Kelas X_SMK_Teknik-Otomasi-Industri_Agus

2882.2.11.4. RANGKAIAN APLIKASI OP-AMP2.2.11.4.1. PENDAHULUANOP-AMP dalam praktiknya dirangkai dengan konfigurasi yang bermacam-macam dan dalam kondisi “closed loop” mempunyai penguatan yangsangat tinggi (very high) dan hanya untuk sinyal yang lebih kecil (dalamorde mikrovolt atau lebih kecil lagi) dengan frekuensi yang sangat rendahdikuatkan secara akurat tanpa distorsi. Untuk sinyal-sinyal yang sekecilini sangat mudah terkena noise dan tak mungkin didapatkan pada suatulaboratorium.Di sisi lain penguatan tegangannya selain besar, juga tidak konstan.Penguatan tegangannya bervariasi dengan perubahan suhu dan sumberdaya (sumber tegangan). Variasi penguatan tegangan ini relatif besaruntuk kondisi “open loop”, sehingga untuk penggunaan atau aplikasirangkaian linier tak mungkin. Hal ini disebabkan kebanyakan aplikasilinier outputnya proporsional terhadap inputnya dari tipe OP-AMP yangsama.Dengan alasan di atas maka OP-AMP kondisi “open loop” secara umumtidak digunakan dalam aplikasi linier. Untuk mengatasi hal di atas, makadilakukan dengan memodifikasi rangkaian dasar OP-AMP, yaitu dengantujuan mengontrol penguatannya. Modifikasi rangkaian dasar ini adalahdengan menerapkan penggunaan umpan balik (“feedback”), yaitu sinyalpada output diumpanbalikkan ke input secara langsung melalui jaringanatau peralatan lain.Klasifikasi umpan balik (“feedback”) ada dua macam, yaitu: • Umpan balik negatif/degeneratif (negative feedback) • Umpan balik positif/regeneratif (positive feedback)Umpan balik negatif (negative feedback) sering disebut “degenerative”karena mereduksi amplitudo tegangan output yang sekaligus akanmereduksi penguatan tegangan dan biasanya berbalik fase terhadapinputnya. Namun untuk umpan balik positif (positive feedback) seringdisebut “regenerative”, karena pada outputnya akan selalu besaramplitudonya, dan outputnya sefase terhadap inputnya, maka sangatsesuai digunakan sebagai rangkaian osilator.

2892.2.11.4.2. RANGKAIAN DASARPada dasarnya OP-AMP mempunyai penguatan tegangan dan impedansiinput yang sangat tinggi dan impedansi output yang rendah (lebih kecildari 100? ) dan tergantung pada beban. a. Simbol OP-AMP ii Ro Ui 2 + Uid Ri + Uo RL Au Uid - Ui1 - b. Rangkaian ekuivalen OP-AMP Gambar 2.224 Rangkaian Dasar OP-AMPPenguatan tegangan untuk loop terbuka (open loop) adalah: AUOL UO UidAUOL = penguatan tegangan “open loop”Uid = tegangan input beda kedua terminal (Ui1 – Ui2)Karena penguat pada OP-AMP dianggap linier, maka tegangansaturasinya dengan persamaan pendekatan:? Uosat = - (Ucc – 2) < uo < Ucc – 2 (2.48)Misalkan: OP-AMP dengan Uosat = 10 V dengan penguatan tegangankondisi “open loop” = -105 dan Ri = 100 k? .Maka besarnya Uid adalah:Uid U oast 10 0,1 mV AOL 105Dan besarnya arus input saat itu adalah:II Uid 0,1 10 3 1nA Ri 100 103

290 2.2.11.4.2.1. Input Pembalik (Inverting Input)OP-AMP dengan metode input pembalik (inverting input) seperti Gambar4.2 ini mempunyai input pada terminal inverting (-) dan terminalnoninverting dihubungkan ke ground (sebagai “common”) dan terminaloutput diukur terhadap ground. if iid Rf i i R1 + -+ Ui Uid OP-AMP +- -+ Uo - Gambar 2.225 Rangkaian OP-AMP “inverting input” Dari Gambar 2.225 dapat digambar rangkaian ekuivalennya. ii R1 Rf if iid + + +- Ui Uo Uid OP-AMP - - -+ a. Rangkaian ekuivalen OP-AMP dengan penguatan konstan Rf R1 Ro Ui Uo Uid Ri =∞ + Au Uid - b. Rangkaian ekuivalen OP-AMP untuk sinyal AC Gambar 2.226 Rangkaian ekuivalen OP-AMP “Inverting Input”

