Rabu, 06 Maret 2024

Komporator Non Inverting dengan Vref = -

 



1. Pendahuluan[Back]

Komparator adalah perangkat elektronik yang digunakan untuk membandingkan dua sinyal input analog (volt). Pada dasarnya, komparator menggunakan operational amplifier (op-amp) untuk membandingkan dua tegangan: V+ (tegangan input positif) dan V- (tegangan input negatif). Berdasarkan perbandingan ini, komparator mengeluarkan output berupa tegangan sesuai dengan nilai VCC (tegangan catu daya).
Dalam komparator non-inverting, input diterapkan pada terminal non-inverting dari op-amp, sementara terminal inverting dijaga pada potensial referensi. Dalam kasus ini, tegangan referensi (Vref) adalah negatif (-). 
Dalam subbab ini kita akan mempelajari prinsip kerja  komporator non inverting, cara menghitung tegangan nilai arus komporator non inverting, dan bagaimana cara pengaplikasian komporator non inverting.

2. Tujuan[Back]

  • Mampu menjelaskan dan memahami prinsip kerja komparator non-inverting
  • Mampu mengaplikasikan komparator non-inverting 
  • Mampu menghitung tegangan nilai arus komparator non-inverting

3. Alat dan Bahan[Back]

Alat

  • Voltmeter DC

Digunakan untuk mengetahui beda potensial tegangan DC antara 2 titik pada suatu beban listrik atau rangkaian elektronika.Untuk mengukur tegangan, voltmeter ini dipasang secara paralel pada rangkaian.

  • Power Suply


Power Supply atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan Catu Daya adalah suatu alat listrik yang dapat menyediakan energi listrik untuk perangkat listrik ataupun elektronika lainnya.

  • Osiloskop
 

Digunakan untuk memperlihatkan bentuk gelombang ketika rankaian dijalankan.

Bahan 

  • Baterai 

Spesifikasi dan Pinout Baterai
  1. Input voltage: ac 100~240v / dc 10~30v
  2. Output voltage: dc 1~35v
  3. Max. Input current: dc 14a
  4. Charging current: 0.1~10a
  5. Discharging current: 0.1~1.0a
  6. Balance current: 1.5a/cell max
  7. Max. Discharging power: 15w
  8. Max. Charging power: ac 100w / dc 250w
  9. Jenis batre yg didukung: life, lilon, lipo 1~6s, lihv 1-6s, pb 1-12s, nimh, cd 1-16s
  10. Ukuran: 126x115x49mm
  11. Berat: 460gr

  • Resistor
Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai terminal antara dua komponen elektronika.Tegangan pada suatu resistor sebanding dengan arus yang melewatinya (V=IR). 
  • Op-Amp
 

Penguat operasional atau yang biasa disebut OP-AMP merupakan suatu jenis penguat elektronika dengan sambatan(coupling) arus searah yang memiliki faktor penguatan(gain) sangat besar dengan dua masukan dan satu keluaran.

  • 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. Dasar Teori [Back]

 Op-Amp (Operational Amplifier)     

        Penguat operasional (Operational Amplifier) atau yang biasa disebut dengan op-amp, merupakan penguat elektronika yang banyak digunakan untuk membuat rangkaian detektor, komparator, penguat audio, video, pembangkit sinyal, multivibrator, filter, ADC, DAC, rangkaian penggerak dan berbagai macam rangkaian analog lainnya. Op-amp pada umumnya tersedia dalam bentuk rangkaian terpadu yang memiliki karakteristik mendekati karakteristik penguat operasional ideal tanpa perlu memperhatikan apa yang terdapat di dalamnya. Ada tiga karakteristik utama op-amp ideal, yaitu;

1. Gain sangat besar (AOL >>). 
    Penguatan open loop adalah sangat besar karena feedback-nya tidak ada atau RF = tak    terhingga. 
2. Impedansi input sangat besar (Zi >>).
     Impedansi input adalah sangat besar sehingga arus input ke rangkaian dalam op-amp sangat kecil sehingga tegangan input sepenuhnya dapat dikuatkan. 
3. Impedansi output sangat kecil (Zo <<). 
    Impedansi output adalah sangat kecil sehingga tegangan output stabil karena tahanan beban lebih besar yang diparalelkan dengan Zo <<.

