digunakan untuk membuat transistor. Rangkaian terpadu diklasifikasikan menurut aplikasinya sebagai IC digital atau IC analog (linear). IC digital berisi rangkaian jenis saklar ON/OFF. IC analogi (linear) berisi rangkaian jenis penguatan. Proses analogi dan digital dapat dilihat pada perbandingan sederhana antara peredup lampu dan saklar lampu. Peredup lampu melibatkan proses analogi yang mengubah intensitas cahaya dari OFF ke ON penuh. Operasi dari saklar lampu standar sebaliknya melibatkan proses digital; saklar dapat dioperasikan hanya untuk memutar lampu OFF atau ON.

Amplifier operasional (operational amplifier = Op-Amp) adalah sebagian besar di antara IC analogi yang digunakan. IC mengambil tempat amplifier yang sebelumnya diperlukan oleh banyak komponen. Amplifier operasional pada dasarnya adalah amplifier gain tinggi yang dapat digunakan untuk memperkuat sinyal ac atau dc yang lemah. Simbol skematis untuk amplifier operasional adalah segitiga. Segitiga mensimbolkan arah dan titik dari input ke output. Amplifier operasional mempunyai lima terminal pokok; dua untuk tegangan suplai; dua untuk sinyal input; dan satu untuk sinyal output. Terminal suplai daya diberi label V+ dan V-. Amplifier operasional dapat dioperasikan dari sepasang suplai (positif ke negative terhadap ground) atau dari suplai tunggal. Dua terminal input pada amplifier operasional diberi label input (-) inverting dan (+) noninverting. Polaritas teganganyang diberikan pada input inverting adalah mundur atau terbalik pada output. Polaritas yang diberikan pada input noninverting adalah sama pada output. Terminal-terminal itu disebut terminal input diferensial karena tegangan input efektif pada Op-Amp tergantung pada perbedaan tegangan di antara terminal. Hanya ada satu terminal output pada Op-Amp. Output itu diperoleh antara terminal output dan ground biasa. Ada keterbatasan daya yang ada dari output.                                                            

(Frank D Petruzella, 1996)

Amplier operasional sebenarnya dikembangkan dari amplifier diferensial yang digunakan untuk membandingkan dua sinyal input. Susunan sirkit amplifier operasional / operasinal amplifier (op-amp) yang ditransistorisasi menjadikannyasangat cocok untuk integrasi, sehingga tersedia berbagai jenis op-amp dalam paket IC.

Hampir semua amplifer memiliki rangkaian input yang terdiri dari pasangan transistor bipolar dengan bentuk pasangan berekor panjang. Tentu saja diperlukan arus basis tertentu untuk menjaganya agar tetap terbias. Walaupun transistor input itu terpasang dengan sangat baik, tidaklah mungkin mencocokkannya dengan sangat sempurna. Oleh karena itu, akan terdapat offset tegangan input dan tegangan arus input yang kecil (V_IO dan I_IO). Sama dengan itu, impedansi input diferensial di antara basis-basis input akan lebih rendah daripada infinitas (ketidakterbatasan) dan impedans output amplifier akan lebih besar daripada nol. Parameter terpenting untuk amplifier d.c. biasanya adalah arus arus dan tegangan offset input

Terminology amplifier operasional :

1.      Tegangan offset input – input offset voltage (V_IO). Tegangan dc yang harus diberikan diantara terminal-terminal input untuk memaksa tegangan output dc pasif ke nol.

2.      Arus offset input- Input Offset current (I_IO). Selisih antara arus kedua terminal input dengan output pada nol volt.

3.      Arus bias input – Input bias current (I_IB). rata-rata arus kedua terminal input dengan output pada nol volt.

4.      Rentang tegangan input – Input voltage range (V_I). rentang tegangan yang bila berlebihan pada salah satu terminal input, akan menyebabkan amplifier berhenti berfungsi.

5.      Tegangan input maksimum dari puncak ke puncak – maximum peak to peak output voltage swing (V_OPP). Tegangan output maksimum dari puncak ke puncak yang dapat dicapai tanpa memotong gelombang ketika tegangan output dc pasifnya nol.

6.      Aplikasi tegangan diferensial sinyal yang besar – Large signal differensial voltage amplification (A_VD). Perbandingan dengan tegangan output dari puncak ke puncak untuk berubah dalam tegangan input diferensial yang diperlukan untuk menjalankan output.

7.      Tahanan input – Input resistanc (r₁). Tahanan antara terminal-terminal input dengan salah atu input ke ground.

8.      Tahanan output – output resistance (r_o). Tahanan antara terminal output dan ground.

9.      Kapasitansi input – input capacitance (C_i). kapasitansi antara terminal-termial input dengan salah satu input ke ground

10.  Perbandindingan penolakan model biasa – Common modeejection ratio (CMRR). Perbandingan antara amplikasi tegangan diferensial dengan amplikasi model biasa; diukur dengan cara menentukan perbandingan antara suatu perubahan tegangan input model biasa dengan hasil perubahan tegagan offset output yang berkaitan dengan input.

11.  Kecepatan bergerak – Slew rate (SR). waktu rata-rata kecepatan perubahan tegangan output amplifier dengan putaran tertutup untuk sebuah input sinyal yag masuk. Kecepatan bergerak diukur di antara tingkatan output tertentu (0-10 V) dengan umpan balik yang diatur untuk membantu mencapa satuan.                                                                            (Barry G. Woollard, 2003)

Kalau perlu mendesain sinyal level meter, histeresis pengatur suhu, osilator, pembangkit sinyal, penguat audio, penguat mic, filter aktif semisal tapis nada bass, mixer, konverter sinyal, integrator, differensiator, komparator dan sederet aplikasi lainnya, selalu pilihan yang mudah adalah dengan membolak-balik data komponen yang bernama op-amp. Komponen elektronika analog dalam kemasan IC (integrated circuits) ini memang adalah komponen  serbaguna dan dipakai pada banyak aplikasi hingga sekarang. Hanya dengan menambah beberapa resitor dan potensiometer, dalam sekejap (atau dua kejap) sebuah pre-amp audio kelas B sudah dapat jadi dirangkai di atas sebuah proto-board.

Operational Amplifier atau di singkat op-amp merupakan salah satu komponen analog yang popular digunakan dalam berbagai aplikasi rangkaian elektronika. Aplikasi op-amp popular yang paling sering dibuat antara lain adalah rangkaian inverter, non-inverter, integrator dan differensiator. Pada pokok bahasan kali ini akan dipaparkan beberapa aplikasi op-amp yang paling dasar, dimana rangkaian feedback (umpan balik) negatif  memegang peranan penting. Secara umum, umpan balik positif akan menghasilkan osilasi sedangkan umpanbalik negatif menghasilkan penguatan yang dapat terukur.  

Op-amp pada dasarnya adalah sebuah differential amplifier (penguat diferensial) yang memiliki dua masukan. Sesuai dengan istilah ini, op-amp adalah komponen IC yang memiliki 2 input tegangan dan 1 output tegangan, dimana tegangan output-nya adalah proporsional terhadap perbedaan tegangan antara kedua inputnya itu. Penguat diferensial merupakan rangkaian dasar dari sebuah op-amp. Pada rangkaian yang demikian, persamaan pada titik V_out adalah V_out = A(v₁-v₂) dengan A adalah nilai penguatan dari penguat diferensial ini.

