Jumat, 22 April 2022

Differential Amplifier






Differential Amplifier



 1. Tujuan

  • 1.     Mengetahui apa itu Differntial Amplifier

    2.     Mengetahui fungsi dari Differential Amplifier

    3.     Mengetahui komponen penyusun Diffrential Amplifier

    4.     Mengetahui bentuk rangkaian Differential Amplifier

  •  2. Alat dan Bahan

  •    IC Lm741

LM741 adalah salah satu IC (Integrated Circuit) Op-Amp (Operational Amplifier) yang memiliki 8 pin. IC Op-Amp ini terdapat 2 jenis bentuk, yaitu tabung (lingkaran) dan kotak (persegi), tetapi yang umum adalah yang berbentuk persegi. Op-Amp banyak digunakan dalam sistem analog komputer, penguat video/gambar, penguat audio, osilator, detector dan lainnya. LM741 biasanya bekerja pada tegangan positif/negatif 12 volt, dibawah itu IC tidak akan bekerja. Setiap pin/kaki-kaki pada IC LM741 mempunya fungsi yang berbeda-beda, keterangan pin/kaki-kaki LM741 dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

 

  •     Resistor



            Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan hukum Ohm:
                                                                R = V/I
        Resistor digunakan sebagai bagian dari rangkaian elektronik dan sirkuit elektronik, dan merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan. Resistor dapat dibuat dari bermacam-macam komponen dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel-kromium).
  Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, derau listrik (noise), dan induktansi.
Resistor dapat diintegrasikan kedalam sirkuit hibrida dan papan sirkuit cetak, bahkan sirkuit terpadu. Ukuran dan letak kaki bergantung pada desain sirkuit, kebutuhan daya resistor harus cukup dan disesuaikan dengan kebutuhan arus rangkaian agar tidak terbakar.

 

  •          Power


Baterai adalah perangkat yang mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Pada baterai terdapat dua kutub, yaitu kutub positif dan kutub negatif. Kutub positif berada pada bagian batang baterai. Sedangkan, kutub negatif baterai berada pada bagian bawah baterai.  Reaksi kimia yang terjadi di dalam baterai menimbulkan arus listrik bermuatan positif dan negatif. Baterai mengalirkan arus listrik secara langsung. Arus listrik bermuatan positif dialirkan melalui ujung knob bagian atas baterai (kutub positif baterai). Ada pun arus listrik bermuatan negatif dialirkan melalui pelapis bagian bawah baterai (kutub negatif baterai). Selanjutnya, arus listrik bermuatan positif dan negatif mengalir secara terpisah melalui kabel (kawat tembaga) menuju ke alat. 


Penguat diferensial merupakan penguat yang berfungsi untuk menguatkan hasil operasi pengurangan terhadap dua sinyal masukan yang diberikan. Penguat differensial juga sering disebut sebagai penguat substractor. Pada penguat differensial, sinyal tidak diberikan pada salah satu input Op-Amp melainkan pada kedua input Op-Amp.

Dalam menganalisis rangkaian Op-Amp sebagai penguat terdapat dua aturan penting yaitu: (a) Perbedaan tegangan antara kedua masukan Op-Amp adalah nol.(b) Arus yang mengalir pada kedua masukan Op-Amp adalah nol.

Berikut Analisis Terhadap Rangkaian Penguat Diferensial

1)     Analisis Rangkaian Penguat Differensial saat V1 dihubung singkat

Pada penguat differensial, sinyal diberikan pada kedua input Op-Amp, oleh karena itu untuk mempermudah analisis rangkaian penguat differensial perlu diterapkan teori superposisi dengan asumsi setiap sumber bekerja sendiri tanpa pengaruh sumber yang lain. Dengan demikian, untuk analisis rangkaian menggunakan sumber tegangan V2, maka sumber tegangan V1 harus dihubung singkat. Kemudian terapkan hukum Kirchoff arus pada titik cabang A dan B serta asumsi I+ = I- = 0.

Dari gambar 2, diketahui bahwa nilai arus yang mengalir pada cabang A dan B sebagai berikut:

If = ig                                                                                                  (1)

Dengan analisis node, persamaan (1) dapat diubah menjadi :

                                                                                           (2)

Karena V+ = VB dan V- = VA , serta asumsi nilai V+ = V- maka dapat dituliskan nilai VB = VA. Sehingga persamaan (2) menjadi:

                                                                                                            (3)

Dengan menyederhanakan persamaan (3), dapat diperoleh persamaan tegangan keluaran dari penguat differensial ketika V1 dihubung singkat:

                                                                                                            (4)

 

Karena nilai dari VB belum diketahui, maka nilai VB perlu dicari terlebih dahulu. Nilai dari VB dapat diperoleh dengan menerapkan rumus pembagi tegangan pada R2 dan Rg.

                                                                                                            (5)


Dengan mensubtitusikan persamaan (5) ke dalam persamaan (4) Didapatkan persamaan tegangan keluaran dari penguat differensial ketika V1 dihubung singkat:

                                                                                                            (6)

2)    Analisis Rangkaian Penguat Differensial saat V2 dihubung singkat

Karena V2 dihubung singkat dan asumsi I+ = I- = 0 maka pada titik cabang B tidak terdapat aliran arus (VB = 0), sehingga analisis rangkaian hanya dilakukan pada titik cabang A. Dari Gambar 3.6. didapatkan persamaan arus yang mengalir pada titik cabang A, sebagai berikut: 

                                           I1 = If                                                      (7)

 

Dengan menggunakan teori tegangan titik simpul, persamaan (7) dapat dijabarkan menjadi:

                                                                                                            (8)

Karena V+ = VB = 0 dan V- = VA , serta asumsi nilai V+ = V- maka dapat dituliskan nilai VA = 0. Sehingga persamaan (8) menjadi:

                                                                                                            (9)

 

Dengan menyederhanakan persamaan (9), dapat diperoleh persamaan tegangan keluaran dari penguat differensial ketika V2 dihubung singkat:

                                                                                                            (10)

3)    Analisis Akhir Rangkaian Penguat Differensial 

Setelah diketahui persamaan tegangan keluaran dari sumber V1 dan V2, maka selanjutnya mencari nilai tegangan keluaran total dari penguat differensial, dengan cara menjumlahkan persamaan (6) dan (10): 

                                                                                                            (11)

Jika nilai R1 = R2 dan Rf = Rg, maka persamaan (11) dapat disederhanakan menjadi:

                                                                                                            (12)

 4. Gambar rangkaian

    

5. Video







6. Download 
Download Rangkaian
Download Video

di Tidak ada komentar:

GORDEN OTOMATIS ( LDR SENSOR DAN SOUND SENSOR )



1. Tujuan

  • Mempermudah lansia atau orang-orang disabilitas
  • Memberikan Solusi agar pekerjaan buka tutup gorden dilakukan dengan mudah
2. Dasar Teori
     Sensor suara adalah sebuah alat yang mampu mengubah gelombang Sinusioda suara menjadi gelombang sinus energi listrik (Alternating Sinusioda Electric Current). Sensor suara berkerja berdasarkan besar/kecilnya kekuatan gelombang suara yang mengenai membran sensor yang menyebabkan bergeraknya membran sensor yang juga terdapat sebuah kumparan kecil di balik membran tadi naik & turun. Oleh karena kumparan tersebut sebenarnya adalah ibarat sebuah pisau berlubang-lubang, maka pada saat ia bergerak naik-turun, ia juga telah membuat gelombng magnet yang mengalir melewatinya terpotong-potong. Kecepatan gerak kumparan menentukan kuat-lemahnya gelombang listrik yang dihasilkannya.  

Light Dependent Resistor atau disingkat dengan LDR adalah jenis Resistor yang nilai hambatan atau nilai resistansinya tergantung pada intensitas cahaya yang diterimanya. Nilai Hambatan LDR akan menurun pada saat cahaya terang dan nilai Hambatannya akan menjadi tinggi jika dalam kondisi gelap. Dengan kata lain, fungsi LDR (Light Dependent Resistor) adalah untuk menghantarkan arus listrik jika menerima sejumlah intensitas cahaya (Kondisi Terang) dan menghambat arus listrik dalam kondisi gelap.

LDR (Light Dependent Resistor) yang merupakan Komponen Elektronika peka cahaya ini sering digunakan atau diaplikasikan dalam Rangkaian Elektronika sebagai sensor pada Lampu Penerang Jalan, Lampu Kamar Tidur, Rangkaian Anti Maling, Shutter Kamera, Alarm dan lain sebagainya.

3. Komponen

a. Resistor 

Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk  membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai teminal antara dua komponen elektronika. Tegangan pada suatu resistor sebanding dengan arus yang melewatinya (V = I.R).  Umumnya terdapat 4 Gelang di tubuh Resistor, tetapi ada juga yang 5 Gelang.



b. Diode 

Dioda adalah komponen aktif dua kutub yang pada umumnya  bersifat semikonduktor,   yang memperbolehkan arus listrik mengalir ke satu arah (kondisi panjar maju) dan menghambat arus dari arah sebaliknya (kondisi panjar mundur).

c. OP AMP

operasional atau yang biasa disebut op-amp merupakan suatu jenis penguat elektronika dengan sambata arus searah yang memiliki bati (faktor penguatan atau gain) sangat besar dengan dua masukan dan satu keluaran.

d. Motor DC

Motor arus searah (motor DC) telah ada selama lebih dari seabad. Keberadaan motor DC telah membawa perubahan besar sejak dikenalkan motor induksi, atau terkadang disebut AC Shunt Motor. Motor DC telah memunculkan kembali Silicon Controller Rectifier yang digunakan untuk memfasilitasi kontrol kecepatan pada motor.  Mesin listrik dapat berfungsi sebagai motor listrik apabila didalam motor listrik tersebut terjadi proses konversi dari energi listrik menjadi energi mekanik. Motor listrik merupakan perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor dan mengangkat bahan. Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik, fan angin) dan di industri

e. LDR Sensor

Light Dependent Resistor atau disingkat dengan LDR adalah jenis Resistor yang nilai hambatan atau nilai resistansinya tergantung pada intensitas cahaya yang diterimanya. Nilai Hambatan LDR akan menurun pada saat cahaya terang dan nilai Hambatannya akan menjadi tinggi jika dalam kondisi gelap. Dengan kata lain, fungsi LDR (Light Dependent Resistor) adalah untuk menghantarkan arus listrik jika menerima sejumlah intensitas cahaya (Kondisi Terang) dan menghambat arus listrik dalam kondisi gelap.C.

f. Sound Sensor

Sensor Suara adalah Sensor analog yang digunakan untuk merasakan tingkat suara. Sensor suara analog ini menerjemahkan amplitudo volume akustik suara menjadi tegangan listrik untuk merasakan tingkat suara. Proses ini memerlukan beberapa sirkuit, dan menggunakan mikrokontroler bersama dengan Mikrofon untuk menghasilkan sinyal output analog. 

g. Ground

Grounding atau Pentanahan adalah sistem pentanahan yang terpasang pada suatu instalasi listrik yang bekerja untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus dari sambaran petir ke bumi.


4. Prinsip Kerja

Gorden otomatis menggunakan 2 buah sensor, yaitu sensor LDR dan sound sensor.

Saat sensor LDR menerima cahaya matahari / cahaya dari luar, maka cahaya akan masuk ke LDR. Saat LDR mendapatkan cahaya dengan intensitas tinggi maka resistansi LDR akan kecil sehingga arus dari Vcc dapat mengalir. Arus kemudian masuk ke potensiometer dan ke op-amp. Op-amp pada rangkaian berfungsi sebagai komparator. Tegangan dari Vcc kemudian masuk ke op-amp dan dibandingkan dengan tegangan pada potensiometer. Karena resistansi LDR kecil maka tegangan yang mengalir ke kaki negatif op - amp menjadi besar dan sesuai prinsip kerja komparator maka output dari op-amp adalah tegangan yang besar maka motor menyala sebagai indikator matahari sudah terbit. Ketika  cahaya sampai di LDR sensor, maka kita dapat bertepuk tangan atau  memberikan suara yang kemudian akan terbaca oleh sound sensor. soun sensor akan meneruskan suara yang masuk hingga motor dapat berputar untuk membuka tirai.

Sedangkan saat sensor tidak mendapatkan cahaya karena keadaan gelap di malam hari, sehingga resistansi LDR besar dan arus dari Vcc tidak dapat mengalir ke potensiometer dan Op-amp sehingga tidak ada juga arus yang mengalir dari output op-amp (sangat kecil) sehingga  gorden tertutup. Sensor suara juga akan bekerja ketika tdak ada cahaya yang masuk ke LDR sensor, sehingga kita dapat menutup gorden kembali dengan memberikan perintah tepuk tangan atau suara lainnya.

5. Gambar Rangkaian



6. Video


7. Link Download :


di Tidak ada komentar:
Langganan: Komentar (Atom)

Jawaban UTS No.3 Up

     [KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Tujuan 2. Alat dan Bahan 3. Dasar Teori 4. Percobaan 5. File Download   Jawaban No.3 1. Tu...