BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar
Belakang
Penguat
operasional (operational amplifier)
atau yang biasa disebut op-amp merupakan suatu jenis penguat elektronika dengan hambatan (coupling) arus searah yang memiliki bati (faktor penguatan) sangat besar dengan dua masukan dan
satu keluaran. Penguat diferensial merupakan suatu penguat yang bekerja dengan
memperkuat sinyal yang merupakan selisih dari kedua masukannya. Penguat
operasional pada umumnya tersedia dalam bentuk sirkuit terpadu dan yang paling
banyak digunakan adalah rangkaian seri. Penguat operasional dalam bentuk
rangkaian terpadu memiliki karakteristik yang mendekati karakteristik penguat
operasional ideal tanpa perlu memperhatikan apa yang terdapat didalamnya.
Penguat
operasional adalah perangkat yang sangat efisien dan serba guna. Contoh
penggunaan penguat operasional adalah untuk operasi matematika sederhana
seperti penjumlahan dan pengurangan terhadap tegangan listrik hingga
dikembangkan kepada penggunaan aplikatif seperti komparator dan osilator dengan
distorsi rendah serta pengembangan alat komunikasi. Selain itu, aplikasi
pemakaian op-amp juga meliputi bidang elektronika audio, pengatur tegangan DC,
tapis aktif, penyearah presisi, pengubah analog digital dan pengubah digital ke
analog, pengolah isyarat seperti cuplik tahan, penguat pengunci, kendali
otomatik, computer analog, elektronika nuklir, dan lain-lain.
1.2. Tujuan
1.2.1.
Mampu memahami tentang rangkaian penguat
penjumlah
1.2.2.
Mampu menganalisa macam – macam penguat
penjumlah
1.2.3.
Mampu membuat rangkaian penguat penjumlah
baik inverting atau non inverting.
1.2.4.
Mampu menganalisa prinsip kerja rangkaian
penguat penjumlah.
1.2.5.
Mampu menjelaskan dan menganalisa
penurunan rumus dari rangkaian penguat penjumlah.
1.2.6.
Mampu memahami implementasi dari rangkaian
penguat penjumlah.
1.3. Rumusan Masalah
1.3.1.
Apa yang di maksud dengan penguat penjumlah ?
1.3.2.
Apa saja implementasi dari penguat penjumlah ?
1.3.3.
Bagaimana cara menganalisa rangkaian penguat penjumlah ?
1.3.4.
Bagaimana penurunan rumus dari penguat penjumlah ?
BAB II
PEMBAHASAN
2.1.
Pengertian
Rangkaian Penjumlah
Rangkaian penjumlah adalah konfigurasi op – amp sebagai penguat
dengan diberikan input lebih dari satu untuk menghasilkan sinyal output yang
linier yang sesuai dengan nilai penjumlahan sinyal input dan faktor penguat
yang ada. Pada umumnya rangkaian penjumlah adalah rangkaian penjumlah dasar
yang disusun dengan penguat inverting
dan non inverting yang diberikan
input 1 line.
 |
Gambar 21. Rangkaian sederhana penguat
penjumlah
Dari gambar diatas dapat dijelaskan bahwa inputan yang berupa
tegangan DC yang diberikan ke line input penguat berturut – turut melalui R1,
R2, dan Rn. Besarnya inputan yang masuk akan dikuatkan dengan menggunakan op –
amp yang diberikan dengan penguatan ( Av ) tertentu. Tiap sinyal input
mengikuti nilai perbandingan dari Rf dan resistor input masing – masing ( R1,
R2, dan Rn ).
2.2.
Macam –
macam Penguat penjumlah
2.2.1. Penguat Penjumlah Pembalik
2.2.1.1. Gambar Rangkaian
Gambar 2.2. Rangkaian penguat penjumlah
pembalik ( inverting )
2.2.1.2.
Prinsip kerja rangkaian
Pada operasi adder/penjumlahan
sinyal secara inverting, input yang berada pada V1,V2,V3
di hubungkan dengan hambatan
yaitu R1,R2, dan R3 setelah di hubungkan dengan hambatan, lalu di hubungkan
dengan masukan negatif
pada op-amp. Besarnya penjumlahan sinyal masukan tersebut
bernilai negatif karena penguat operasional dioperasikan pada mode membalik.
Besarnya penguatan tegangan (Av) tiap sinyal input mengikuti nilai perbandingan
Rf dan resistor input masing-masing (R1,R2,R3).
2.2.1.3.
Penurunan Rumus
2.2.1.4. Simulasi
Gambar 2.3 simulasi
penguat penjumlah membalik
Gambar 2.4 sinyal
output penguat penjumlah pembalik
Gambar 2.5 simulasi
penguat penjumlah membalik
Dari simulasi diatas dapat di lihat output penguat pembalik penjumlah
menghasilkan tegangan sebesar 8.6 Volt, untuk pembuktian perhitungannya dapat
di lihat di bawah ini :
2.2.1.5. Contoh Soal
Gambar 2.6 contoh
soal
Dari gambar di atas, hitunglah besar tegangan keluaran tegangan
rangkaian diatas!
Jawab :
2.2.2.
Penguat
Penjumlah Tak pembalik (Non –
Inverting)
2.2.2.1.
Gambar Rangkaian
Gambar 2.7. rangkaian penguat non – inverting ( tak
pembalik )
2.2.2.2 Prinsip kerja rangkaian
Rangkaian
penjumlah non-inverting memiliki
penguatan tegangan yang tidak melibatkan nilai resistansi input yang digunakan.
Oleh karena itu dalam rangkaian penjumlah non-inverting
nilai resistor input (R1, R2, R3) sebaiknya bernilai sama persis, hal ini
bertujuan untuk mendapatkan kestabilan dan akurasi penjumlahan sinyal yang
diberikan ke rangkaian. Pada rangkaian penjumlah non-inverting diatas sinyal input (V1, V2, V3) diberikan ke jalur
input melalui resitor input masing- masing (R1, R2, R3). Besarnya penguatan
tegangan (Av) pada rangkaian penguat penjumlah non-inverting diatas diatur oleh Resistor feedback (Rf) dan resistor inverting
(Ri).
2.2.2.3 Penurunan
Rumus
2.2.2.4 Simulasi
Gambar 2.8 simulasi
penguat penjumlah tak membalik
Gambar 2.9 sinyal
output penguat penjumlah tak membalik
Gambar 2.10 simulasi
penguat penjumlah tak membalik
Dari simulasi diatas dapat di lihat output penguat pembalik penjumlah
menghasilkan tegangan sebesar 9.75 Volt, untuk pembuktian perhitungannya dapat
di lihat di bawah ini :
2.2.2.5 Contoh soal
Gambar 2.11 contoh
soal penguat penjumlah tak membalik
Dari gambar di atas, hitunglah besar tegangan keluaran tegangan
rangkaian diatas!
Jawab:
BAB III
IMPLEMENTASI
3.1 Implementasi penguat penjumlah membalik
Gambar
3.1 Implementasi penguat penjumlah membalik
Pada rangkaian penguat penjumlah
membalik diatas kami mengguanakan speaker (alarm)
otomatis. Pada rangkaian diatas kami menggunakan 2 buah penguat yaitu penguat
pembalik dan tak pembalik. Masukan pertama berupa sensor suhu yang dihubungkan
dengan penguat tak pembalik (non –
inverting). Sedangkan untuk input kedua kami menggunakan input dari battery
sebesar 3V. untuk prinsip kerja
rangkaiannya adalah ketika suhu telah mencapai 30
C maka sensor suhu LM 35 akan meloloskan tegangan sebesar 300mV
lalu tegangan ini akan dikuatkan oleh rangkaian tak pembalik (non – inverting) yang menghasilkan
penguatan sebesar 10 kali lalu akan menghasilkan keluaran sebesar 3V, lalu
keluaran sebesar 3V inilah yang akan di gunakan sebagai msukan rangkaian
penjumlah pembalik (inverting). Karena
penguat pembalik hasil keluarannya berupa minus
( - ), maka dibutuhkan 1 buah penguatan pembalik untuk dapat membalikkan
polaritasnya, yang keluaran pertamanya berupa minus (-) menjadi plus (+). Dapat dilihat dengan
perhitungan dibawah ini :
Karena
keluarannya berupa minus maka
dibutuhkan 1 penguat pembalik untuk membalikkan polaritasnya. Penguatan
pembalik diberi penguatan sebesar 1 kali. Dapat dilihat dengan perhitungan
dibawah ini:
3.2 Implementasi penjumlah
tak membalik
Gambar 3.2 Implementasi penguat tak
membalik
Untuk
aplikasi penguat tak membalik kami menggunakan aplikasi “Kipas Otomatis”, di
dalam rangkaian kipas otomatis ini kami menggunakan dua rangkaian inverting
sebagai masukan 1 untuk rangkaian penjumlah tak membalik. Sedangkan untuk input
kedua kami menggunakan input dari battery sebesar 4V. untuk prinsip kerja rangkaiannya adalah ketika suhu telah
mencapai 30
C maka sensor suhu LM 35 akan meloloskan tegangan sebesar 300mV
lalu tegangan ini akan dikuatkan oleh dua rangkaian inverting yang menghasilkan
penguatan sebesar 10 kali lalu akan menghasilkan output sebesar 3V, lalu output
sebesar 3V inilah yang akan di gunakan sebagai input 1 rangkaian penjumlah tak
membalik. Untuk lebih jelasnya berikut adalah perhitungan penguat penjumlah tak
membalik:
Lalu
setelah penguat penjumlah tak membalik menghasilkan output sebesar 9,75V dan
akan mengaktifkan relay sehingga kipas akan menyala.
BAB IV
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Rangkaian penjumlah / adder
adalah konfigurasi op – amp sebagai penguat dengan diberikan input lebih dari
satu untuk menghasilkan sinyal output yang linier yang sesuai dengan nilai
penjumlahan sinyal input dan faktor penguat yang ada. Pada umumnya rangkaian
penjumlah adalah rangkaian penjumlah dasar yang disusun dengan penguat
inverting dan non inverting yang diberikan input 1 line.
4.2 Saran
Menyadari bahwa penulis
masih jauh dari kata sempurna, kedepannya penulis akan lebih fokus dan details
dalam menjelaskan tentang makalah di atas dengan sumber - sumber yang lebih
banyak yang tentunya dapat di pertanggung jawabkan.
DAFTAR PUSTAKA
http://basukidwiputranto.blogspot.com/2014/03/aplikasi-op-amp-ke-5-adder-amplifier.html Minggu,
19/04/2015, 17:52
Minggu,
19/04/2015, 17:52
Minggu,
19/04/2015, 17:55
blog ini sangat menarik (y)
BalasHapusSangat membantu (:
BalasHapusPinueng
BalasHapusmakasih min
BalasHapus16 in 1 Obeng set