 Adapun simbol op-amp adalah seperti pada gambar 64


dimana,
V1 adalah tegangan masukan dari kaki non inverting 
V2 adalah tegangan masukan dari kaki inverting 
Vo adalah tegangan keluaran

sehingga


Adapun tegangan output maksimum yang dapat dihasilkan adalah :


dibawah tegangan sumber +-Vs = +-Vsat

   Tegangan output maksimum secara praktis dihasilkan sekitar 2 Volt dibawah tegangan sumber ±Vs dan disebut juga sebesar tegangan saturasi ±Vsat . Gambar 65 memperlihatkan kurva karakteristik hubungan Vi terhadap Vo untuk rangkaian op-amp dengan tegangan input dihubungkan ke kaki input non inverting (+) dan tegangan 0 Volt (di ground) ke kaki input inverting (-). Sesuai dengan nama input op-amp yaitu apabila input dimasukkan ke kaki non inverting (+) yang artinya tidak membalik maka tegangan output yang dihasilkan adalah sefasa dengan tegangan input. Seperti terlihat pada gambar 1 yaitu saat input Vi bertegangan positif maka output yang dihasilkan juga bertegangan positif dan sebaliknya.


Komparator non inverting dengan Vref -

    Rangkaian komparator non inverting dengan tegangan input Vi berupa gelombang segitiga dan tegangan referensi Vref ¹ 0 Volt baik positif maupun negatif adalah seperti gambar 9 

Gambar 9 Rangkaian komparator non inverting

 Untuk menghitung berapa tegangan ambang VUT atau VLT maka lakukan pemisalan kondisi tegangan output VO sama dengan +Vsat atau –Vsat. 
    Misalkan tegangan output VO = +Vsat seperti gambar 101 maka dapat dihitung tegangan ambang atas VLT

Gambar 10 Rangkaian komparator non inverting saat VO = +Vsat

Misalkan tegangan output VO = -Vsat seperti gambar 102 maka dapat dihitung tegangan ambang bawah VUT

Gambar 11 Rangkaian komparator non inverting saat V0= -Vsat

Bentuk gelombang tegangan output VO dengan Vref - adalah seperti pada gambar 12 dan karakteristik I-O seperti pada gambar 13.

Gambar 12 Bentuk gelombang tegangan output dengan Vref = bertegangan negatif

Gambar 13 Kurva karakteristik I-O dengan Vref = bertegangan negatif
Sehingga: 


RESISTOR


Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai terminal antara dua komponen elektronika.Tegangan pada suatu resistor sebanding dengan arus yang melewatinya (V=IR).Cara menghitung nilai resistor dapat dilihat pada gambar2 dan gambar 3.



CARA PENGHITUNGAN BESAR RESISTANSI RESISTOR
LANGKAH-LANGKAH :

·         MASUKKAN ANGKA LANGSUNG DARI KODE WARNA GELANG KE-1 (PERTAMA)

·         MASUKKAN ANGKA LANGSUNG DARI KODE WARNA GELANG KE-2

·         MASUKKAN JUMLAH NOL DARI KODE WARNA GELANG KE-3 ATAU PANGKATKAN ANGKA TERSEBUT DENGAN 10 (10N)

·         MERUPAKAN TOLERANSI DARI NILAI RESISTOR TERSEBUT


CONTOH :

GELANG KE 1 : COKLAT          = 1

GELANG KE 2 : HITAM           = 0

GELANG KE 3 : HIJAU            = 5 NOL DIBELAKANG ANGKA GELANG KE-2; ATAU KALIKAN 105

GELANG KE 4 : PERAK            = TOLERANSI 10%

·         MAKA NILAI RESISTOR TERSEBUT ADALAH 10 * 105 = 1.000.000 OHM ATAU 1 MOHM DENGAN TOLERANSI 10%.

5. Percobaan [Back]

a)Prosedur [Back]

  • Buka aplikasi proteus 
  • Pilih komponen yang dibutuhkan, pada rangkaian ini dibutukan komponen led, buzzer, water level sensor, taouch sensor, NTC, rain sensor, relay, transistor bipolar dan mosfet, resistor, kapasitor, induktor, baterai 
  • Rangkai setiap komponen menjadi rangkaian yang diinginkan 
  • Ubah spesifikasi komponen sesuai kebutuhan 
  • Jalankan simulasi rangkaian

b)Rangkaian simulasi dan program kerja [Back]

Prinsip kerja: Rangkaian komparator Non Inverting dengan Vref=- , Pada input inverting dipasang Tegangan 12 Volt  , pada output diletakkan resistor dengan Resistansi 10.000 Ohm. Lalu disimulasikan dengan Oscilloscope , pada Oscilloscope terlihat apabila input nya lebih besar dari Vref=0 , maka output nya negatif(-) , dan apabila inputnya lebih kecil dari Vref=0 maka outputnya Positif(+)

6. Video [Back]

(Komparator non Inverting)
7. File Download[Back]

  • Video Penjelasan Komporator Non Inverting Download
  • Rangkaian Komparator non-Inverting dengan vref = - Download
  • Rangkaian aplikasi Komparator non inverting (Kontrol atap ruangan) Download
di

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar (Atom)

LA 2 Modul 1

  [KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Prosedur 2. Hardware dan Diagram Blok 3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja ...