Minggu, 10 Maret 2024

Tugas Detector Inverting Dengan Vref = 0

[menuju akhir]



1. Pendahuluan [kembali]

Dalam dunia elektronika, op-amp adalah salah satu komponen yang paling esensial dan serbaguna yang telah mengubah lanskap teknologi modern. Ditemukan pada tahun 1940-an, op-amp telah menjadi tulang punggung dalam desain rangkaian elektronika, memungkinkan kita untuk menciptakan perangkat yang semakin canggih dn kompleks.

Op-amp adalah sebuah penguat elektronika dengan dua input dan satu input. Terdiri dari berbagai transistor, resistor, dan kapasitor yang diatur secara cerdas, op-amp mampu menghasilkan output yang proporsional terhadap perbedaan antara kedua inputnya. Kemampuan ini memberikan op-ampsifat dasar sebagai penguat sinyal, berbagai macam aplikasi, termasuk sebagai komparator, integrator, differensiator, dan banyak lagi.

Pentingnya op-amp dalam dunia elektronika tidak bisa diabaikan. Dan sirkuit audio sederhana hingga sistem control industry yang rumit, op-amp hadir di mana-mana. Karena kemampuannya yang serbaguna dan mudah diimplementasikan op-amp telah menjadi andalan bagi para perancang elektronika dalam mengeksplorasi ide-ide kreatif.

Namun, untuk memahami sepenuhnya potensi op-amp, kita perlu melangkah lebih jauh dari sekedar penggunaan praktis. Kita perlu memahami prinsip dasar yang mengatur operasi op-amp, mulai dari struktur internalnya hingga persamaan matematika yang mendefinisikan perilakunya. Dengan pemahaman yang mendalam tentang op-amp, kita dapat mengoptimalkan desain rangkaian, mengatasi tantangan teknis dan bahkan menciptakan inovasi baru yang memanfaatkan keunggulannya. 

2. Tujuan [kembali]

a.  Mengetahui dan memahami detector inverting dengan Vref = 0

b.  Dapat mengetahui persamaan yang berhubungan dengan detector inverting

    dengan Vref = 0

c. Mampu mengaplikasikan rangkaian percobaan detector inverting Vref = 0

d. Meningkatkan pemahaman tentang detector inverting Vref = 0


3. Alat dan bahan [kembali]

ALAT

1. Power Supply

      

Power supply adalah mengubah arus AC menjadi DC. Jadi mengalirkan arus dari listrik ke hardware komputer dengan operasi arus DC berupa input arus bolak-balik.

2. Ground

                                              

Ground adalah titik kembalinya arus searah atau titik kembalinya sinyal bolak balik atau titik patokan dari berbagai titik tegangan dan sinyal listrik dalam rangkaian elektronika. fungsi grounding pertama yaitu sebagai penghantar arus listrik ke bumi atau tanah saat terjadi kebocoran listrik sehingga tidak sampai menimbulkan bahaya ( kesetrum, korsleting bahkan kebakaran)

3. Voltmeter


Difungsikan guna mengukur besarnya tegangan listrik yang terdapat dalam suatu rangkaian listrik. Dimana, untuk penyusunannya dilakukan secara paralel sesuai pada lokasi komponen yang sedang diukur.

 BAHAN

1. Battery


Baterai berfungsi sebagai sumber tegangan DC. Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik.

 2. Resistor



Resistor adalah komponen dasar elektronika yang selalu digunakan dalam setiap rangkaian elektronika karena bisa berfungsi sebagai pengatur atau untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam suatu rangkaian. Dengan resistor, arus listrik dapat didistribusikan sesuai dengan kebutuhan. Sesuai dengan namanya resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Satuan resistansi dari suatu resistor disebut Ohm atau dilambangkan dengan simbol Ω (Omega).

Cara menghitung nilai resistor : 

a. Membaca Kode Warna Resistor 

b. Membaca Resistor SMD 

c. Menggunakan Multimeter Analog/Digital 


3. Op-Amp


Operasional amplifier (Op-Amp) adalah suatu penguat berpenguatan tinggi yang terintegrasi dalam sebuah chip IC yang memiliki dua input inverting dan non-inverting dengan sebuah terminal output, dimana rangkaian umpan balik dapat ditambahkan untuk mengendalikan karakteristik tanggapan keseluruhan pada operasional amplifier (Op-Amp).

Komponen Input :

1. Flame Sensor



Sensor api atau Flame sensor merupakan salah satu alat pendeteksi kebakaran melalui adanya nyala api yang tiba-tiba muncul. Besarnya nyala api yang terdeteksi adalah nyala api dengan panjang gelombang 760 nm sampai dengan 1.100 nm. Transducer yang digunakan dalam mendeteksi nyala api adalah infrared.

    Secara umum, prinsip kerja sensor api cukup sederhana, yaitu memanfaatkan sistem kerja metode optik. Optik yang mengandung ultraviolet, infrared, atau pencitraan visual api, dapat mendeteksi adanya percikan api sebagai tanda awal kebakaran. Jika telah terjadi reaksi percikan api yang cukup sering, maka akan terlihat emisi karbondioksida dan radiasi dari infrared.