Input (masukan) op-amp seperti yang telah dimaklumi ada yang dinamakan input inverting dan non-inverting. Op-amp ideal memiliki open loop gain (penguatan loop terbuka) yang tak terhingga besarnya. Seperti misalnya op-amp LM741 yang sering digunakan oleh banyak praktisi elektronika, memiliki karakteristik tipikal open loop gain sebesar 10⁴ ~ 10⁵. Penguatan yang sebesar ini membuat op-amp menjadi tidak stabil, dan penguatannya menjadi tidak terukur (infinite). Disinilah peran rangkaian negative feedback (umpanbalik negatif) diperlukan, sehingga op-amp dapat dirangkai menjadi aplikasi dengan nilai penguatan yang terukur (finite). Impedasi input op-amp ideal mestinya adalah tak terhingga, sehingga mestinya arus input pada tiap masukannya adalah 0. Sebagai perbandingan praktis, op-amp LM741 memiliki impedansi input  Z_in = 10⁶ Ohm. Nilai impedansi ini masih relatif sangat besar sehingga arus input op-amp LM741 mestinya sangat kecil. Ada dua aturan penting dalam melakukan analisa rangkaian op-amp berdasarkan karakteristik op-amp ideal. Aturan ini dalam beberapa literatur dinamakan golden rule yaitu :

Aturan 1 : Perbedaan tegangan antara input v₊ dan v_- adalah nol (v₊ - v_- = 0 atau v₊ = v_- )

Aturan 2 : Arus pada input Op-amp adalah nol (i₊ = i_- = 0)

Inilah dua aturan penting op-amp ideal yang digunakan untuk menganalisa rangkaian op-amp.

Rangkaian dasar penguat inverting, dimana sinyal masukannya dibuat melalui input inverting. Seperti tersirat pada namanya, pembaca tentu sudah menduga bahwa fase keluaran dari penguat inverting ini akan selalu berbalikan dengan inputnya.  Prinsip utama rangkaian penguat non-inverting adalah seperti namanya, penguat ini memiliki masukan yang dibuat melalui input non-inverting. Dengan demikian tegangan keluaran rangkaian ini akan satu fasa dengan tegangan inputnya. Untuk menganalisa rangkaian penguat op-amp non inverting, caranya sama seperti menganalisa rangkaian inverting.

Op-amp bisa juga digunakan untuk membuat rangkaian-rangkaian dengan respons frekuensi, misalnya rangkaian penapis (filter). Rangkaian dasar sebuah integrator adalah rangkaian op-amp inverting, hanya saja  rangkaian umpanbaliknya (feedback) bukan resistor melainkan menggunakan capasitor C.  LM714 termasuk jenis op-amp yang sering digunakan dan banyak dijumpai dipasaran. Di pasaran ada banyak tipe op-amp. Cara yang paling baik pada saat mendesain aplikasi dengan op-amp adalah dengan melihat dulu karakteristik op-amp tersebut. Saat ini banyak op-amp yang dilengkapi dengan kemampuan seperti current sensing, current limmiter, rangkaian kompensasi temperatur  dan lainnya. Ada juga op-amp untuk aplikasi khusus seperti aplikasi frekuesi tinggi, open colector output, high power output dan lain sebagainya. Op-amp dinamakan juga dengan penguat diferensial (differential amplifier). Sesuai dengan istilah ini, op-amp adalah komponen IC yang memiliki 2 input tegangan dan 1 output tegangan, dimana tegangan output-nya adalah proporsional terhadap perbedaan tegangan antara kedua inputnya itu.

Op-amp idealnya memiliki penguatan open-loop (A_OL) yang tak terhingga. Namun pada prakteknya op-amp semisal LM741 memiliki penguatan yang terhingga kira-kira 100.000 kali. Sebenarnya dengan penguatan yang sebesar ini, sistem penguatan op-amp menjadi tidak stabil. Input diferensial yang amat kecil saja sudah dapat membuat outputnya menjadi  saturasi. Op-amp ideal mestinya bisa bekerja pada frekuensi berapa saja mulai dari sinyal dc sampai frekuensi giga Herzt. Parameter unity-gain frequency menjadi penting jika op-amp digunakan untuk aplikasi dengan frekuensi tertentu. Parameter A_OL biasanya adalah penguatan op-amp pada sinyal DC. Response penguatan op-amp menurun seiring dengan menaiknya frekuenci sinyal input. Op-amp LM741 misalnya memiliki unity-gain frequency sebesar 1 MHz. Ini berarti penguatan op-amp akan menjadi 1 kali pada frekuensi 1 MHz. Jika perlu merancang aplikasi pada frekeunsi tinggi, maka pilihlah op-amp yang memiliki unity-gain frequency lebih tinggi. 

