Komparator non Inverting Dengan Vref=+


1. Pendahuluan[Kembali]

Komparator adalah rangkaian elektronik berbasis op-amp (operational amplifier) yang digunakan untuk membandingkan dua tegangan input dan menghasilkan sinyal digital sebagai output. Salah satu parameter penting dalam komparator adalah tegangan referensi (Vref), yaitu tegangan acuan yang digunakan sebagai pembanding terhadap sinyal input.

Pada komparator dengan Vref positif, tegangan referensi diberikan dalam nilai positif (di atas 0 V) pada salah satu input op-amp. Rangkaian ini sangat berguna dalam sistem deteksi batas (threshold) untuk mengaktifkan atau menonaktifkan suatu proses secara otomatis berdasarkan besar tegangan input.

2. Tujuan[Kembali]

  • Memahami prinsip kerja komparator dengan tegangan referensi positif

  • Menentukan efek nilai Vref terhadap kondisi output

  • Menganalisis perubahan logika output berdasarkan variasi input

  • Menerapkan prinsip komparator dalam sistem otomatisasi berbasis batas tegangan

3. Alat dan Bahan[Kembali]

  • Transistor (2N1711)
2N1711 adalah transistor NPN tipe BJT (Bipolar Junction Transistor) berbahan silikon yang dirancang untuk aplikasi penguatan sinyal dan pengendalian arus sedang. Transistor ini cocok digunakan pada rangkaian penguat, driver, dan saklar elektronik.
  • Op-Amp (741)
Op-amp adalah komponen analog yang memperkuat selisih tegangan antara input inverting (−) dan non-inverting (+). Op-amp ideal memiliki gain tak hingga, impedansi input sangat tinggi, dan impedansi output sangat rendah. Digunakan dalam konfigurasi seperti inverting, non-inverting, integrator, dan diferensiator untuk pemrosesan sinyal analog.

  • Diode
Dioda adalah komponen elektronik dua kaki yang memungkinkan arus listrik mengalir hanya dalam satu arah dari anoda (A) ke katoda (K). Dioda bersifat seperti katup satu arah untuk arus listrik.
  • Resistor Variabel (POT-HG)
Resistor variabel atau potensiometer (biasa disingkat POT) adalah komponen yang nilai resistansinya dapat diubah secara manual. Tipe POT-HG (Horizontal Gear) adalah potensiometer putar dengan poros pengatur yang diputar secara horizontal, sering digunakan pada perangkat elektronik dan simulasi seperti di Proteus.
  • Resistor
Resistor adalah komponen elektronik pasif yang berfungsi menghambat aliran arus listrik dalam suatu rangkaian. Salah satu fungsi utamanya adalah membatasi arus agar tidak melebihi batas yang dapat diterima oleh komponen lain, sehingga mencegah kerusakan.
  • Relay
Relay adalah saklar listrik yang dioperasikan secara elektromagnetik. Artinya, relay dapat menghubungkan atau memutuskan arus listrik di suatu rangkaian dengan bantuan medan magnet yang dihasilkan oleh lilitan (kumparan) di dalamnya.
  • Lamp

Lampu (Lamp) dalam konteks elektronika adalah komponen output yang memancarkan cahaya saat dialiri arus listrik. Lampu bisa digunakan untuk indikator, penerangan, atau beban dalam rangkaian.

  • Sensor suhu (LM35)

LM35 adalah sensor suhu analog yang menghasilkan tegangan output linier terhadap suhu dalam derajat Celcius. Artinya, suhu naik → tegangan output juga naik secara proporsional.

  • sensor MQ-2 
Kemampuan sensor gas digunakan untuk mendeteksi adanya perbedaan konsentrasi gas tergantung dari chemireistor untuk menghantarkan arus listrik. Chemiresistor yang biasa digunakan adalah Tin Dioxide (SnO2) yang merupakan semikonduktor tipe N yang mempunyai elektron bebas (elemen donor). Pada umumnya kandungan oksigen di udara lebih banyak jika dibandingkan dengan gas yang mudah terbakar lainnya. Partikel oksigen akan menarik elektron bebas yang berada pada SnO2 sehingga elektron akan terkumpul di permukaan. Karena tidak ada elektron bebas yang tersedia, maka arus keluaran akan menjadi nol. Saat sensor gas ditempatkan pada suatu tempat yang terdapat gas beracun atau pun gas yang mudah terbakar, maka gas pereduksi akan bereaksi dengan oksigen yang teradopsi. Hal ini menyebabkan terputusnya ikatan kimia antara oksigen dengan elektron bebas sehingga elektron bebas akan terlepas. Karena elektron bebas kembali ke tempat semula, maka arus listrik akan mengalir. Aliran arus listrik akan sebanding dengan jumlah elektron bebas yang terdapat pada SnO2, apabila gas sangat beracun maka akan ada lebih banyak elektron bebas.

Sensor gas dari tipe MQ terdiri dari beberapa jenis sesuai dengan peruntukannya masing-masing. Pada gambar di bawah diperlihatkan fungsi dari setiap tipe sensor gas.

Grafik respon sensor gas :
  • sensor HIH-5030


Sensor yang dapat mengukur dua parameter lingkungan sekaligus, yakni suhu dan kelembaban udara (humidity). Dalam sensor ini terdapat sebuah thermistor tipe NTC (Negative Temperature Coefficient) untuk mengukur suhu, sebuah sensor kelembaban tipe resisitif dan sebuah mikrokontroller 8-bit yang mengolah kedua sensor tersebut dan mengirim hasilnya ke pin output dengan format single-wire bi-directional (kabel tunggal dua arah).

Spesifikasi :













  • Output analog
  • Sensor kelembaban relatif
  • Akurasi kelembaban: ± 3% rh.
  • Pasokan 2,7 vdc sampai 5,5 vdc.
  • Smd.tertutup, dengan / tanpa filter hidrofobik
Pinout




Grafik Respons Sensor


  • Dc Sumber
Sumber DC (Direct Current) adalah komponen atau perangkat yang menyediakan tegangan searah, yaitu arus mengalir dari kutub positif ke negatif secara konstan (tidak bolak-balik seperti AC)
  • Ground
Baterai adalah sumber energi listrik DC (arus searah) yang mengubah energi kimia menjadi energi listrik melalui reaksi elektrokimia. Dalam percobaan elektronika, baterai berfungsi sebagai sumber daya utama untuk menyalakan rangkaian.

4. Dasar Teori[Kembali]

Cara Kerja Komparator:
Komparator bekerja dengan prinsip dasar perbandingan dua tegangan:


​

Penerapan Vref Positif:

  • Vref positif biasanya diberikan ke terminal inverting (-) atau non-inverting (+) tergantung pada konfigurasi:

    • Jika Vref diberikan ke terminal inverting (-) dan sinyal ke non-inverting (+): komparator non-inverting

      • Output HIGH jika input > Vref

      • Output LOW jika input < Vref

    • Jika Vref diberikan ke terminal non-inverting (+) dan sinyal ke inverting (-): komparator inverting

      • Output LOW jika input > Vref

      • Output HIGH jika input < Vref

Mengapa Vref Positif?
Dengan memberikan tegangan referensi positif, kita bisa menentukan batas tegangan input yang harus dilewati agar terjadi perubahan logika pada output. Contohnya, jika Vref = +2V, maka output hanya akan aktif ketika input melewati 2V.

Aplikasi Komparator dengan Vref Positif:

  • Deteksi tegangan baterai rendah

  • Pengendalian beban otomatis

  • Sistem peringatan (alarm) berbasis tegangan

  • Sensor berbasis tegangan (NTC, LDR, dll)

5. Percobaan[Kembali]



video penjelasan:







6. Link Download[Kembali]

download rangkaian disini

download datasheet sensor suhu disini

download datasheet potensiometer disini

download datasheet resistor disini

download datasheet op amp disini

download datasheet relay disini

download datasheet transistor disini

download datasheet dioda disini

download datasheet sensor gas disini

download datasheet batteray disini



Komentar

Posting Komentar