2. Sensor Gas MQ2

Gas Sensor (MQ2) adalah sensor yang berguna untuk mendeteksi kebocoran gas baik pada rumah maupun industri. Sensor ini sangat cocok untuk mendeteksi H2, LPG, CH4, CO, Alkohol, Asap atau Propane. Karena sensitivitasnya yang tinggi dan waktu respon yang cepat, pengukuran dapat dilakukan dengan cepat.

MQ2 Sensor Pin Configuration

Pin No:

Pin Name:

Deskripsi

For Module

1

Vcc

Pin ini memberi daya pada modul, biasanya tegangan operasinya adalah +5V

2

Ground

Digunakan untuk menghubungkan modul ke ground sistem

3

Digital Out

Anda juga dapat menggunakan sensor ini untuk mendapatkan output digital dari pin ini, dengan mengatur nilai ambang batas menggunakan potensiometer

4

Analog Out

Pin ini menghasilkan tegangan analog 0-5V berdasarkan intensitas gas

For Sensor

1

H -Pins

Dari dua pin H, satu pin terhubung ke suplai dan yang lainnya ke ground

2

A-Pins

Pin A dan pin B dapat dipertukarkan. Pin ini akan diikat ke tegangan Supply.

3

B-Pins

Pin A dan pin B dapat dipertukarkan. Satu pin akan bertindak sebagai output sementara yang lain akan ditarik ke ground.

3. Sensor Suhu LM35

 Berfungsi untuk mengubah suhu menjadi tegangan tertentu yang sesuai dengan perubahan suhu.

Konfigurasi Pinout Sensor LM35

Nomor PIN

Nama Pin

Keterangan

1

Vcc

Tegangan input +5V untuk aplikasi tipikal

2

Keluaran Analog

Akan ada peningkatan 10mV untuk kenaikan setiap 1°C. Dapat berkisar dari -1V (-55 ° C) hingga 6V (150 ° C)

3

Tanah

Terhubung ke ground sirkuit



Komponen Output :

 1. LED

LED atau Light Emitting Diode adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan dengan bias maju (forward bias). LED (Light Emitting Diode) dapat diartikan sebagai sebuah dioda yang memancarkan cahaya, karena memang LED (Light Emitting Diode) merupakan keluarga dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor.

Klasifikasi tegangan LED menurut warna yang dihasilkan:
Tegangan kerja / jatuh tegangan pada sebuah menurut warna yang dihasilkan:

  1. Infra merah : 1,6 V
  2. Merah : 1,8 V – 2,1 V
  3. Oranye : 2,2 V
  4. Kuning : 2,4 V
  5. Hijau : 2,6 V
  6. Biru : 3,0 V – 3,5 V
  7. Putih : 3,0 – 3,6 V
  8. Ultraviolet : 3,5 V
2. Motor DC


Motor DC alat yang mengubah energi listrik DC menjadi energi mekanik putaran. Sebuah motor DC dapat difungsikan sebagai generator atau sebaliknya generator DC dapat difungsikan sebagai motor DC.

3. Speaker

    Speaker adalah sebuah perangkat keras yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi suara, atau bunyi. Sinyal listrik yang dimaksud adalah sinyal dengan frekuensi tertentu, sehingga dapat menggerakkan membrane speaker yang akan menyebabkan vibrasi, sehingga menghasilkan suara. Membrane pada speaker bergerak karena speaker memiliki coil yang Ketika dialiri arus listrik, akan berubah menjadi medan magnet. Medan magnet ini akan berinteraksi dengan magnet permanen pada speaker, sehingga menyebabkan vibrasi tersebut.

4. Relay

Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch).


4. Dasar Teori [kembali]

A. Op-Amp


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.

Op-amp pada umumnya tersedia dalam bentuk rangkaian terpadu yang memiliki karakteristik mendekati karakteristik penguat operasional ideal tanpa perlu memperhatikan apa yang terdapat di dalamnya. Ada tiga karakteristik utama op-amp ideal, yaitu:

            1. Gain tak berhingga.

            2. Impedansi input tak berhingga.

            3. Impedansi output bernilai 0.

Namun, dalam praktiknya Op-Amp memiliki Gain dan Impedansi input yang sangat besar namun bukan tak berhingga sehingga Impedansi output akan sangat kecil hingga mendekati nilai 0.

Dapat dilihat bahwa Op-Amp secara umum memiliki 4 pin, yaitu masukan inverting dengan tanda (-), masukan non-inverting dengan tanda (+), masukan tegangan positif dan tegangan negatif dan pin keluaran atau output. Dalam Op-Amp, terdapat dua perbudaan bagi tegangan yang diinputkan ke dalamnya. tegangan dapat dimasukan pada masukan inverting dan juga dapat dimasukkan pada msukan non-inverting. Pada masukan Inverting tegangan input akan menghasilkan output dengan beda fasa 180 derjat atau dapat dikatakan gelombang uotput akan terbalik dari gelombang input.

Rangkaian detektor inverting dengan tegangan input Vi berupa gelombang segitiga dan tegangan referensi Vref = 0 Volt adalah seperti gambar 66.

                                            Gambar 66 Rangkaian detektor inverting

Op Amp Sebagai Penguat Inverting


Penguat Inverting adalah suatu rangkaian penguat yang berfungsi menguatkaan sinyal akan tetapi sinyal yang dikuatkan akan berbanding terbalik 180 derajat dengan sinyal masukkannya. Bentuk sinyal input output rangkaian inverting dapat dilihat pada gambar 2. Pada dasarnya penguat inverting digunakan sebagai pengkondisi sinyal inputan sensor yang terlalu kecil sehingga dibutuhkan penguatan untuk diproses.

Salah satu fungsi pamasangan resistor umpan balik (feedback) atau pada gambar R2 dan resistor input R1 adalah untuk mengatur faktor penguatan inverting amplifier (penguat membalik) tersebut. Dengan dipasangnya resistor feedback (Rf) dan resistor input (R1) maka faktor penguatan dari penguat membalik dapat diatur dari 1 sampai 100.000 kali.

 Op Amp Sebagai Penguat Non Inverting 

         

Penguat Non Inverting adalah suatu rangkaian penguat yang berfungsi menguatkaan sinyal dan hasil sinyal yang dikuatkan tetap sefasa dengan sinyal inputannya. Salah satu fungsi pamasangan resistor umpan balik (feedback) atau pada gambar R2 dan resistor input R1 adalah untuk mengatur faktor penguatan inverting amplifier (penguat membalik) tersebut. Dengan dipasangnya resistor feedback (Rf) dan resistor input (R1) maka faktor penguatan dari penguat membalik dapat diatur dari 1 sampai 100.000 kali.

B. Resistor


Resistor adalah komponen dasar elektronika yang selalu digunakan dalam setiap rangkaian elektronika karena bisa berfungsi sebagai pengatur atau untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam suatu rangkaian. Dengan resistor, arus listrik dapat didistribusikan sesuai dengan kebutuhan. Sesuai dengan namanya resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Satuan resistansi dari suatu resistor disebut Ohm atau dilambangkan dengan simbol Ω (Omega).

Cara menghitung nilai resistor : 

a. Membaca Kode Warna Resistor 

b. Membaca Resistor SMD 

c. Menggunakan Multimeter Analog/Digital 


5. Soal Latihan [kembali]

1. Rangkaian op-amp memiliki besar tegangan input sama dengan output, namun gelombang sinyal input berbeda fasa dengan gelombang sinyal outpu. Op-amp jenis ini disebut…

a.Op-amp inverting

b.Op-amp non inverting

c.Op-amp differensiald

d.Op-amp integratore

e.Op-amp penjumlahan


2. Berikut ini adalah ciri-ciri op-amp ideal, kecuali…

a.Memiliki dua input dengan satu output

b.Impedansi input tinggi

c.Impedansi output rendah

d.Impedansi masukan tak terhingga

e.Impedansi input berubah-ubah


3. Pada Rangkaian Dasar Op-Amp, Jika besar tegangan input sama dengan teganganoutputyang gelombang sinyal input dengan gelombang sinyal outputnya memilikifase yang sama atau sefase. Op-amp ini sering disebut…

a.Op-amp sebagai penjumlah

b.Op-amp Inverting

c.Op-amp Integrator

d.Op-amp Non Inverting

e.Op-amp Differensial


6. Percobaan [kembali]

Rangkaian Detector Inverting Vref = 0 






Rangkaian Detektor Inverting Vref = 0 dengan Oscilloscope




Prinsip Kerja

Rangkaian Detektor Inverting dengan Vref = 0 , Pada input inverting dipasang Tegangan 9 Volt dan Frekuensi 1000 Hz , pada output diletakkan resistor dengan Resistansi 1.000 Ohm . Pada rangkaian dipasang Power supply sebesar 12 V. Lalu disimulasikan dengan Oscilloscope , pada Oscilloscope terlihat apabila input nya lebih besar dari Vref = 0 , maka output nya negative (-) , dan apabila inputnya lebih kecil dari Vref = 0 maka outputnya Positif (+).

Aplikasi OP Amp Detector Inverting dengan Vref = 0





7. Download File [kembali]

Download Rangkaian Detector inverting Vref = 0  Klik Disini

Download Rangkaian Aplikasi Klik Disini

Download Video Rangkaian  Klik Disini

Datasheet Resistor : disini

Datasheet Voltmeter : disini

Datasheet Transistor : disini

Datasheet Osiloskop : disini

Datasheet Baterai : disini

Download Datasheet Relay 

Download Datasheet Diode

Download Datasheet Sound Sensor

Download Datasheet PIR Sensor   

Download Datasheet Magnetic Reed Switch Sensor

Download Datasheet Touch Sensor

Download LIBRARY PIR Sensor

Download LIBRARY Sound Sensor 

Download LIBRARY Magnetic Reed Switch Sensor 

Download LIBRARY Touch Sensor

[Menuju Awal]

0 komentar:

Posting Komentar