 (robby.c.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/.../Operational+Amplifier...)

III. PERALATAN DAN KOMPONEN

3.1 Peralatan

1.      PSA Adjust (1 buah)

Fungsi : sebagai sumber tegangan

2.      Proto Board (1 buah)

Fungsi : sebagai tempat merangkai komponen-komponen sementara

3.      Jumper

Fungsi : sebagai alat penghubung komponen satu ke komponen lain

4.      Wayar Jepit Buaya

Fungsi : sebagai alat penghubung komponen ke peralatan

5.      Multimeter Digital (1 buah)

                  Fungsi : sebagai mengukur tegangan

6.   Signal Generator

                  Fungsi : Sebagai pembangkit sinyal

3.2     Komponen

1.      IC OP-AMP LM741 1 buah

Fungsi : sebagai  penguat yang mewakili suatu rangkaian yang umumnya terdiri dari atas puluhan transistor dan resistor

2.      Resistor 10 kΩ 1 buah, 22 kΩ 1 buah

Fungsi : sebagai penghambat arus

IV. PROSEDUR

A. Penguat Inverting

1.      Disiapkan peralatan dan komponen yang akan digunakan

2.      Dirangkai penguat diferensial seperti gambar dibawah ini:

3.      Dihubungkan kaki 2 ke Signal Generator (+)

4.      Dihubungkan kaki 3 ke Signal Generator (-)

5.      Dihubungkan kaki 4 ke PSA (-)

6.      Dihubungkan kaki 6 ke multimeter (+)

7.      Dihubungkan kaki 7 ke PSA (+)

8.      Dihidupkan PSA Adjust dan multimeter

9.      Diatur potensiometer sehingga menghasilkan Vin dari 0,5-3 Volt dengan interval 0,5 Volt

10.  Dicatat hasil Vout untuk setiap nilai Vin

B. Penguat Non Inverting

1. Disiapkan peralatan dan komponen yang akan digunakan
2. Dirangkai penguat diferensial seperti gambar dibawah ini:

3. Dihubungkan kaki 2 ke Signal Generator (+)
4. Dihubungkan kaki 3 ke Signal Generator (-)
5. Dihubungkan kaki 4 ke multimeter (-)
6. Dihubungkan kaki 6 ke multimeter (+)
7. Dihubungkan kaki 7 ke PSA (+)
8. Dihidupkan PSA Adjust dan multimeter
9. Diatur potensiometer sehingga menghasilkan Vin dari 0,5-3 Volt dengan interval 0,5 Volt
10. Dicatat hasil Vout untuk setiap nilai Vin

V. GAMBAR PERCOBAAN

VI. DATA PERCOBAAN

a. Penguat Inverting

Vin(Volt)	Vin(Volt)
2,85	0,38
4,83	0,37
6,74	0,37
8,26	0,37
10,37	0,36
14,07	0,35

b. Penguat Non-Inverting

Vin(Volt)	Vin(Volt)
2,85	0,81
4,83	0,81
6,74	0,79
8,26	0,80
10,37	0,84
14,07	0,85

                                                                                                            Medan, 16 Mei 2013

            Asisten                                                                                    Praktikan

 (VALENTINA GINTING)                                                             (NURHASANAH)

       VIII. KESIMPULAN DAN SARAN

8.1 KESIMPULAN

1. Dari percobaan yang dilakukan didapat bahwa sifat dasar dari penguat OP-Amp adalah sebagai berikut :
a. Impedansi masukkan sama dengan tidak terhingga

b. Impeddansi keluaran sama dengan nol

c. Terdiri dari dua masukkan dan satu keluaran

d. Lebar pita sama dengan tidak terhingga

e Apabila V1= V2 maka Vout=0

2. Dari hasil percobaan didapat bahwa pada rangkaian Op-Amp sebagai penguat inverting tegangan merupakan peranti rangkaian pembalik dimana tegangan yang dihasilkan bernilai negative dan tegangan keluarannya lebih besar dari tegangan masukkannya.

