DETEKTOR NON INVERTING DENGAN Vref = 0

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

5. File Download

1. Tujuan [kembali] 

a) Untuk mengetahui rangkaian OP-AMP sebagai detektor non inverting dengan Vref = 0 

b) Untuk mengetahui prinsip kerja OP-AMP sebagai detektor non inverting dengan Vref = 0

c) Untuk memahami prinsip kerja dari rangkaian detektor non inverting, yang dapat diterapkan dalam berbagai jenis rangkaian elektronik seperti sensor, amplifier, dan filter.

2. Alat dan Bahan [kembali]

Bahan

·         RESISTOR

GAMBAR 1. RESISTOR

Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai terminal antara dua komponen elektronika.Tegangan pada suatu resistor sebanding dengan arus yang melewatinya (V=IR).Cara menghitung nilai resistor dapat dilihat pada gambar2 dan gambar 3 berikut.

 

GAMBAR 2. WARNA GELANG RESISTOR

 

GAMBAR 3. CARA PENGHITUNGAN BESAR RESISTANSI RESISTOR

 

LANGKAH-LANGKAH :

·         MASUKKAN ANGKA LANGSUNG DARI KODE WARNA GELANG KE-1 (PERTAMA)

·         MASUKKAN ANGKA LANGSUNG DARI KODE WARNA GELANG KE-2

·         MASUKKAN JUMLAH NOL DARI KODE WARNA GELANG KE-3 ATAU PANGKATKAN ANGKA TERSEBUT DENGAN 10 (10N)

·         MERUPAKAN TOLERANSI DARI NILAI RESISTOR TERSEBUT

CONTOH :

GELANG KE 1 : COKLAT          = 1

GELANG KE 2 : HITAM           = 0

GELANG KE 3 : HIJAU            = 5 NOL DIBELAKANG ANGKA GELANG KE-2; ATAU KALIKAN 105

GELANG KE 4 : PERAK            = TOLERANSI 10%

·         MAKA NILAI RESISTOR TERSEBUT ADALAH 10 * 105 = 1.000.000 OHM ATAU 1 MOHM DENGAN TOLERANSI 10%.

Alat

·         OP-AMP

GAMBAR 4. OP-AMP 

Penguat operasional atau yang biasa disebut OP-AMP merupakan suatu jenis penguat elektronika dengan sambatan(coupling) arus searah yang memiliki faktor penguatan(gain) sangat besar dengan dua masukan dan satu keluaran.

·         GROUND

GAMBAR 5. 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.

·         OSILOSKOP

GAMBAR 6. OSILOSKOP

 

Osiloskop adalah alat ukur elektronika yang berfungsi memproyeksikan bentuk sinyal listrik. Osiloskop dilengkapi dengan tabung sinar katode. Peranti pemancar elektron memproyeksikan sorotan elektron ke layar tabung sinar katode.

 

3. Dasar Teori [kembali]

Penguat operasional (Operational Amplifier) atau yang biasa disebut dengan Op-Amp, merupakan penguat elektronika yang banyak digunakan untuk membuat rangkaian detektor, komparator, penguataudio, video, pembangkit sinyal, multivibrator, filter, ADC, DAC, rangkaian penggerak dan berbagai macam rangkaian analoglainnya. 

 

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.

 Gambar 7. Simbol Op-Amp

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.

*. Detektor non inverting *

a. Dengan Vref = 0 Volt

Rangkaian detektor non inverting 

 

Dengan menggunakan persamaan (1) maka Vi = V1 dan Vref = V2 sehingga bentuk gelombang tegangan output Vo (V0 max = +/- Vsat = AoL (V1-V2) )

maka:

 

 

 Bentuk gelombang input dan gelombang output

Adapun kurva karakteristik Input-Ouput (I-O) adalah seperti gambar 77.

Dengan Vi > 0 maka Vo = +Vsat dan sebaliknya bila Vi < 0 maka Vo = -Vsat.

 

 KURVA Karakteristik I-O

4. Percobaan[kembali] 

A. Prosedur 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 motor akan bergerak yang berarti rangkaian bekerja

B. Gambar Rangkaian

1) Rangkaian Detektor non-inverting dengan Vref = 0

b) Tampilan pada osiloskop saat dijalankan

Rangkaian Detektor Non Inverting dengan v = 0 merupakan rangkaian penguat non inverting dengan masukan dari penguat non inverting dari op amp. Sinyal keluarannya sefasa dengan sinyal input nya. Dengan tegangan masukan = 0, den impedansi masukan tak hingga. Pada rangkaian diatas, menggunakan operasional amplifier (Op-Amp) tipe 741 dan menggunakan sumber tegangan AC (sinusoidal) dan menggunakan osiloskop, dimana sinyal input di ukur melalui channel A osiloskop dan sinyal output di ukur melalui channel B osiloskop.