291Polaritas tegangan output Uo dari rangkaian ini adalah kebalikanterhadap inputnya, atau jika inputnya AC, maka outputnya berbalik 180oterhadap inputnya.Sehingga metode “Node” tegangan diperoleh dari Gambar 2.226aadalah:iid Uid Ui Uid Uo Uid (4.3) Ri R1 RF Ui Uo Uo Uoiid Uo 1 AU0L AUOL AUOL Ri R1 RFDari persamaan di atas, jika AUOL = ? , maka didapatkan:iid Uo .1 Ui 0 Uo 0 Ri R1 RF0 Ui U Uo R1 R1 RFUi UoR1 RFU o RFU i R1Karena penguatan tegangan OP-AMP AU Uo maka penguatan Ui ,tegangan (Au) untuk penguat “inverting input”:AU Uo RF (4.4) Ui R1

292 2.2.11.4.2.2. Input Bukan Pembalik (Noninverting Input)Rangkaian OP-AMP dengan input bukan pembalik (noninverting input)dengan sistem pengali penguatan yang konstan. Untuk menentukanpenguatan tegangan dari rangkaian OP-AMP ini terlebih dahuludirepresentasikan dalam bentuk rangkaian ekuivalen (lihat Gambar2.227). + Op A mp Uo Ui - R1 Rf Rangkaian OP-AMP “Noninverting Input” Udi =0 Ui Rf R1 Uo b) Rangkaian ekuivalen “Noninverting Input” Gambar 2.227 Rangkaian OP-AMP dengan “Noninverting Input”Dari rangkaian ekuivalen didapatkan:Untuk: Uid = 0.UI R1 RF .U O R1U O R1 RF 1 RFU I R1 R1Karena penguatan tegangan AU UO , maka UIAu UO 1 RF (4.5) UI R1Atau dengan cara lain dapat ditentukan secara langsung denganmembuat arus input OP-AMP mendekati 0.

293 + if Rf Uo i1 R1 Uid i - Ui UiGambar 2.228 Rangkaian inverting input dengan metode arus input mendekati nolJika Ui positif, Uo didapat positif pula dan akibatnya i juga positif.Tegangan U1 = I . R1, dan arus yang menuju terminal input noninvertingadalah mendekati nol. Sehingga arus yang lewat R1 dan RF harus identik,maka didapatkan persamaan: UO U1 U1 , KarenaAU U0 RF R1 Ui Maka UO U1 RF U1 R1iF = i U O U1 RF U 1 U1 R1 U O 1 RF U 1 R1 U O 1 RF U 1 R1Karena arus input ke terminal “noninverting input” dianggap mendekatinol, maka Uid ? 0, sehingga didapatkan Ui = U1.AU UO UO 1 RF (2.49) U1 UI R1 2.2.11.4.2.3. Penguat Penjumlah (Summing Amplifier)Salah satu penggunaan rangkaian OP-AMP adalah pada penguatpenjumlah (summing amplifier). Rangkaian penguat ini penguatantegangan ditentukan oleh resistor (tahanan) pada masing-masing inputdan tahanan umpan baliknya.Gambar berikut (Gambar 2.229) menunjukkan rangkaian penguatpenjumlah. Rangkaian ini dianalisis dalam bentuk operasi fungsi linier.

294 U1 R1 - Uo U2 R2 Uid O p Amp U3 R3 + a) Rangkaian “Summing Amplifier” R1 R2 Rf R3 ++ + Uid = 0 Uo - U1 -U2 -U3 b) Rangkaian Ekuivalen “Virtual Ground” dari “Summing Amplifier”Gambar 2.229 Rangkaian “Summing Amplifier” dan Ekuivalen “Virtual ground”Besarnya tegangan output (Uo) tergantung pada tahanan depan (R1, R2,dan R3) pada masing-masing tegangan input (U1, U2, dan U3) sertatergantung pada tahanan umpan balik (RF).Sehingga besarnya Uo adalah:UO RF .U1 RF . U2 RF .U3 (2.50) R1 R2 RR3UO U1 U2 U3 RF R1 R2 R3 2.2.11.4.2.4. Rangkaian Pengurang (Substractor Circuit)Rangkaian pengurang yang menggunakan OP-AMP pada dasarnyasaling mengurangkan dari dua buah inputnya. Gambar 2.230menunjukkan rangkaian OP-AMP sebagai pengurang (“subtractor”), ataukadang-kadang disebut juga penguat beda (differential amplifier).

if R2 295 Uo Ui1 R1 i1 - Ui2 i2 R3 U1 OP-A MP U2 R4 + Gambar 2.230 Rangkaian “Subtractor”Jika arus yang masuk ke OP-AMP dianggap ideal, ii ? 0, maka denganpersamaan “loop” (Ideal OP-AMP).UI U i1 i F . R2 U i1 R2 U i1 U0 R1 R2Dengan menggunakan pembagi tegangan pada “node” “noninverting”:U2 R4 R3 .U i2 R4Karena OP-AMP dianggap ideal, maka Uid ? 0, sehingga U1 = U2 Makabesarnya tegangan output (Uo).UO R2 Ui2 Ui1 R4 Ui2 Ui1 R1 R3Jika R2 = R4 = RF dan R1 = R3 = R, maka tegangan output (Uo):UO RF Ui2 Ui1 (4.7) RAtau dengan cara lain yaitu metode superposisi, maka tegangan output(Uo).UO R4 . R1 R2 . Ui2 R2 .U i1 R3 R4 R1 R1Jika persamaan ini dibuat seperti ketentuan pemisahan di atas, yaitu R2 =R4 = RF dan R1 = R3= R, maka persamaan menjadi:

296UO RF R RF .Ui2 RF .Ui1 R . R RF RRF .U I1 RF . U I1R RRF Ui2 Ui1RJadi, besarnya tegangan output (Uo) pada rangkaian substractor samasaja dengan metode apa pun. Untuk pemakaian lebih lanjut bisa jugamenggunakan dua buah OP-AMP. Rf R1 - Rf OpA mp R3 - + R2 Op A mp Uo U1 + + U2 - Gambar 2.231 Rangkaian “Subtractor“ dengan 2 OP-AMPBesarnya tegangan output (Uo) adalah:UO RF . RF . U1 RF . U2 R3 R1 R2 RF .U 2 RF . RF U1 R2 R3 R1 RF R 2 R2 F U2 U1 R3 R1UO RF U2 RF U 1 (4.8) R2 R1 R3 2.2.11.4.2.5. Penyangga Tegangan (Voltage Buffer)Rangkaian penyangga tegangan (voltage buffer) adalah suatu pemisahansinyal input terhadap beban dengan menggunakan suatu tingkat unitpenguat tegangan yang tidak membalik polaritas dan atau fasenya. Disamping itu, biasanya menggunakan OP-AMP yang mempunyaiimpedansi input yang sangat tinggi dan impedansi output yang sangatrendah. Gambar 2.232 berikut rangkaian “unity gain amplifier” (“buffer”).

297 - Uo Ui +Gambar 2.232 Rangkaian OP-AMP sebagai “buffer”Besarnya tegangan output (Uo)UO Ui (4.9)Jadi, besarnya penguatan tegangannya adalah 1 dan oleh karena itubiasanya disebut “unity follower amplifier”. 2.2.11.4.2.6. Rangkaian Integrator (Integrator Circuit)Rangkaian integrator yang menggunakan OP-AMP hampir sama denganrangkaian-rangkaian “closed loop” lain yang menggunakan umpan balikresistor. Bedanya di sini umpan baliknya menggunakan kapasitor (C).Lebih jelasnya lihat rangkaian integrator (Gambar 4.10) berikut ini besertapersamaan analisisnya. if C R - ii Uid O p A mp + Uo Gambar 2.233 Rangkaian Integrator dengan OP-AMPDari gambar rangkaian di atas dapat dibuat rangkaian ekuivalen berdasar“virtual ground” sebagai berikut:

298 R Xc Uid = 0 Uo 11 . f .cJika Uid ? 0 dan xc = j . w. k 2 11Atau dengan notasi Laplace xc = jwc s.cIni berarti jw = s (notasi Laplace), sehingga besarnya penguatan dapatdicari secara berurutan sebagai berikut: UOi Ui UO 1 C s.U OC s. C. Uo R xc s UOMaka besarnya penguatan tegangan UiUO 1 (2.51)Ui s. CRSehingga besarnya tegangan output (Uo) dengan fungsi terhadap domainwaktu (time domain).UO 1 i dt 1 i i dt 1 U i dt C C RCUO 1 U i dt 1 U i t dt RC RC (2.52) 2.2.11.4.2.7. Rangkaian Diferensiator (Differentiator Circuit)Rangkaian diferensiator yang menggunakan OP-AMP, hampir samadengan rangkaian integrator, hanya saja umpan baliknya dan tahanandepan ditukar. Gambar 2.234 berikut ini menunjukkan rangkaiandiferensiator.