3. dari hasil percobaan yang telah dilakukan, didapat perbandingan antara gain yang dihitumh secara teori jauh lebih kecil jika dibandingkan gain yang didapat secar praktek. Hal inni disebabkan karena adanya kerusakan pada IC Op-Amp 741. Sehingga tegangan yang didapat yang dihasil tidak sesuai dengan teori pada dasarnya.

4. Aplikasi dari rangkaian penguat Op-Amp pada dunia industry diantarany adalah sebagai berikut:

a. Sebagai rangkaian daar folter aktif

b. sebagai Penguat sinyal DC dan AC pada computer

c. Sebagai komparator analag

d. Sebagai integrator dan diferensiator

e. Sebagai penguat tegangan.

8.2  SARAN

1.      Sebaiknya praktikan mampu untuk merangkai dalam percobaan

2.      Sebaiknya praktikan mengetahui sifat dasar OP-AMP

3.                                             Sebaiknya praktikan lebih berhati-hati dalam percobaan agar mendapat hasil data yang baik

DAFTAR PUSTAKA

      Clayton,George.2004. “OPERATIONAL AMPLIFIER”. Edisi kelima.Jakarta : Erlangga.

                 Hal. 235 – 253

      G.W., Barry.2003. “ELEKTRONIKA PRAKTIS”.Jakarta : PT. Pradnya Paramita.

                 Hal. 129-131

      Petruzella, Frank D.1996.”ELEKTRONIK INDUSTRI”.Yogyakarta : ANDI.
   Hal. 278 – 276

      robby.c.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/.../Operational+Amplifier.... (diakses tanggal 09 mei 2013 jam 21.00)

            Medan, 02 Mei 2013

                                 Asisten                                                                                Praktikan

    (VALENTINA GINTING)                                                                   (NURHASANAH)             

TUGAS PERSIAPAN PENGUAT OM-AMP

NAMA            : NURHASANAH

NIM                : 100801051

KELOMPOK : V

1.        Sebutkan karakteristik dari IC 741 !

Jawab :

·       Memiliki dua masukan dan satu keluaran

·       Impedansi masukannya sangat tinggi

·       Penguatannya tinggi

·       Lebar pita tak terhingga

·      Penguat lingkar terbuka tak terhingga ;  Op-amp idealnya memiliki penguatan open-loop (A_OL) yang tak terhingga. Namun pada prakteknya op-amp semisal LM741 memiliki penguatan yang terhingga kira-kira 100.000 kali. Sebenarnya dengan penguatan yang sebesar ini, sistem penguatan op-amp menjadi tidak stabil. Penguatan yang tidak stabil ini ditunjukkan dari data percobaan.

2.                  Jelaskan apa ang dimaksud dengan Rangkaian inverting dan Rangkaian non inverting !

Jawab :

a.       Rangakaian Inverting

Sebuah penguat pembalik menggunakan umpan balik negatif untuk membalik dan menguatkan sebuah tegangan.Resistor R_f melewatkan sebagian sinyal keluaran kembali ke masukan. Karena keluaran taksefase sebesar 180°, maka nilai keluaran tersebut secara efektif mengurangi besar masukan.Ini mengurangi bati keseluruhan dari penguat dan disebut dengan umpan balik negatif.

Di mana,

o     (karena adalah  virtual ground).

o Sebuah resistor dengan nilai , ditempatkan di antara masukan non-pembalik dan bumi. Walaupun tidak dibutuhkan, hal ini mengurangi galat karena arus bias masukan. Penguatan dari penguat ditentukan dari rasio antara R_f dan R_in, yaitu:

Tanda negatif menunjukkan bahwa keluaran adalah pembalikan dari masukan.  Contohnya jika R_f adalah 10.000 Ω dan R_in adalah 1.000 Ω, maka nilai bati adalah -10.000Ω / 1.000Ω, yaitu -10.

b.      Penguat noninverting

Penguat noninvering dihubungkan dengan masukan tak membalik (+) pada op-amp. Baliakan mealui R2 dan R1 tetap dipasang pada masukan membalik agar membentuk balikan negatif