sub 10.5 (10.34, 10.35, 10.36)

sub 10.5 (10.34, 10.35, 10.36)

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

   a) Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

   b) Video Simulasi

6. Ringkasan

7. Problem

8. Soal Latihan

9. Download File

 1. Pendahuluan[kembali] 

Dalam elektronika, inverting constant multiplier adalah rangkaian op-amp yang mengalikan sinyal input dengan konstanta sambil membalik polaritasnya. Konfigurasi ini memanfaatkan resistor pada terminal inverting untuk menghasilkan output yang proporsional tetapi berlawanan fasa, sehingga cocok untuk aplikasi yang menuntut pengendalian sinyal presisi, seperti sistem penerangan bandara dan kendali otomatis.

Sementara itu, noninverting constant-gain multiplier adalah penguat op-amp yang memperkuat sinyal input tanpa membalik fasa. Rangkaian ini memiliki impedansi masukan tinggi dan impedansi keluaran rendah, sehingga ideal sebagai buffer. Besar penguatannya dapat diatur presisi melalui resistor umpan balik.

Adapun unity follower atau voltage follower merupakan konfigurasi op-amp dengan penguatan unity (1). Output diumpankan langsung ke input inverting, sedangkan input diberikan ke terminal non-inverting, menghasilkan output yang sama persis dengan input tanpa penguatan atau pembalikan fasa.

 2. Tujuan [kembali] 

• Menghasilkan penguatan sinyal yang konstan dan presisi sesuai dengan nilai konstanta yang diinginkan.
• Membalik polaritas sinyal input sehingga output memiliki fase yang berlawanan dengan input.
• Menerapkan prinsip kerja op-amp dalam konfigurasi inverting untuk pengolahan sinyal analog.
• Mempermudah pengendalian dan manipulasi sinyal dalam berbagai aplikasi elektronika, seperti sistem kendali otomatis dan instrumentasi.
• Meningkatkan pemahaman tentang karakteristik dan analisis rangkaian inverting constant multiplier.
• Mengaplikasikan rangkaian ini dalam desain sistem elektronik yang memerlukan penguatan dan pembalikan sinyal secara simultan.

 3. Alat dan Bahan [kembali] 

1. Alat 

- Software Proteus (ISIS Professional)

Untuk merancang dan menyimulasikan rangkaian elektronika.

2. Bahan

• 1. Voltmeter

  
  

  

  
  

  Alat ukur untuk mengukur besar Tegangan dalam satuan Volt
  
  

  2. DC Voltage
  
  

  

  
  

  Komponen yang menyediakan tegangan tetap antara dua terminal: terminal positif (+) dan terminal negatif (–). Sumber ini digunakan untuk memberikan energi listrik ke rangkaian, dan nilainya bisa berupa tegangan tetap (seperti baterai 5V atau 12V) atau variabel, tergantung konfigurasi rangkaian.
  
  

  
  

  3. Ground

  
  

  

  
  

  Ground adalah titik kembalinya arus searah atau titik kembalinya sinyal  bolak balik atau titik patokan dari berbagai titik tegangan dan sinyal listrik dalam rangkaian elektronika.

  
  

  
  
  
  

  4. Resistor

  

  
  

  Fungsi utama dari resistor adalah membatasi aliran arus. Resistor dapat menahan arus dan memperkecil besar arus. Besar resistansi (kemampuan menahan arus) resistor disesuaikan dengan kebutuhan perangkat elektronika. 
  
  
  

                                                          Cara Menghitung Nilai Resistor

  
  

  

  
  

  5.Op Amp
  
  

  

  
  

  Op-amp (operational amplifier) adalah komponen elektronik aktif yang berfungsi untuk memperkuat perbedaan tegangan antara dua inputnya (input inverting dan non-inverting). 

  
  

 4. Dasar Teori [kembali] 

• 1. Inverting Amplifier

Pengertian:

Inverting amplifier adalah konfigurasi op-amp di mana sinyal input diberikan pada terminal inverting (-), dan output op-amp diambil dari terminal output. Hasil penguatan dari sinyal input berbalik fase (inverted) 180° dan diperkuat tergantung pada rasio resistor feedback $R_f$ dan resistor input $R_{in}$.

Rumus Penguatan (Gain):

$$$$A=−RfRin

Dimana:

• $A$ adalah penguatan op-amp (gain),

• $R_f$ adalah resistor feedback,

• $R_{in}$ adalah resistor input.

2. Non-Inverting Amplifier

Pengertian:

Non-inverting amplifier adalah konfigurasi di mana sinyal input diberikan pada terminal non-inverting (+) dan outputnya diambil dari terminal output op-amp. Pada konfigurasi ini, sinyal input tidak berbalik fase dengan output dan penguatan bersifat positif.

Rumus Penguatan (Gain):

$$$$A=1+RfRin

Dimana:

• $A$ adalah penguatan op-amp,

• $R_f$ adalah resistor feedback,

• $R_{in}$ adalah resistor input.