299Ui (t) R if ii iid - Uo (t) OP-A MP +Gambar 2.234 Rangkaian Diferensiatorii C dUi dtArus yang melewati kapasitor C juga sekaligus melalui R (iin = 0)Maka:UO iF.R ii.R RC dU i dtJadiU O t R. C dUi t (2.53) dt2.2.11.4.3. SISTEM PENGONTROL SUMBERPenguat operasi (OP-AMP) dapat digunakan untuk bermacam-macampengontrolan sumber. Dengan sebuah tegangan input dapat digunakanuntuk mengontrol tegangan atau arus output. Atau sebaliknya dengansebuah arus input dapat untuk pengontrolan ini biasanya digunakan padavariasi-variasi hubungan pada rangkaian instrumentasi. 2.2.11.4.3.1. Tegangan Mengontrol Tegangan SumberPada rangkaian ini tegangan output tergantung pada tegangan input(dengan faktor skala pembalik). Rangkaiannya dengan menggunakanOP-AMP seperti Gambar 2.235 berikut ini. U1 R1 Rf - Uo OP-AMP +

300 U1 Rc + OP-AMP Uo - R1 Rf Gambar 2.235 Rangkaian Tegangan Mengontrol Tegangan SumberGambar berikut menyatakan rangkaian ekuivalen ideal dari teganganmengontrol tegangan sumber secara ideal. ++ U1 kU1 -- Gambar 2.236 Rangkaian Ekuivalen IdealGambar 2.235 dan 2.236 pada dasarnya hampir sama, hanya saja padainputnya berbeda, yaitu antara “inverting input” dan “noninverting input”.Dalam Gambar 2.237a untuk menentukan tegangan output (Uo) sebagaihasil pengontrolan:UO RF .U1 k .U1 (2.54) R1Besarnya faktor pengontrolan:k UO RF Ui R1Sedangkan pada Gambar 2.237b untuk menentukan tegangan output(Uo) adalah:UO 1 RF .U1 k.U1 (2.55) R1Dengan faktor pengontrolan k 1 RF R1

301 2.2.11.4.3.2. Tegangan Mengontrol Arus SumberSuatu pengontrolan arus oleh tegangan input, kontrol ini memanfaatkanarus pada rangkaian yang melalui R1 dan RF. Gambar 2.237a berikutakan menjelaskan secara aliran arus. Rf U1 R1 I0 I1 - Uo OP-A MP + Gambar 2.237a Rangkaian Tegangan Mengontrol Arus SumberRangkaian ekuivalen ideal dari tegangan mengontrol arus sumber dapatdilihat pada Gambar 2.237b berikut ini: Io + U1 kU1 - Gambar 2.237b Rangkaian Ekuivalen IdealBesarnya arus hasil pengontrolan oleh tegangan input adalah identik arusyang melalui RF, yaitu:IO U1 k .U1 R1

302 2.2.11.4.3.3. Arus Mengontrol Tegangan SumberSuatu pengontrolan tegangan oleh arus input, kontrol ini memanfaatkanarus input yang melalui RF.Untuk lebih jelasnya lihat Gambar 2.238a dan 2.238b berikut ini. Rf U1 R1 I0 I1 - Uo OP-A MP + Gambar 238a Rangkaian Arus Mengontrol Tegangan Sumber I1 + kI1 U0 - Gambar 2.238 b Rangkaian Ekuivalen IdealBesarnya tegangan output (Uo) adalah:U O I 1. RF k . I 1 (2.56) 2.2.11.4.3.4. Arus Mengontrol Arus SumberRangkaian ini harus output tergantung arus input, sebagai pengontrolanterdapat arus yang melalui R1 dan RF seperti tampak pada Gambar2.238a dan 2.238b berikut ini:

303 R2 I1 R1 Rf I2 I0 I1 - OP-AMP Uo + Gambar 2.239a Rangkaian Arus Mengontrol Arus Sumber I1 I0 kI1 Gambar 2.239b Rangkaian Ekuivalen IdealBesarnya arus output sebagai pengontrolan dari arus input adalah:IO I1 I2 I1 I1 R1 1 R1 I1 k. I 1 (2.59) R2 R22.2.11.4.4. FILTER AKTIF (ACTIVE FILTER)Aplikasi OP-AMP yang populer adalah sebagai penyaring aktif (activefilter). Rangkaian filter aktif terdiri dari komponen pasif resistor-kapasitor.Disebut “active filter” karena adanya penambahan komponen aktif berupapenguat, yaitu OP-AMP, untuk memperoleh penguatan tegangan danpengisolasian sinyal atau penggerak sinyal (buffer).Sebuah filter memperoleh output yang konstan dari kondisi dc sampaidengan frekuensi “cut off” (fOH) dan tidak akan melalukan sinyal padafrekuensi itu yang biasa disebut filter pelalu frekuensi rendah (low passfilter). Sebaliknya, suatu filter yang akan melakukan sinyal sampaifrekuensi “cut off” (fOL) dan tidak akan melakukan sinyal pada frekuensi dibawah itu disebut filter pelalu frekuensi tinggi (high pass filter). Dan bilafilter itu bekerja melakukan sinyal di antara kedua batasan frekuensi “cutoff” antara “low pass” dan “high pass filter” disebut “band pass filter”.Untuk memudahkan penyebutan, filter-filter itu biasanya disingkat dalambeberapa huruf saja, seperti: - High Pass Filter (HPF) - Low Pass Filter (LPF) - Band Pass Filter (BPF)

304Gambar berikut memperlihatkan peta daerah respon (tanggapan) darifilter ideal seperti penjelasan di atas. Low Pass Band Pass High Pass Filter Fi lt er F ilt e r f (Hz) Gambar 2.240 Daerah Respon Filter Ideal 2.2.11.4.4.1. Filter Pelalu Frekuensi Rendah (Low Pass Filter)Filter pelalu frekuensi rendah menggunakan komponen resistor dankapasitor tunggal dengan sistem orde satu.Gambar berikut 2.241a menunjukkan rangkaian “low pass filter” danGambar 2.241b merupakan karakteristik respon ideal “low pass filter“. R2 R f - OPA-MP Uo R1 + U1 C1 Gambar 2.241a Rangkaian “Low Pass Filter”Besarnya penguatan tegangan pada output kondisi frekuensi “cut off”adalah konstan.AU 1 RF (2.60) R2

305 Uo Ui - 20 db / decade foH f (Hz) Gambar 2.242 Karakteristik respon ideal “Low Pass filter”Dengan turun -20 dB pada frekuensi “cut off” per dekade, maka dapatditentukan frekuansi “cut off” (fOH).f OH 1 1.C1 (2.61) 2Berdasarkan teori rangkaian LPF (low pass filter) pada prinsipnya hanyamenggunakan resistor dan kapasitor dirangkai dengan sistem rangkaianintegrator seperti gambar berikut ini. C R- Op A mp Uo Ui + Gambar 2.243 Prinsip rangkaian LPF dengan sistem integratorJika Ui = Um sin wt, dan simetris serta linier, maka:XC 1 1 2 .c .cBila R dan C konstan dengan frekuensi bervariasi, maka dapat ditentukanbesarnya tegangan output Uo.Untuk f «, maka Xc », sehingga: UO Xc . U i ?» RUntuk f », maka Xc «, sehingga: UO Xc . U i RAtau secara matematika dapat diuraikan sebagai berikut:f ? 0 HZ ? Uo ˜ Ui (bila tanpa penguat tegangan)

306f > fOH HZ ? Uo ˜ 0Dengan kata lain sinyal input dengan frekuensi rendah sinyal inputditeruskan atau dilakukan ke output, yang besarnya hampir sama besardengan inputnya bila tanpa penguat. Sedangkan pada frekuensi tinggisinyal input diredam hampir mendekati nol. 2.2.11.4.4.2. Filter Pelalu Frekuensi Tinggi (High Pass Filter)Besarnya frekuensi “cut off” tergantung pada besarnya kapasitor danresistor yang digunakan pada rangkaian filter.Gambar 2.244 rangkaian filter aktif pelalu frekuensi tinggi (high pass filter: HPF). R2 Rf - Uo C1 OP-A MP R1 + Gambar 2.244 Rangkaian Filter Aktif Pelalu Frekuensi TinggiBesarnya frekuensi “cut off” dari penguat tersebut adalah:f OL 1 1C1 (2.62) 2Berdasarkan teori, rangkaian filter pelalu frekuensi tinggi (HPF) dapatdigunakan rangkaian diferensiator seperti gambar berikut ini: R U1 C - OP-AMP Uo +Gambar 2.245 Prinsip rangkaian HPF dengan sistem diferensiator

307Jika Ui = Um sin wt dan XC 1 1 .c 2 fcMaka: UO R Ui XC.Besarnya tegangan output secara matematika ditentukan (Uo) dalam duakondisi ekstrim, yaitu:• Untuk f », maka Uo ? Ui (bila tanpa penguat tegangan)• Untuk f «, maka Uo ? 0 Uo Ui - 20 db / decade fol f (Hz) Gambar 2.246 Karakteristik respon ideal “High Pass Filter” 2.2.11.4.4.3. Filter Pelalu Frekuensi Antara (Band Pass Filter)Dalam rangkaian aktif, “Band Pass Filter” biasanya menggunakan duatingkat penguat, yaitu penguat tingkat pertama sebagai filter pelalufrekuensi tinggi (HPF) dan filter tingkat kedua sebagai filter pelalufrekuensi rendah (LPF). Dengan mengombinasikan kedua filter ini akandioperasikan sebagai respon “bandpass” sesuai dengan keinginan. RG RF RG RF - - OpAmp Uo R2 + C1 OpAmpU1 + C2 R1 (HPF) (LDF) Gambar 2.247 Rangkaian Band Pass Filter

308 Uo Ui - 20 db / decade 0 fol foH f (Hz) Gambar 2.248 Karakteristik respon ideal “Band Pass Filter”Besarnya frekuensi batas dari respon BPF adalah:f ol 1 UntukHPF 2 1 . C1f OH 1 untukLPF 2 2 .C22.2.11.4.5. RANGKAIAN INSTRUMENTASIAplikasi OP-AMP lainnya yang populer adalah sebagai penunjang dalampembuatan alat-alat ukur atau instrumentasi seperti voltmeter AC atauvoltmeter DC.Peralatan lain dalam instrumentasi yang menggunakan OP-AMP adalah“display driver”, instrumentasi amplifier, dan sebagainya. 2.2.11.4.5.1. Voltmeter DCOP-AMP pada peralatan voltmeter DC ini digunakan sebagai penguatdasar yang mempunyai karakteristik impedansi input yang tinggi danfaktor skalanya tergantung pada harga resistor dan akurasinya. Rf U1 R1 100 k 0 - 1 mA R s 10 Ω 100 k - M Io OP-A MP Uo + Gambar 2.249 OP-AMP sebagai Multimeter dc

309Dari Gambar 4.249 di atas dapat dianalisis secara fungsi transfer,sehingga diperoleh persamaan seperti berikut:I O RF 1 100k . 1 1 mAU O R1 RS 100k 10 10 mVDari sini artinya setiap pengukuran Ui = 10 mV akan menghasilkan arusyang mengalir melalui meter M sebesar 1 mA, sehingga jika teganganinput Ui = 5 mV akan menghasilkan arus 0,5 mA atau penyimpanganjarum adalah setengah dari skala penuh. Hal ini dapat diubah tingkatkepekaannya yaitu dengan mengubah RF atau R1 dari rangkaian yangada pada OP-AMP.2.2.11.4.5.2. Voltmeter ACPada dasarnya rangkaian Voltmeter AC sama dengan Voltmeter DC,hanya saja perlu pembuatan sinyal AC yang masuk pada miliamperemeternya. Untuk rangkaian Voltmeter AC dapat dibangun sepertiVolmeter DC, hanya dilengkapi diode dan kapasitor pada outputnya.U1 R -100k OPA-MP + D1 C3 D2 M C1 C2 Rf 100k R s10 ΩGambar 2.250 OP-AMP sebagai Multimeter ACDalam hal ini sensitivitas multimeter AC ditentukan dengan menggunakanfungsi transfer arus output dan tegangan input.I O RF 1 100k . 1 1 mAU O R1 RS 100k 10 10 mV 2.2.11.4.5.3. Display Driver“Display driver” yang dimaksudkan adalah sebagai penggerak penampil(display). Contohnya lampu atau LED (Light Emiting Diode).

