Jumat, 15 Maret 2024

Sawtooth Generator

[menuju akhir]




1. Pendahuluan [kembali]

Dalam landasan teknologi modern, dimana dunia elektronika terus berkembang dengan pesat, operational amplifier (op-amp) telah menduduki posisi sentral sebagai salah satu komponen paling vital dan serbaguna. Dari perangkat sederhana hingga sistem kompleks, op-amp hadir dalam berbagai aplikasi yang tak terhitung jumlahnya. Namun, di tengah kemajuan ini, salah satu peran yang paling menarik dan penting dari op-amp adalah kemampuannya dalam membentuk gelombang tengah segitiga, yang dikenal sebagai "sawtooth wave".

Sawtooth wave memiliki keunikan tersendiri dalam dunia sinyal analog dan digital. Pola gelombangnya yang khas memperlihatkan karakteristik yang berguna dalam berbagai aplikasi, mulai dari generasi sinyal hingga pengolahan informasi kompleks. Dalam eksplorasi mendalam ini, kita akan mempelajari secara mendetail bagaimana op-amp menjadi fondasi utama dalam menciptakan gelombang sawtooth yang konsisten dan dapat diandalkan. Dengan memahami prinsip-prinsip mendasar dan menguasai teknik-teknik yang terlibat, kita akan dapat mengintegrasikan aplikasi op-amp ini dalam berbagai proyek elektronika dengan tingkat keberhasilan yang lebih tinggi. Mari kita selami dunia yang menarik dan penting dari aplikasi op-amp dalam pembentukan gelombang tengah segitiga ini, yang membawa kita ke pemahaman yang lebih dalam tentang dasar-dasar elektronika dan teknologi modern.


2. Tujuan [kembali]

a. Mengetahui apa itu Sawtooth Generator

b. Mengetahui fungsi dari Sawtooth Generator


3. Alat dan bahan [kembali]

1.) Resistor



Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir.

2.) Kapasitor



Kapasitor atau kondensator ditemukan oleh Michael Faraday (1791-1867) pada hakikatnya adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi/muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik atau komponen listrik yang mampu menyimpan muatan  listrik yang dibentuk oleh permukaan (piringan atau kepingan) yang berhubungan yang dipisahkan oleh suatu penyekat.

3.) Dioda

Dioda adalah komponen aktif dua kutub yang pada umumnya bersifat semikonduktor, yang memperbolehkan arus listrik mengalir ke satu arah (kondisi panjar maju) dan menghambat arus dari arah sebaliknya (kondisi panjar mundur). Diode dapat disamakan sebagai fungsi katup di dalam bidang elektronika. Diode sebenarnya tidak menunjukkan karakteristik kesearahan yang sempurna, melainkan mempunyai karakteristik hubungan arus dan tegangan kompleks yang tidak linier dan seringkali tergantung pada teknologi atau material yang digunakan serta parameter penggunaan. Beberapa jenis diode juga mempunyai fungsi yang tidak ditujukan untuk penggunaan penyearahan.

4.) Battery


Baterai adalah perangkat yang terdiri dari satu atau lebih sel elektrokimia dengan koneksi eksternal yang disediakan untuk memberi daya pada perangkat listrik seperti senter, ponsel, dan mobil listrik. Ketika baterai memasok daya listrik, terminal positifnya adalah katode dan terminal negatifnya adalah anoda. Terminal bertanda negatif adalah sumber elektron yang akan mengalir melalui rangkaian listrik eksternal ke terminal positif. Ketika baterai dihubungkan ke beban listrik eksternal, reaksi redoks mengubah reaktan berenergi tinggi ke produk berenergi lebih rendah, dan perbedaan energi-bebas dikirim ke sirkuit eksternal sebagai energi listrik.

5.) Ground


Ground adalah suatu jalur langsung dari arus listrik menuju bumi atau koneksi fisik langsung ke bumi. Dipasangnya ground pada instalasi listrik adalah sebagai pencegahan terjadinya kontak antara makhluk hidup dengan tegangan listrik berbahaya yang terekspos akibat terjadi kegagalan isolasi.

 6.) Operational Amplifier


Operatinal amplifier atau yang biasa disebut op-amp merupakan suatu jenis penguat elektronika dengan sambatan arus searah yang memiliki bati (faktor penguatan) sangat besar dengan dua masukan dan satu keluaran. Penguat operasional pada umumnya tersedia dalam bentuk sirkuit terpadu dan yang paling banyak digunakan adalah seri 741. 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.