3. Unity Follower (Buffer)

Pengertian:

Unity follower (juga dikenal sebagai buffer) adalah konfigurasi op-amp yang memiliki penguatan satu kali (unity gain). Dalam konfigurasi ini, output op-amp mengikuti input secara langsung, tanpa perubahan fase atau penguatan. Unity follower digunakan untuk menyesuaikan impedansi antara dua rangkaian atau untuk mengisolasi satu rangkaian dari yang lainnya.

Rumus Penguatan (Gain):

                                                            A=1

 5. Percobaan [kembali]

    a) Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [kembali]

- Rangkaian 10.34

- Rangkaian 10.35

- Rangkaian 10.36

Prinsip Kerja

- Op-amp dalam konfigurasi ini akan menguatkan selisih tegangan antara input inverting dan non-inverting. Karena terminal non-inverting biasanya dihubungkan ke ground, maka tegangan input $V_{in}$ hanya masuk pada terminal inverting.

- Input diberikan pada terminal non-inverting, dan op-amp akan menguatkan sinyal ini. Feedback negatif digunakan untuk mengatur penguatan dan stabilitas op-amp.

- Pada unity follower, input dihubungkan ke terminal non-inverting, dan output langsung diambil dari terminal output op-amp. Feedback negatif diterapkan sehingga penguatan op-amp menjadi 1. Penguatan satu kali ini memastikan bahwa tegangan output sama dengan tegangan input.

    b) Video Simulasi [kembali]

 6. Ringkasan[kembali] 

Rangkaian Op-Amp adalah komponen penting untuk penguatan sinyal dalam elektronika analog. Tiga konfigurasi dasarnya:

• Inverting amplifier: Input ke terminal inverting (−), output berfasa terbalik dengan gain = −Rf/Rin. Cocok untuk aplikasi yang memerlukan pembalikan fasa dan penguatan terkontrol.

• Non-inverting amplifier: Input ke terminal non-inverting (+), output sefasa dengan gain = 1 + (R2/R1). Digunakan untuk penguatan positif.

• Unity gain follower (buffer): Output langsung ke input inverting (−) dengan gain = 1. Berfungsi untuk isolasi sinyal dan penyesuaian impedansi karena impedansi masukan tinggi dan keluaran rendah.

 7. Problem [kembali]

Soal: inverting amplifier
Sebuah rangkaian inverting amplifier menggunakan resistor input (Rin) 2 kΩ dan resistor feedback (Rf) 10 kΩ. Jika tegangan input (Vin) adalah 0,5 V, berapa tegangan output (Vout)?

Jawab:

• Gain = −Rf / Rin = −10 kΩ / 2 kΩ = −5

• Vout = Gain × Vin = (−5) × 0,5 V = −2,5 V  

Soal: non inverting amplifier
Sebuah rangkaian non-inverting amplifier menggunakan R1 = 1 kΩ dan R2 = 9 kΩ. Jika Vin = 0,2 V, hitung Vout!

Jawab:

• Gain = 1 + (R2 / R1) = 1 + (9 kΩ / 1 kΩ) = 10

• Vout = Gain × Vin = 10 × 0,2 V = 2 V

Soal: unity follower
Sebuah unity follower dihubungkan dengan Vin sebesar 3 V. Berapakah Vout?

Jawab:

• Gain = 1

• Vout = Vin = 3 V

 8. Soal Latihan [kembali]

 Soal: inverting amplifier

Sebuah inverting amplifier memiliki resistor input 1 kΩ dan resistor feedback 5 kΩ. Jika Vin = 0,4 V, berapakah Vout?

A. 2 V
B. −2 V
C. −0,08 V
D. 0,08 V

Pembahasan singkat:
Gain = −Rf / Rin = −5 kΩ / 1 kΩ = −5
Vout = −5 × 0,4 V = −2 V

Jawaban: B

Soal: non inverting amplifier
Sebuah non-inverting amplifier memiliki R1 = 2 kΩ dan R2 = 8 kΩ. Jika Vin = 0,5 V, maka Vout adalah …

A. 0,5 V
B. 1,5 V
C. 2,5 V
D. 3 V

Pembahasan singkat:
Gain = 1 + (R2/R1) = 1 + (8/2) = 5
Vout = 5 × 0,5 V = 2,5 V

Jawaban: C

Soal: unity follower
Unity follower digunakan dengan Vin = 4 V. Berapakah tegangan output-nya?

A. 0 V
B. 1 V
C. 4 V
D. 8 V

Pembahasan singkat:
Gain unity follower = 1
Vout = Vin = 4 V

Jawaban: C

 9. Download File [kembali]

- Rangkaian 10.34 Klik Disini

- Rangkaian 10.35 Klik Disini

- Rangkaian 10.36 Klik Disini

• Download Datasheet

- Datasheet Resistor (disini)

- Datasheeet Voltmeter (disini)

- Datasheet Op Amp (disini)