310Adapun cara memasang display dapat ditentukan dengan caramengetahui input yang diberikan pada OP-AMP termasuk pemasangandriver-nya. + Ucc (5V) - 30 mA I = 600 mA Input 358 Uo RB + 100 k Q1(B > 20) U BE Gambar 2.251 OP-AMP sebagai “driver” Lampu + Ucc (+ 5V)Input - I = 20 mA Uo RB 358 180 k + ULED = 1 ,5V Gambar 2.252 OP-AMP sebagai “driver” LEDMenentukan komponen RB dan RD pada masing-masing Gambar 4.26dan 4.27 adalah:RB UO U BE Icon IBIB I CQ1 I CQ1 I . Tergantung transistor hFEMaka dari Gambar 4.26 jika IB = 30 mA dan I = 600 mA, maka hFE = 600 20, 30

311baru dipilih transistor jenis apa yang mempunyai kemampuan ? , Ic, IBsebesar tersebut.Dari Gambar 4.47 akan didapatkan besarnya RD, yaitu:RD U O U LED UO 1,5V I 20mA 2.2.11.4.5.4. OP-AMP sebagai Amplifier InstrumentasiRangkaian ini pada dasarnya mempunyai sebuah output yang diperolehdari perbedaan kedua terminal input.Lebih jelasnya dapat dilihat prinsip dasar OP-AMP sebagai amplifier padaGambar 2.253 berikut ini: - R RU2 Op - Amp +R - Uo Op - Amp Rp + - R R Op - AmpU1 + RGambar 2.253 Rangkaian OP-AMP sebagai Amplifier InstrumentasiDengan menggunakan tiga OP-AMP yang semuanya terdapat padakemasan tunggal yang berisi empat OP-AMP (single quad OP-AMP),maka tegangan output (Uo) dapat ditentukan sebagai berikut:UO 1 2RU1 U2 RpSehingga: U O 1 2R U1 U2 k U1 U2 (4.22) RP

312LATIHAN 4 1. Dari Gambar 4.2 jika telah ditentukan RF = 100 k? ?R1 = 50 k? ?dan Ui = 2 mV, tentukan besarnya tegangan output Uo!2. Dari Gambar 4.4a ditentukan RF = 100 k? dan R1 = 50 k? ?Bila pada tegangan output (Uo) terukur = 1500 mV, tentukan berapakah tegangan input (Ui) yang harus dimasukkan!3. Dari soal 4.6.1 bila Uo = -450 mV, Ui = 150 mV, dan R1 = 50 k? ?tentukan RF!4. Dari soal 4.6.2 bila Ui = -50 mV, Uo = -500 mV, dan RF = 9 k? ? tentukan besarnya R1!5. Berikan penjelasan tentang ciri-ciri penguat OP-AMP dengan input inverting pada outputnya!6. Penggunaan OP-AMP yang populer ada beberapa peralatan, berikan contohnya (sebanyak 4 macam)!7. Sebuah OP-AMP noninverting input dengan tegangan input Ui = 5 V dan mempunyai RF = 500 k? dan R1 = 10 k? dan tegangan sumber ? 12 V DC. Berapakah besar tegangan Uo secara teori dan secara praktik? Mengapa antara perhitungan teori dan praktik tidak sesuai? (Gambarkan rangkaian seperti Gambar 4.4a)8. Berapakah besar tegangan saturasi OP-AMP absolut?3.4.

LAMPIRAN A.1 DAFTAR PUSTAKABeuth, Klaus,“Elektronik 4 Digitaltechnik”, Vogel-Buchverlag,Wuerzburg, 1982ac”Elektronika Daya”, GunadarmaELWE, ”Lehrsysteme Leistungelektronik”.Europalehrmittel, “Fachkunde Information Elektronik“, VerlagStuttgart hal 13/14.Horn / Nur Lesson plan 51520104 PPPGT Malang 1988.Horn / Rizal, Lesson Plan 51510102.Horn / Sutrisno Lesson plan 52520203 PPPGT Malang 1988.ITB, Polyteknik Mekanik Swiss, ”Teknik Listrik Terpakai”, hal 39– 47Kamajaya, ”Fisika 1”, Ganeqa Exact, Bandung, 1994.MC68HC11F1 Technical Data, Motorola Inc., Arizona, 1990MC68HC11F1 Programming Reference Guide, Motorola Inc.,ArizonaM68HC11 Reference Manual, Motorola Inc., Arizona, 2002MC68HC11F1 Technical Summary 8-Bit Microcontroller,MotorolaInc., Arizona, 1997M. Affandi Agus Ponijo, ”Pengetahuan Dasar Teknik Listrik”M. Affandi Agus Ponijo, ”Pengetahuan Dasar Teknik Listrik”“Microprocessor and Microcomputer”, ITT Fachlergänge,Pforzheim, 1979Nur / Supr , Lesson plan 51520101, PPPG Teknologi Malang,1988.Ogata, K(1997). “Teknik Kontrol Automatik”. Jilid 1. Erlangga:JakartaPEDC, “Ilmu Listrik ”, Bandung, PEDC, 1981, hal 127-129,PTGunung Agung, 1981.

