Prinsip kerja inverting amplifier adalah memberikan sinyal input ke terminal inverting (-) melalui resistor, sementara terminal non-inverting (+) dihubungkan ke ground. Dengan adanya resistor feedback dari output kembali ke input inverting, tercipta loop umpan balik negatif. Akibatnya, op-amp akan mengatur output agar perbedaan tegangan kedua input menjadi hampir nol. Karena masuk melalui input inverting, sinyal output menjadi terbalik 180 derajat terhadap input. Besar penguatan ditentukan oleh perbandingan resistor feedback dengan resistor input, sehingga rangkaian dapat berfungsi sebagai penguat dengan polaritas terbalik.
2. Komparator
Komparator menggunakan op-amp untuk membandingkan dua tegangan masukan, yaitu di terminal inverting (-) dan non-inverting (+). Jika tegangan pada terminal non-inverting lebih tinggi daripada terminal inverting, maka output akan jenuh ke tegangan suplai positif. Sebaliknya, jika tegangan terminal inverting lebih tinggi, maka output akan turun ke tegangan suplai negatif. Dengan karakteristik ini, komparator bekerja sebagai pengubah sinyal analog menjadi sinyal digital berupa dua level logika, sehingga sering digunakan pada rangkaian pendeteksi ambang atau pengendali otomatis.
3. LPF -20 dB
Low Pass Filter adalah rangkaian yang melewatkan sinyal frekuensi rendah dan menahan atau meredam sinyal frekuensi tinggi. Prinsipnya menggunakan kombinasi resistor dan kapasitor. Pada frekuensi di bawah nilai cut-off, sinyal dapat lewat hampir tanpa perubahan. Namun, setelah melewati frekuensi cut-off, amplitudo sinyal mulai menurun. Laju penurunan sebesar -20 dB per dekade artinya jika frekuensi naik 10 kali lipat di atas cut-off, maka level sinyal output akan turun sebesar 20 dB. Dengan demikian, rangkaian ini efektif digunakan untuk meredam noise atau sinyal tidak diinginkan pada frekuensi tinggi.
4. HPF 40 dB
High Pass Filter adalah rangkaian yang melewatkan sinyal frekuensi tinggi dan meredam sinyal frekuensi rendah. Prinsip kerjanya juga berdasarkan kombinasi resistor dan kapasitor. Pada frekuensi rendah, sinyal hampir seluruhnya diredam, sedangkan pada frekuensi di atas nilai cut-off, sinyal dilewatkan dengan lebih baik. Jika filter ini memiliki kemiringan 40 dB per dekade, maka setiap penurunan frekuensi 10 kali lipat di bawah cut-off menyebabkan sinyal berkurang 40 dB. Nilai 40 dB per dekade menunjukkan filter orde dua atau kombinasi filter orde lebih tinggi, sehingga memiliki selektivitas yang lebih tajam dibandingkan filter orde pertama.
1. Analisa prinsip kerja dari rangkaian Inverting Amplifier berdasarkan nilai yang didapatkan dari percobaan?
Jawab:
Dari hasil percobaan menunjukkan bahwa rangkaian bekerja sesuai prinsip inverting amplifier, yaitu menghasilkan sinyal output dengan amplitudo yang dipengaruhi oleh perbandingan Rf terhadap Rin, serta adanya pembalikan fasa terhadap input sebesar 180 derajat.
2. Apa yang terjadi jika input komparator mendekati sama dengan tegangan referensi? Apakah output stabil atau terdapat ketidakpastian (chattering)? Jelaskan berdasarkan hasil percobaan.
Jawab:
Dari hasil percobaan komparator bekerja sesuai prinsipnya. Jika input mendekati sama dengan referensi, output cenderung tidak stabil karena dipengaruhi noise kecil atau variasi tegangan. Untuk mengatasi masalah ini biasanya digunakan teknik hysteresis (Schmitt trigger) agar transisi output lebih tegas dan tidak terjadi chatter.Tetapi, pada percobaan praktikum ini komparator bekerja sesuai prinsipnya yaitu jika V+ > V- maka Vout = +Vsaturasi sebaliknya jika V+ < V- maka Vout= -Vsaturasi.
3. Bagaimana perbandingan antara nilai perhitungan dengan pengukuran dan jika terjadi perbedaan berikan alasannya.
Jawab:
Inverting Amplifier: Nilai terukur dan perhitungan tidak selalu sama atau mendekati hasil pengukuran.
Comparator Amplifier: Hasil pengukuran sesuai dengan teori, yaitu output positif saat V1 > V2 dan output negatif saat V1 < V2.
LPF -20dB: LPF bekerja sesuai teori, frekuensi di atas cutoff semakin teredam dan output tertinggal fasa input.
HPF 40 dB: Output sinus tetap stabil dan hampir sama dengan input, sesuai prinsip HPF.
Perbedaan antara hasil perhitungan dengan hasil pengukuran dapat disebabkan oleh adanya kemungkinan human error juga bisa terjadi selama percobaan, misalnya kurang teliti dalam membaca skala pada osiloskop atau multimeter, kesalahan pencatatan angka hasil pengukuran, penempatan probe yang kurang tepat, atau pengaturan skala alat yang tidak sepenuhnya sesuai.
4. Analisa prinsip kerja dari LPF berdasarkan tegangan input, output, frekuensi cut-off, dan gelombang hasil percobaan.
Jawab:
Dari percobaan praktikum yang telah dilakukan didapatkan bahwa seiring dengan kenaikan frekuensi maka tegangan outputnya semakin kecil, hal ini sesuai dengan prinsip kerjanya yaitu frekuensi sinyal meningkat 10 kali lipat diatas frekuensi cut off, tegangan outputnya akan berkurang 10 kali lipat (diredam -20dB) dari nilai seharusnya, dapat kita lihat saat frekuensi 100Hz tegangannya outputnya 1,478V dan saat frekuensinya 1000Hz Voutnya 0,264V artinya terjadi penurunan hampir 10 kali lipat.
5. Analisa prinsip kerja dari HPF berdasarkan tegangan input, output, frekuensi cut-off, dan gelombang hasil percobaan.
Jawab:
Prinsip kerja HPF ini dengan melewatkan sinyal dengan frekuensi tinggi dan juga memblokir sinyal dengan frekuensi rendah,untuk tegangan outputnya semakin rendah jika frekuensinya kita tingkatkan, dapat kita lihat pada percobaan ini nilai Vout 1000Hz lebih kecil dari 500Hz namu sedikit keliru pada Vout 100Hz. Untuk itu mungkin terdapat analisa disebabkan karena kesalahan praktikan saat pengambilan data dan nilainya.
Komentar
Posting Komentar