BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Elektronika merupakan ilmu yang sangat penting bagi manusia sebab
menyangkut tentang kelistrikan yang menjadi salah satu energi terpenting
dalam kehidupan manusia. Sebagai bagian dari Fisika, pada elektronika juga
tidak cukup jika hanya dipelajari secara teori sehingga membutuhakan praktek
/ praktikum untuk membantu kita dalam memhami dan mengaplikasikannya.
Berdasarkan hal tersebut maka dilakukanlah praktikum elektronika dasar ini
yakni tentang rangkaian op-amp sekaligus untuk memenuhi persyaratan dari
mata kuliah Elektronika Terintegrasi.
Op-amp atau penguat operasional merupakan suatu jenis penguat
elektronika dengan hambatan / coupling arus searah yang memiliki gain sangat
besar dengan dua masukan dan satu keluaran. Dalam praktikum ini kita akan
mempraktikan rangkaian op-amp summing amplifier.
1.2 Batasan Masalah
Sistem informasi akademik memiliki cakupan yang sangat luas,
sementara waktu yang diberikan kepada penulis untuk melakukan penelitian
sangat terbatas. Karena itu penulis perlu untuk melakukan pembatasan
penelitian dalam hal-hal sebagai berikut:
1. Proses akademik yang akan diteliti berkisar pada cara merangkai rangkaian
summing amplifier .
2. Penelitian berkisar pada komponen IC LM741, resistor.
1.3 Rumusan Masalah
1. Bagaimana cara kerja rangkaian summing amplifier.
2. Bagaimana hasil dari output atau ploting dari rangkaian summing amplifier.
1.4 Tujuan
1.4.1
Tujuan Umum
1.
Mahasiswa dapat memahami karakteristik IC LM741.
2.
Mahasiswa dapat mengetahui cara kerja rangkaian summing
amplifier.
1.4.2
Tujuan Khusus
Mahasiswa dapat merangkai rangkaian summing amplifier dan
bisa memploting outputan dari rangkaian summing amplifier.
1.5 Manfaat
1.5.1
Manfaat Teoritis
1.
Mahasiswa dapat memahami karakteristik IC LM741 secara teoritis.
2.
Mahasiswa dapat secara teoritis menjelaskan cara kerja rangkaian
summing amplifier.
1.5.2
Manfaat Praktis
Mahasiswa mampu mengaplikasikan komponen dalam suatu
rangkaian amplifier atau peralatan di lingkungan dengan baik dan benar.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
IC LM 741
Gambar 2.1 IC LM 741
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.
Gambar 2.2 arsitektur IC LM 741
Pada IC ini terdapat dua pin input, dua pin power supply, satu pin
output, satu pin NC (No Connection), dan dua pin offset null. Pin offset null
memungkinkan kita untuk melakukan sedikit pengaturan terhadap arus
internal di dalam IC untuk memaksa tegangan output menjadi nol ketika
kedua input bernilai nol. IC LM741 berisi satu buah Op-Amp, terdapat
banyak tipe IC lain yang memiliki dua atau lebih Op-Amp dalam suatu
kemasan DIP. IC Op-Amp memiliki karakteristik yang sangat mirip dengan
konsep Op-Amp ideal pada analisis rangkaian.
2.2
Rangkaian Summing Amplifier
Rangkaian adder atau penjumlah sinyal dengan Op-Amp adalah
konfigurasi Op-Amp sebagai penguat dengan diberikan input lebih dari satu
untuk menghasikan sinyal ouput yang linier sesuai dengan nilai penjumlahan
sinyal input dan faktor penguatan yang ada. Pada umumnya rangkaian adder
/ penjumlah dengan Op-Amp adalah rangkaian penjumlah dasar yang disusun