LAMPIRAN A.2Pflaum, Richard. ”Elektronik IVA Leistungelektronik (lehrbuch)Werner Dzieia”, VerlagKG MunchenPitowarno, E.(2006). “Robotika Disain, Kontrol, Dan KecerdasanBuatan”. Andi: YogyakartaSchmidt, Walf Deiter (1997). ”Sensor Schaltungs Technik”. Vogel(Wurzburg). GermanySugihartono, Drs.(1996). “Dasar-dasar Kontrol Pneumatik”.Tarsito: BandungSuma’mur P.K, Msc, Dr ; “Keselamatan kerja dan Pencegahankecelakaan” ;Stielew, Roth, Prof, Dr, Ing. ”Institutfur Leistungselektronik undElektrische Antriebe”W. Ernest, ”Elektrotecnik“, FranKfruft, Sauerlaender 1982, hal13,14, 15-17.Wil Helm Benz, ”Tabellen Buch Elektronik”, Kohl & Noltemeter &10, Frankfurt, 1989Uma’mur P.K, Msc, Dr ; ”Keselamatan kerja dan PencegahanKecelakaan”http://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/design/systemscontrol/pneumaticsrev1.shtml. (12.01.2008)http://64.78.42.182/sweethaven/MechTech/hydraulics01/modulemain.asp? whichMod=0100. (12.01.2008)en.wikipedia.org/wiki/Brushless_DC_electric_motor - 40k.(12.01.2008)

LAMPIRAN B.1 DAFTAR ISTILAHAC Choper clockADC coiladder commonaktuator coulombakumulator counteralkali CPUalternatif current crowbaringALU cut-offamper daya listrikamplifier DC Choperamplitudo dekoderAND demodulasianoda densityaritmatika depletion Layerarus cerat depolarisatorarus listrik desimalarus pusar destilasiasam nitrat DIACassembler diagram bodeatom diamaterband pas filter dielektrikumbasis difusibeda potensial digitalbias dimmerbiner diodabiner dioda Schottkybiner dioda varactorbit dioda zenerBJT dipoleboolean direct currentbreak down diskritbus doublecaption downloadcarry draincelcius. efisiensichip ekivalen

LAMPIRAN B.2 hukum Kirchhoff hukum ohmekonomis IGBTelekrolisa Impendansielektro statis indekselektroda induksielektrolit induktansielektron induktorelektronika daya inputemitor input pembalikEXOR instrumentasiFahrenheit. integerfarad ionisasifase ISAferro magnetik isolasifilter jembatan Wheatstoneflag jendelaflip-flop jouleflow chart Joulefluks junctionform kapasitansiforward bias kapasitas panasfoto cell katodafrekuensi katupfrekuensi modulasi kelvin.fungsi kimiawifuzzy kode programfuzzylemps koefisiengalvanis kolektorgate kondensatorgaya gerak listrik konduksigaya gerak magnet konfigurasigenerator konstantaHandShaking kontrolhenry kontrolerhertz konveksihidrolika konversihigh pass filter konverterhisterisis koronaholehorse power

korosi LAMPIRAN B.3kursorLDR penghantarloop penyearahloop penyulutanlow pass filter penyulutanLPT permitivitas listrikLSI pewaktumedan magnit phasamekanik pistonmemori plantmikrokomputer plasmamikrokontroller pneumatikmneumonic pointermodulasi pointerMOS polarisasiMOSFET polaritasmotor stepper popmuatan listrik portmultiplekser portNeutron potensial barierNOT potensiometeroffset potensiometerohm power supplyoksidasi PPIop-amp PROMop-code prosedurOR Protonorde dua pulsaorde satu pushoscilator PWMosilasi radiasiosilator radiatorosiloskop radioaktifoutput RAMoverflow Reamur.parallel registerparity registerpengalamatan reluktansi RePROM resonansi

LAMPIRAN B.4 Tegangan Knee tegangan listrikreverse bias temperaturROM teslaroot locus thermocoupleRS232 thyristorsatu fase tiga fasesekuensial timersemi penghantar Titik Qsemikonduktor Toleransisemikonduktor Transistorsensor transistorseri transistor bipolar,servo Transkonduktansisiemens transportasisilicon triacsilikon Unijunction Transistorsinyal unipolarsinyal usaha listrikSource USBstack valensistatement variabelstator variantstring visual basicsubrutin volttabel kebenaran watttahanan webertahanan jenistegangan