LA MODUL 3 ELEKTRONIKA

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Jurnal

2. Prinsip Kerja

3. Video Percobaan

4. Analisa

5. Download File  

1. Jurnal [Kembali]

JURNAL PRAKTIKUM OPERATIONAL

AMPLIFIER DAN FILTER

Nama                               : MAULANA KHALID KARKHI

No BP                             : 2410952028

Kelompok                       : 6

Tanggal Praktikum          : 9 September 2025

Asisten Praktikum          : 1. AFIF FALIH YORIVANNO

                                          2. MUHAMMAD FAIZ NURRAHMANTYO

 

 

1. Inverting Amplifier

 

Rf(kΩ)	Vi(V)	Hitung 𝑅 Gain(− 𝑓 ) 𝑅𝑖𝑛	Vout	Bentuk Gelombang
20	5V	-2	-10
50	5V	-5	-25
80	5V	-8	-40

 

2.Komparator 

V1 (V)	V2 (V)	Vout
3V	1V	-10
1V	3V	11,27

 

3. LPF -20dB

Frekuensi	Vin	Vout	Grafik Sinyal
100 Hz	5V	0.012V
500 Hz	5V	0.012V

1000 Hz

5V

0.015V

Sketch Grafik Bode Plot

 

4. HPF 40dB

Frekuensi	Vin	Vout	Grafik Sinyal
100 Hz	5V	0.89V
500 Hz	5V	0.88V
1000 Hz	5V	0.89V

Sketch Grafik Bode Plot

2. Prinsip Kerja [Kembali]

Inverting amplifier merupakan salah satu konfigurasi dasar op-amp di mana sinyal masukan diberikan ke terminal inverting melalui sebuah resistor, sedangkan terminal non-inverting dihubungkan ke ground. Dengan adanya umpan balik negatif melalui resistor dari output ke terminal inverting, tegangan pada titik inverting dijaga pada kondisi virtual ground. Arus yang masuk dari sinyal masukan akan mengalir melalui resistor input menuju resistor umpan balik, dan hasilnya output akan menyesuaikan sedemikian rupa sehingga hukum Kirchoff tetap terpenuhi. Akibatnya, keluaran memiliki amplitudo yang diperbesar sesuai perbandingan resistor, namun berbeda fase 180 derajat terhadap masukan. Hubungan matematisnya dinyatakan dengan $V_{out} = -\frac{R_f}{R_{in}} V_{in}$, sehingga penguatan ditentukan oleh rasio resistor, sementara tanda negatif menunjukkan adanya pembalikan fase.

Comparator bekerja dengan cara membandingkan dua tegangan masukan, yaitu masukan referensi dan masukan sinyal, untuk menghasilkan keluaran digital berupa tegangan tinggi atau rendah. Jika tegangan masukan sinyal lebih besar daripada tegangan referensi, maka output akan berada pada level tinggi, sedangkan jika lebih kecil maka output akan jatuh ke level rendah. Dengan demikian, comparator berfungsi sebagai pengubah sinyal analog menjadi sinyal logika. Akan tetapi, ketika tegangan masukan mendekati nilai referensi, keluaran menjadi sangat sensitif terhadap gangguan kecil atau noise sehingga dapat menimbulkan ketidakpastian atau chattering. Untuk mengatasi hal ini biasanya ditambahkan rangkaian hysteresis, sehingga comparator memiliki dua ambang tegangan berbeda yang membuat proses peralihan lebih stabil dan tegas.

Low pass filter merupakan rangkaian penyaring yang melewatkan sinyal frekuensi rendah dan menahan atau melemahkan sinyal frekuensi tinggi. Rangkaian LPF sederhana biasanya terdiri atas resistor dan kapasitor, di mana kapasitor berfungsi menyalurkan komponen frekuensi tinggi ke ground, sementara frekuensi rendah diteruskan ke output. Pada frekuensi jauh di bawah frekuensi cut-off, keluaran hampir sama dengan masukan, namun ketika frekuensi mendekati cut-off, amplitudo keluaran menurun hingga sekitar 70% dari masukan dengan pergeseran fase sekitar −45 derajat. Jika frekuensi jauh di atas cut-off, amplitudo keluaran semakin kecil karena sinyal lebih banyak diredam oleh kapasitor. Dengan demikian, LPF efektif digunakan untuk mengambil komponen frekuensi rendah dari suatu sinyal dan meredam komponen berfrekuensi tinggi.

High pass filter memiliki prinsip kerja yang kebalikan dari LPF, yaitu melewatkan sinyal frekuensi tinggi dan menahan sinyal frekuensi rendah. Rangkaian HPF sederhana biasanya terdiri atas kapasitor yang dipasang seri dengan input dan resistor ke ground pada output. Pada frekuensi rendah termasuk DC, kapasitor bersifat sebagai hambatan sangat besar sehingga hampir tidak ada sinyal yang diteruskan, menyebabkan keluaran mendekati nol. Ketika frekuensi mendekati nilai cut-off, keluaran meningkat hingga sekitar 70% dari amplitudo masukan dengan pergeseran fase sekitar +45 derajat. Pada frekuensi jauh di atas cut-off, impedansi kapasitor semakin kecil sehingga sinyal hampir seluruhnya diteruskan ke output dengan amplitudo mendekati masukan. Oleh karena itu, HPF berfungsi sebagai penyaring frekuensi tinggi dengan menghilangkan komponen frekuensi rendah.

3. Video Percobaan [Kembali]

penjelasan kondisi 2

percobaan 1

percobaan 2

percobaan 3

percobaan 4

4. Analisa[Kembali]

MODUL III :  OP-AMP dan FILTER

1. Analisa prinsip kerja dari rangkaian  Inverting Amplifier berdasarkan nilai yang didapatkan dari percobaan.

jawaban : 

Rangkaian inverting amplifier menggunakan op-amp dalam konfigurasi umpan balik negatif. Input sinyal diberikan ke terminal inverting (-) melalui resistor input, sedangkan terminal non-inverting (+) di-groundkan. Umpan balik negatif diberikan dari output ke input inverting melalui resistor feedback. Konfigurasi ini menyebabkan output sinyal memiliki fase yang berlawanan (terbalik) 180° terhadap input, dengan rumus Vout = -(Rf/Ri).Vin

berdasarkan percobaan terbukti bahwa Vout dari inverting amplifier menghasilkan output yang fasanya terbalik dengan input dimana inputnya +5V menghasilkan ouput -10V

2. Apa yang terjadi jika input komparator mendekati sama dengan tegangan referensi? Apakah output stabil atau terdapat ketidakpastian (chattering)? Jelaskan berdasarkan hasil percobaan.

Ketika input comparator mendekati sama dengan tegangan referensi, keluaran menjadi sangat sensitif terhadap perubahan kecil maupun noise pada sinyal masukan. Dari hasil percobaan terlihat bahwa pada saat kondisi ini terjadi, output tidak langsung berpindah secara stabil, melainkan mengalami perubahan cepat dan tidak menentu yang disebut chattering . Pada osiloskop, hal ini tampak sebagai transisi yang bergetar di sekitar titik peralihan. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan didapatkan bahwa antara input dengan referensinya itu berdekatan hanya selisih 2 volt, berdasarkan teori dan konsep dari komparator membuat output menjadi sangat sensitif terhadap perubahan kecil

3. Bagaimana perbandingan antara nilai perhitungan dengan pengukuran dan jika terjadi perbedaan berikan alasannya.

secara teori untuk nilai output berdasarkan perhitungan adalah +12 volt dan -12 volt. 

nilai yang didapatkan dari percobaan yang dilakukan adalah +10 dan -11,28

disini terjadi perbedaan hasil dimana berdasarkan hasil analisa yang saya lakukan, untuk nilai perhitungn itu sebenarnya bisa dikurangi 1-2 volt dimana hal ini disebabkan oleh rugi daya ataupun ada arus yang bocor, untuk hasil percobaan dimana tidak hanya beda fasa yang muncul namun juga ada sedikit perbedaan pada outputnya dimana hal ini saya sadari disebabkan oleh tidak pasnya praktikan saat menentukan nilai input yang mana seharusnya input tepat 1 atau 3 namun masih adanya koma yang berlebih. sehingga membuat hasilnya sedikit berbeda. 

4. Analisa prinsip kerja dari LPF berdasarkan tegangan input, output, frekuensi cut-off, dan gelombang hasil percobaan.

jawab:

Low pass filter (LPF) berfungsi melewatkan sinyal frekuensi rendah dan melemahkan sinyal frekuensi tinggi. Pada percobaan ini digunakan LPF dengan redaman sebesar −20 dB di daerah frekuensi tinggi. Dari hasil pengukuran terlihat bahwa pada frekuensi jauh di bawah cut-off, sinyal keluaran masih mengikuti masukan dengan amplitudo yang hampir sama. Ketika frekuensi mendekati cut-off, amplitudo keluaran mulai menurun hingga sekitar 70% dari masukan dengan pergeseran fase kurang lebih −45 derajat. Setelah melewati frekuensi cut-off, keluaran semakin kecil dan mengalami redaman hingga mencapai −20 dB, sehingga hanya tersisa komponen frekuensi rendah. Untuk masukan berupa gelombang kotak, keluaran menjadi lebih halus karena harmonisa berfrekuensi tinggi teredam. Hal ini menunjukkan bahwa LPF yang digunakan bekerja sesuai teori, yaitu melewatkan frekuensi rendah dan meredam frekuensi tinggi dengan redaman maksimum −20 dB.

5. Analisa prinsip kerja dari HPF berdasarkan tegangan input, output, frekuensi cut-off, dan gelombang hasil percobaan.

jawab :

High pass filter (HPF) berfungsi melewatkan frekuensi tinggi dan melemahkan frekuensi rendah. Pada percobaan ini digunakan HPF dengan penguatan 40 dB di daerah frekuensi tinggi. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa pada frekuensi rendah, termasuk DC, sinyal keluaran hampir tidak ada karena teredam oleh kapasitor. Ketika frekuensi masukan mendekati cut-off, amplitudo keluaran mulai meningkat, dan setelah melewati cut-off, sinyal keluar semakin besar hingga mencapai gain sekitar 40 dB. Pada masukan gelombang sinus, bentuk keluaran semakin mirip dengan masukan pada frekuensi tinggi, sedangkan untuk masukan gelombang kotak, keluaran lebih menonjolkan transisi naik dan turun sehingga membentuk pulsa tajam. Hal ini membuktikan bahwa HPF yang digunakan sesuai dengan teori, yaitu melewatkan frekuensi tinggi sekaligus memperkuatnya dengan gain 40 dB.

5. Download File[Kembali]

donwload file rangkaian kondisi [download]

download vidio penjelasan kondisi [download]

download vidio percobaan 1 [download]

download vidio percobaan 2 [download]

download vidio percobaan 3 [download]

download vidio percobaan 4 [download]

download file LA [download]