dengan penguat inverting atau non inverting yang diberikan input lebih dari
1 line. Rangkaian adder / penjumlah secara sederhana dapat dilihat pada
gambar berikut.
Rangkaian Adder / Penjumlah Inverting
Gambar 2.3 Rangkaian Adder / Penjumlah Inverting
Pada operasi adder / penjumlah sinyal secara inverting, sinyal input
(V1, V2, V3) diberikan ke line input penguat inverting berturut-turut melalui
R1, R2, R3. Besarnya penjumlahan sinyal input tersebut bernilai
negatif karena penguat operasional dioperasikan pada mode membalik
(inverting).
Besarnya penguatan tegangan (Av) tiap sinyal input mengikuti nilai
perbandingan Rf dan resistor input masing-masing (R1, R2, R3). Masingmasing tegangan output (Vout) dari penguatan masing-masing sinyal input
tersebut secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut :
Besarnya tegangan output (Vout) dari rangkaian adder / penjumlah
inverting diatas dapat dirumuskan sebagai berikut.
Rangkaian Adder / Penjumlah Non-Inverting
Gambar 2.4 Rangkaian Adder / Penjumlah Non-Inverting
Rangkaian adder / penjumlah non-inverting memiliki penguatan
tegangan yang tidak melibatkan nilai resistansi input yang digunakan. Oleh
karena itu dalam rangkaian penjumlah non-inverting nilai resistor input (R1,
R2, R3) sebaiknya bernilai sama persis, hal ini bertujuan untuk mendapatkan
kestabilan dan akurasi penjumlahan sinyal yang diberikan ke rangkaian. Pada
rangkaian penjumlah non-inverting diatas sinyal input (V1, V2, V3)
diberikan ke jalur input melalui resitor input masing-masing (R1, R2, R3).
Besarnya penguatan tegangan (Av) pada rangkaian penguat penjumlah noninverting diatas diatur oleh resistor feedback (Rf) dan resistor inverting (Ri),
sehingga dapat dirumuskan sebagai berikut :
Sehingga dengan diketahuinya nilai penguatan tegangan pada
rangkaian penjumlah
non-inverting tersebut
dapat
dirumuskan
besarnya tegangan output (Vout) rangkaian secara matematis sebagai
berikut :
Rangkaian
adder
/
penjumlah
non-inverting
ini
jarang
digunakan dalam aplikasi rangkaian elektronika, karena nilai outputnya
adalah hasil kali rata-rata tegangan input dengan faktor penguatan
(Av) sehingga nilai penjumlahan tegangan merupakan hasil rata-rata sinyal
input dan penguatan tegangan belum sesuai dengan kaidah penjumlahan.
2.3
Penerapan Summing Amplifier
2.3.1 Penerapan Summing Amplifier Dalam Elektronika Umum
Pada summing amplifier dalam elektronika umum dapat diaplikasikan
sebagai :
1. Rangkaian ADC (Analog Digital Converter)
2.3.2 Penerapan Summing Amplifier Dalam Dunia Kesehatan
Pada summing amplifier dalam dunia kesehatan dapat diaplikasikan
sebagai :
1. Penguat sinyal lemah EKG
BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1 Alat & Bahan
1.
Resistor
2.
LED
3.
Op-Amp (LM741)
4.
Multimeter
5.
Breadboard
6.
Catu Daya
7.
Osiloskop
8.
Generator Sinyal
3.2 Langkah Kegiatan
1.
Atur Osiloskop.
2.
Pasang catu daya dan atur tegangan output function generator pada 3 Vpp
dan frekuensi 500 Hz.
3.
Masukan tegangan input pada V1 dan V2 dan ukur Vo menggunakan
osiloskop, lakukan pencatatan.
3.3 Diagram Skematik
Gambar 3.1 Rangkaian Summing Amplifier
3.4
Perhitungan