7.) Osiloskop


 Osiloskop adalah alat ukur elektronika yang berfungsi memproyeksikan bentuk sinyal listrik agar dapat dilihat dan dipelajari. Osiloskop dilengkapi dengan tabung sinar katode. Peranti pemancar elektron memproyeksikan sorotan elektron ke layar tabung sinar katode. Sorotan elektron membekas pada layar. Suatu rangkaian khusus dalam osiloskop menyebabkan sorotan bergerak berulang-ulang dari kiri ke kanan.Osiloskop biasanya digunakan untuk mengamati bentuk gelombang yang tepat dari sinyal listrik. Selain amplitudo sinyal, osiloskop dapat menunjukkan distorsi, waktu antara dua peristiwa (seperti lebar pulsa, periode, atau waktu naik) dan waktu relatif dari dua sinyal terkait.

 8.) Signal Generator


Signal Generator adalah alat ukur elektronik yang dapat membangkitkan gelombang dalam bentuk sinus, persegi empat dan bentuk gelombang lainnya sesuai dengan kebutuhan. Alat ini juga dapat menghasilkan frekuensi tertentu sesuai dengan kebutuhan. Dalam pengoperasiannya sebagai alat ukur elektronik (bersama Oscilloscope) menjadi alat utama dalam perawatan dan perbaikan perangkat audio-video.


4. Dasar Teori [kembali]

Operational Amplifier 

Operational Amplifier atau lebih dikenal dengan istilah Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal listrik. Sebuah Op-Amp terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya untuk menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas. Dalam bahasa Indonesia, Op-Amp atau Operational Amplifier sering disebut juga dengan Penguat Operasional.

Op-Amp umumnya dikemas dalam bentuk IC, sebuah IC Op-Amp dapat terdiri dari hanya 1 (satu) rangkaian Op-Amp atau bisa juga terdiri dari beberapa rangkaian Op-Amp. Jumlah rangkaian Op-Amp dalam satu kemasan IC dapat dibedakan menjadi Single Op-Amp, dual Op-Amp dan Quad Op-Amp. Ada juga IC yang didalamnya terdapat rangkaian Op-Amp disamping rangkaian utama lainnya.


Sebuah rangkaian Op-Amp memiliki dua input (masukan) yaitu satu Input Inverting dan satu Input Non-inverting serta memiliki satu Output (keluaran). Sebuah Op-Amp juga memiliki dua koneksi catu daya yaitu satu untuk catu daya positif dan satu lagi untuk catu daya negatif. Bentuk Simbol Op-Amp adalah Segitiga dengan garis-garis Input, Output dan Catu dayanya seperti pada gambar dibawah ini. Salah satu tipe IC Op-Amp yang populer adalah IC741.

Sawtooth Generator

Rangkaian pembangkit gelombang gigi gergaji (Sawtooth Generator) seperti gambar 9 jika –Vi maka akan menghasilkan gelombang output (Vo= Vp) gigi gergaji positif seperti gambar 10. Sawtooth dalam kehidupan saat ini sangat banyak manfaatnya seperti, pemindai elektronik, modulasi, dan pembangkit sinyal. 

 


GAMBAR 9

GAMBAR 10

dimana t = T dan Vo = Vp  
atau 



5. Percobaan [kembali]

A. Langkah - langkah Percobaan
  • Untuk membuat rangkaian ini, pertama, siapkan semua alat dan bahan yang bersangkutan, di ambil dari library proteus
  • Letakkan semua alat dan bahan sesuai dengan posisi dimana alat dan bahan terletak.
  • Tepatkan posisi letak nya dengan gambar rangkaian
  • Selanjutnya, hubungkan semua alat dan bahan menjadi suatu rangkaian yang utuh 
  • Lalu mencoba menjalankan rangkaian , jika tidak terjadi error, maka akan terbentuk gelombang gigi gerjaji pada Oscilloscope akan berfungsi yang berarti rangkaian bekerja

Gambar Rangkaian :







B. Prinsip Kerja

Rangkaian sawtooth generator (generator gigi gergaji) yang dikendalikan PUT ditunjukkan pada gambar di bawah. Ketika daya pertama kali diterapkan, programmable transistor unijunction (PUT) mati. Kapasitor C mulai mengisi daya dan tegangan output naik. Ini berlanjut sampai tegangan output (yang juga merupakan tegangan anoda PUT) sekitar 0,7 V di atas input kontrol (tegangan gerbang). PUT diaktifkan. Kapasitor C dihubung singkat melalui PUT dan, oleh karena itu, kapasitor segera dikeluarkan melalui PUT. Tegangan output, yang sama dengan tegangan yang melintasi kapasitor, jatuh. Ketika arus melalui PUT jatuh di bawah IH induknya, arus akan padam dan siklus berulang. Ketika PUT mati, sekitar 1 V biasanya tertinggal pada kapasitor.


6. Download File [kembali]

Gambar Rangkaian [Klik disini]

Video Rangkaian [Klik disini]

Datasheet PUT (2N6027) [klik disini]

Datasheet Resistor [klik disini]

Datasheet Kapasitor [klik disini]

Datasheet OP-AMP [klik disini]

Datasheet Baterai [klik disini]

Datasheet Dioda [klik disini]



0 komentar:

Posting Komentar