Laporan Akhir M3

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Jurnal

2. Prinsip Kerja

3. Video Percobaan

4. Analisa

5. Download File  

1. Jurnal [Kembali]

Nama: Loling Putri Mayori

NIM: 2410952053

Kelompok: 23

Tanggal praktikum: 30 September 2025

Asisten praktikum: 1. Aulia Rahma Okto Bendsi

                                2. Muhammad Aulia Jabbar

1. Inverting Amplifier 

Rf(kΩ)	Vi(V)	Hitung Gain(-Rf/Ri )	Vout	Bentuk Gelombang
20	1,725V	-2V	-3,507V
50	1,17 V	-5V	-8,93V
80	1,716V	-8V	-6,6V

 

   2.Komparator

V1 (V)	V2 (V)	Vout
3V	1V	-10
1V	3V	11,26V

 

3. LPF -20dB

Frekuensi	Vin	Vout	Grafik Sinyal
100 Hz	1,749V	1,468V
500 Hz	1,735V	0,515V

1000 Hz

1,713V

0,262V

Sketch Grafik Bode Plot

 

     4. HPF 40dB

Frekuensi	Vin	Vout	Grafik Sinyal
100 Hz	1,746V	0,539V
500 Hz	1,733V	1,585V
1000 Hz	1,712V	1,671V

Sketch Grafik Bode Plot

2. Prinsip Kerja [Kembali]

1. Inverting Amplifier

a.     Susun rangkaian seperti pada gambar 3.6

                                                Gambar 3.6 Rangkaian Inverting Amplifier

b.     Hubungkan Function generator dan Osiloskop ke rangkaian inverting amplifier

c.     Hidupkan Osiloskop dan Function generator 

d.     Ukur nilai tegangan keluaran dari inverting amplifier

e.     Catat hasil tegangan keluaran ke jurnal yang telah disediakan 

                   Prinsip kerja:

    Rangkaian Inverting Op-Amp adalah konfigurasi penguat operasional di mana sinyal input diberikan pada terminal inverting (-) melalui resistor input (Rin​), sementara terminal non-inverting (+) dihubungkan ke ground. Dalam konfigurasi ini, sinyal input mengalami pembalikan fasa (180 derajat) pada output. Arus yang mengalir melalui Rin​ menuju node inverting (-) akan terus berusaha diseimbangkan oleh op-amp melalui umpan balik negatif yang diberikan oleh resistor umpan balik (Rf​) dari output ke input inverting. Tegangan output (Vout​) berbanding terbalik dengan tegangan input (Vin​) dan dapat dihitung dengan rumus Vout = ​−(Rf​/Rin​)×Vin​, di mana faktor penguatan negatif menunjukkan pembalikan fasa. Rangkaian ini umumnya digunakan untuk memperkuat sinyal sekaligus membalikkan fasa sinyal, dan sering diaplikasikan dalam pengolahan sinyal, penguat audio, serta sirkuit analog lainnya.

2. Komparator Amplifier 

a.     Susun rangkaian seperti pada gambar 3.7

                  Gambar 3.7 Rangkaian Komparator Amplifier

 

b.     Atur nilai tegangan V1 dan V2 menggunakan resistor variabel pada modul 

c.     Aktifkan rangkaian komparator amplifier dengan menghubungkan ke sumber listrik 

d.     Ukur nilai tegangan keluaran dari rangkaian komparator amplifier 

e.     Catat hasil praktikum ke jurnal yang telah disediakan.

Prinsip kerja:

         Prinsip kerja rangkaian komparator amplifier pada praktikum adalah membandingkan dua tegangan yang masuk ke terminal input op-amp, yaitu terminal inverting (–) dan non-inverting (+). Op-amp bekerja tanpa umpan balik, sehingga penguatan sangat besar dan output hanya berada pada dua kondisi, yaitu tegangan positif maksimum (mendekati +Vcc) atau tegangan negatif maksimum (mendekati –Vcc). Jika tegangan pada terminal non-inverting (+) lebih besar dari terminal inverting (–), maka output akan naik ke level positif. Sebaliknya, jika tegangan pada terminal inverting (–) lebih besar, maka output turun ke level negatif. Dalam praktikum, kondisi ini menunjukkan fungsi komparator sebagai pemisah logika tinggi dan rendah, sehingga dapat digunakan sebagai dasar dalam rangkaian detektor level, pengendali otomatis, maupun sistem digital sederhana.