V1= 2 VDC
V2= 3 VDC
Vout = V1.-
Rb
R1
=2VDC.-
+V2.-
10k
10k
Rb
R2
+ 3VDC. -
10k
20k
= (-2VDC) + (-1,5VDC)
= -3,5VDC

V1= -2 VDC
V2= 3 VDC
Vout = V1.-
Rb
R1
= -2VDC.-
+V2.10k
10k
Rb
R2
+ 3VDC. -
10k
20k
= 2VDC + (-1,5VDC)
= 0,5VDC

V1= 2 Vpp
V2= 3 Vpp
Vout = V1.-
Rb
R1
=2Vpp.-
+V2.-
10k
10k
Rb
R2
+ 3Vpp. -
10k
20k
= (-2Vpp) + (-1,5Vpp)
= -3,5Vpp

V1= -2 VDC
V2= 3 Vpp
Vout = V1.-
Rb
R1
= -2VDC.-
+V2.10k
10k
Rb
R2
+ 3Vpp. -
= (2VDC) + (-1,5Vpp)
10k
20k

V1= 2 VDC
V2= 3 Vpp
Vout = V1.-
Rb
R1
=2VDC.-
+V2.-
10k
10k
Rb
R2
+ 3Vpp. -
10k
20k
= (-2VDC) + (-1,5Vpp)
3.5 Tabel Percobaan
Tabel 3.1 Hasil Pengukuran Tegangan
No
V1
V2
Vout
Kondisi
Beban
1
2 VDC
3 VDC
-3,5 VDC
LED mati
2
-2 VDC
3 VDC
0,5 VDC
LED mati
3
2 Vpp
3 Vpp
3,5 Vpp
LED mati
4
-2 VDC
3 Vpp
2 VDC + (-1,5
Vpp)
LED menyala
5
2 VDC
3 Vpp
2 VDC + (-1,5
Vpp)
LED mati
BAB 4
ANALISIS DAN KESIMPULAN
4.1 Analisis
Dari praktikum yang telah dilakukan dapat dianalisa bahwa pada
rangkaian summing amplifier adalah sebuah penguat inverting dengan dua
atau lebih input yang dihubungkan bersama-sama (jadi satu), rangkaian
summing dapat berupa non-inverting atau inverting. Bila output yang
diinginkan terbalik, maka sabuah inverting voltage follower (pengikut
tegangan membalik) dapat digunakan setelah penguat penjumlah (Summing
Amplifier), begitupun sebaliknya. Tegangan output pada penguat penjumlah
pembalik akan terbalik dan sama dengan jumlah aljabar pada masing-masing
selisih waktu tegangan input dan tiap resistor input maupun resistor feedback.
4.2 Kesimpulan
Dari Praktikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa
rangkaian penguat summing amplifier adalah konfigurasi op-Amp sebagai
penguat dengan diberikan input lebih dari satu untuk menghasilkan sinyal
output yang linier yang sesuai dengan nilai penjumlahan sinyal input dan
faktor penguat yang ada. Pada umumnya rangkaian penjumlah adalah
rangkaian penjumlah dasar yang disusun dengan penguat inverting dan non
inverting yang diberikan input 1 line. Input pada summing amplifier dapat
berupa AC+AC, AC+DC, dan DC+DC.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Dasar Elektronika.2012.” Operasional Amplifier (Op-Amp) IC LM741”.
http://elektronika-dasar.web.id/operasional-amplifier-op-amp-ic-lm741/
Diakses pada : 15 April 2018
[2] Elektronika Dasar.2015.” Adder / Penjumlah Dengan Op-Amp”.
http://elektronika-dasar.web.id/adder-penjumlah-dengan-op-amp/
Diakses pada : 15 April 2018
LAMPIRAN
1.
FOTO PRAKTIKUM
2.
LAPORAN SEMENTARA
FOTO PRAKTIKUM
NO
GAMBAR
KETERANGAN
1.
Rangkaian Summing Amplifier.
2.
Monitor osiloskop
menunjukkan gelombang
dengan volt/div 1 dan V1 2 VDC, V2 3 VDC, Vout
-3,5 VDC
3.
Monitor osiloskop
menunjukkan gelombang
dengan volt/div 1 dan Vout 1,5 Vpp.
4.
Monitor osiloskop
menunjukkan gelombang
dengan volt/div 1 dan input 2 Vpp dan 3 VDC.
5.
Monitor
osiloskop
pada
aplikasi
proteus
menunjukkan gelombang dengan input V1 2
VDC, volt/div 2.
6.
Monitor
osiloskop
pada
aplikasi
proteus
menunjukkan gelombang dengan input V1 2
VDC, input V2 3 Vpp dan output menjadi 2 VDC
– 1,5 Vpp, volt/div 2.