2) Aplikasi Rangkaian Detektor non-inverting dengan Vref = 0 

Gambar Rangkaian 1: 

Gambar Rangkaian 2: 

Gambar Rangkaian 3:

C. Prinsip Kerja

Gambar Rangkaian 1:

Rangkaian 1 ( Sound Sensor ) : Sensor ini diletakkan di dalam rumah dan Lamps sebagai penerang lampu bisa di letakkan dimana saja. Ketika sensor ini mendeteksi adanya sebuah suara maka mengeluarkan output sebesar 5V yang masuk ke kaki non inverting lalu outputnya akan disaturasikan menjadi 9,01V lalu masuk ke resistor dan keluar sebagai tegangan FBE sebesar 0,86V dan arus tersebut menuju kaki base ke emitor lalu ke ground. Power akan mengalirkan arus melewati relay ke stransistor sebagai self bias masuk ke kaki kolektor menuju emitor lalu ke ground, karena arus melewati relay tadi maka relay akan switch dan membentuk rangkaian tertutup. Arus pada rangkaian tertutup berasal dari batrai sebesar 12V masuk ke resistor dan lalu ke Lamps sehingga lamps akan aktif.

Gambar Rangkaian 2:

Rangkaian 2 ( Vibration Sensor ) : Saat terjadi gempa bumi sensor akan mendeteksi adanya getaran, kemudian sensor akan mengeluarkan output dan masuk keresistor dan mengeluarkan output sebesar 5V, lalu arus ini akan masuk ke op amp kemudian op amp ini mengeluarkan output yang masuk ke resistor dan outputnya menjadi tegangan FBE yang masuk ke kaki base ke kaki emitor lalu menuju ground.  Power yang digunakan akan menghasilkan arus yang masuk ke melewati relay menuju kaki kolektor lu ke emitor menuju ground, karena adanya arus yang melewati relay tadi maka relay akan switch dan menjadi rangkaian tertutup. Setelah menjadi rangkaian tertutup arus pada batrai akan masuk ke buzzer, dan arus yang melewati led kemudian masuk ke kaki buzzer. Arus yang telah melewati buzzer akan menghidupkan buzzer dengan syarat harus lebih dari 3V.

Gambar Rangkaian 3:

Rangkaian 3 ( Sensor UV ) : Sensor ini bekerja dengan cara menangkap sinar uv yang ada pada pagi hingga sore hari, sensor akan mengeluarkan output sebesar 14,3V kemudia arus ini akan masuk ke kaki non inverting dan mengeluarkan output sebesar 14V, arus akan melewati resistor yang dimana akan menjadi tegangan FBE sebesar 0,88 V yang sudah cukup mengaktifkan transistor. tegangan tadi akan bergerak menuju kaki base ke emitor lalu ke ground. Power yang dipakai pada relay sebesar 15V dan akan melewatinya ke transistor sebagai self bias lalu ke kaki kolektor menuju emitor dan akhirnya ke ground, karena arus yang melewati relay tidak cukup untuk menggerakkan relay, maka relay tidak akan bergerak sehingga tidak menjadi rangkaian tertutup dan LED tidak aktif. Pada saat malam hari tidak akan ada sinar uv yang bekerja jadi sensor akan mengeluarkan output sebesar -0,01V dan menuju kaki non inverting dan mengluarkan output sebesar -13,5V dan menuju resistor dan outputnya menjadi tegangan FBE lalu menuju kaki base pada transistor ke emitor lalu ke ground. Power akan mengalirkan arus melewati relay ke stransistor sebagai fixed bias masuk ke kaki kolektor menuju emitor lalu ke ground, karena arus melewati relay tadimakan relay akan switch dan membentuk rangkaian tertutup. Arus pada rangkaian tertutup berasal dari batrai sebesar 12V masuk ke resistor dan lalu ke LED sehingga LED akan aktif. 

D. Video

5. File Download  [kembali] 

Download File HTML (download)

Download Rangkaian non-inverting dengan Vref = 0 (download)

Download Rangkaian Sound Sensor (download) 

Download Rangkaian Vibration Sensor (download)

Download Rangkaian UV Sensor (download)

Download Data Sheet LM 741 (download)

Download Data Sheet Resistor (download)

 

[menuju awal]