3. Low Pass Filter 

a.     Buatlah rangkaian LPF -20dB seperti pada gambar 3.8

 

                                                         Gambar 3.8 Rangkaian LPF -20dB

b.     Hubungkan catu daya modul RS-A04 Operational Amplifier 2.  

c.     Hubungkan function generator ke input rangkaian LPF -20dB.

d.     Hubungkan probe pertama osiloskop ke input dan probe kedua ke output.

e.     Atur frekuensi sesuai dengan jurnal 100 Hz  - 1000 Hz 

f.      Perhatikan gambar sinyal pada osiloskop.

g.     Ukur tegangan input dan output menggunakan multimet

h.     Catat hasil praktikum ke jurnal yang telah disediakan.

Prinsip Kerja:

            Prinsip kerja rangkaian Low Pass Filter (LPF) –20 dB pada praktikum adalah melewatkan sinyal dengan frekuensi rendah hingga frekuensi cut-off, kemudian melemahkan sinyal yang frekuensinya lebih tinggi dari titik cut-off tersebut. Rangkaian ini biasanya terdiri dari kombinasi resistor dan kapasitor (RC), di mana kapasitor berfungsi sebagai jalur impedansi yang semakin kecil pada frekuensi tinggi, sehingga arus akan dialihkan ke ground dan sinyal output melemah. Akibatnya, sinyal berfrekuensi rendah tetap dapat diteruskan ke output, sedangkan sinyal berfrekuensi tinggi teredam dengan kemiringan atenuasi sebesar –20 dB untuk setiap kenaikan satu dekade frekuensi. Dalam praktikum, hal ini dapat diamati dari hasil pengukuran bahwa amplitudo output stabil pada frekuensi rendah, lalu mulai turun setelah melewati frekuensi cut-off sesuai karakteristik filter.

4. High Pass Filter 

a.     Buatlah rangkaian HPF 40dB seperti pada gambar 3.9  

 

Gambar 3.9 Rangkaian HPF 40dB

b.     Hubungkan catu daya modul RS-A04 Operational Amplifier 2.  

c.     Hubungkan function generator ke input rangkaian HPF 40dB. 

d.     Hubungkan probe pertama osiloskop ke input dan probe kedua ke output.

e.     Atur frekuensi sesuai dengan jurnal 100 Hz  - 1000 Hz 

f.      Perhatikan gambar sinyal pada osiloskop

g.     Ukur tegangan input dan output menggunakan multimeter

h.     Catat hasil praktikum ke jurnal yang telah disediakan. 

Prinsip Kerja:

            Prinsip kerja rangkaian High Pass Filter (HPF) +40 dB pada praktikum adalah melewatkan sinyal dengan frekuensi tinggi dan meredam sinyal dengan frekuensi rendah. Rangkaian ini biasanya tersusun dari kombinasi kapasitor dan resistor yang dihubungkan dengan op-amp, sehingga menghasilkan karakteristik filter orde dua dengan slope penguatan sebesar +40 dB untuk setiap kenaikan satu dekade frekuensi setelah melewati frekuensi cut-off. Pada frekuensi rendah, kapasitor memiliki impedansi tinggi sehingga sinyal sulit diteruskan ke output. Namun saat frekuensi meningkat, impedansi kapasitor semakin kecil sehingga sinyal frekuensi tinggi dapat lewat dan dikuatkan oleh op-amp. Dalam praktikum, hal ini ditunjukkan dengan output yang sangat kecil pada frekuensi rendah, lalu meningkat tajam setelah melewati frekuensi cut-off sesuai karakteristik penguatan +40 dB/decade.

3. Video Percobaan [Kembali]

1.Penjelasan kondisi

2.Vidio penjelasan inverting amplifie

3.Vidio penjelasan komperator

4.Vidio penjelasan LPF -20dB

5.Vidio penjelasan HPF +40dB

4. Analisa[Kembali]

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

Jawaban :

Prinsip kerja Inverting Amplifier adalah sinyal masukan (Vin) diberikan ke terminal inverting (−) melalui resistor Rin​, sementara terminal non-inverting (+) di-ground. Dengan adanya umpan balik negatif melalui resistor Rf, op-amp menjaga agar tegangan pada input (−) hampir sama dengan ground (virtual ground). Arus dari Vin mengalir melalui Rin​ dan Rf, sehingga menghasilkan tegangan keluaran:

 Vout = -RF/Rin.Vin

Artinya,output terbalik 180° dari input dengan besar penguatan ditentukan oleh perbandingan resistor Rf dan Rin. Pada percobaan, ketika digunakan Rf = 20 kΩ dengan Vin = 1,725V, hasil pengukuran Vout adalah -3,5 V. Nilai ini sangat mendekati hasil perhitungan teoritis yaitu -3,45 V, dengan selisih sedikit itu menunjukkan bahwa rangkaian bekerja sesuai teori, yaitu menghasilkan tegangan output yang berfasa terbalik dan diperkuat sesuai rasio resistor,begitu juga dengan kondisi Rf = 50 kΩ , Namun, pada kondisi Rf = 80 kΩ dengan Vin = 1,716 V, hasil pengukuran hanya 6,6 sedangkan secara teori seharusnya sekitar -13,728 V. Perbedaan ini cukup besar dan menunjukkan adanya ketidaksesuaian dalam percobaan .

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

Jawaban :

Pada saat V1lebih besar dari V2, keluaran komparator berada pada kondisi saturasi negatif, sedangkan ketika V1 lebih kecil dari V2​, output berpindah ke saturasi positif. Akan tetapi, ketika kedua tegangan masukan hampir sama, perbedaan yang sangat kecil dipengaruhi noise dan respon transien op-amp, sehingga output dapat berosilasi cepat (chattering) dan tidak stabil di sekitar titik peralihan.

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

Jawaban :

    Perbedaan ini disebabkan oleh beberapa faktor: keterbatasan karakteristik op-amp , toleransi resistor, kesalahan pengukuran , serta kemungkinan sambungan yang kurang tepat. Dengan demikian, meski teori jelas, hasil praktik dapat menyimpang akibat faktor non-i

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

Jawaban :

    Low Pass Filter (LPF) melewatkan sinyal frekuensi rendah dan meredam frekuensi tinggi. Prinsip kerjanya berdasarkan reaktansi kapasitor yang besar pada frekuensi rendah (sinyal dilewatkan) dan kecil pada frekuensi tinggi (sinyal teredam). Frekuensi transisi ditentukan oleh frekuensi cut-off 

Hasil percobaan menunjukkan: pada 100 Hz, Vout =1,468 V hampir sama dengan Vinya; pada 500 Hz turun signifikan menjadi 0,515 V; pada 1000 Hz semakin kecil menjadi 0,262 V. Artinya, frekuensi cut-off berada sekitar 500-1000 Hz. Bentuk gelombang tetap sinusoidal, tetapi amplitudo menurun seiring kenaikan frekuensi, sesuai teori LPF.

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

Jawaban :

High Pass Filter (HPF) melewatkan sinyal frekuensi tinggi dan meredam frekuensi rendah. Prinsip kerjanya berdasarkan reaktansi kapasitor yang besar pada frekuensi rendah (sinyal terhalang) dan kecil pada frekuensi tinggi (sinyal dilewatkan). Frekuensi cut-off ditentukan oleh 

Hasil percobaan menunjukkan: pada 100 Hz, Vout hanya =0,539 V dari Vin 1,746 V (sinyal teredam); pada 500 Hz naik menjadi 1,585 V (mulai dilewatkan); pada 1000 Hz = 1,671V, hampir sama dengan Vin (sinyal dilewatkan penuh). Dengan demikian, frekuensi cut-off berada sekitar 100–500 Hz. Bentuk gelombang tetap sinusoidal, tetapi amplitudo kecil di frekuensi rendah dan mendekati penuh di frekuensi tinggi, sesuai karakteristik HPF

5. Download File[Kembali]

Download Laporan Akhir [klik disini]

Download Video Penjelasan Kondisi rangkaian [klik disini]

Download Video Penjelasan  Inverting amplifier [klik disini]

Download Video Penjelasan  Komperator [klik disini]

Download Video Penjelasan  LPF -20dB [klik disini]

Download Video Penjelasan  HPF +40 dB [klik disini]

Download Datasheet

Download Datasheet Op-amp [klik disini]

Download Datasheet multimeter [klik disini]

Download Datasheet Resistor [klik disini]

Download Datasheet Aol [klik disini]

Download Datasheet Kapasitor [klik disini]

Download Datasheet Resistor [klik disini]

Download Datasheet  Osiloscope [klik disini]