14.8 PSpice Windows




1. Tujuan [kembali]

  • Mampu mengaplikasikan materi op-amp pada Pspice Windows

  • Mampu membuat simulasi rangkaian Pspice Windows pada aplikasi Proteus 8    

2.  Alat dan Bahan [Kembali]

>> ALAT
  • Osiloskop
    • Osiloskop adalah komponen elektronika yang mempunyai kemampuan menyimpan electron-elektron selama waktu yang tidak tertentu. Osiloskop dilengkapi dengan tabung sinar katode. Peranti pemancar elektron memproyeksikan sorotan elektron ke layar tabung sinar katode.
    Spesifikasi:

    Pinout:

    Keterangan:



  • Voltmeter

Multitester ini adalah sebuah peralatan khusus yang digunakan untuk mengukur komponen listrik. Mulai dari mengukur hubungan Arus litrik (Ampere), Tegangan listrik (Voltage), Hambatan listrik (Ohm), hingga Resistansi dari suatu rangkaian listrik. Berdasarkan fungsi dasarnya tersebut, alat ini sering disebut dengan AVO meter (Ampere, Voltage, Ohm). 

Spesifikasi:

Pinout

 




 



Generator Daya 

1) Signal Generator
Signal generator berfungsi untuk memberikan input berupa tegangan AC pada rangkaian. 

 

Spesifikasi: 

2) Power Suply (Baterai)

 



Baterai merupakan sebuah alat yang mengubah energi kimia yang tersimpan menjadi energi listrik. Pada percobaan kali ini, baterai berfungsi sebagai sumber daya bagi sensor ataupun rangkaian.
Spesifikasi dan Pinout Baterai

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

 

BAHAN
  • Resistor

Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika (V = IR). 

Jenis Resistor yang digunakan disini adalah Fixed Resistor, dimana merupakan resistor dengan nilai tetap terdiri dari film tipis karbon yang diendapkan subtrat isolator kemudian dipotong berbentuk spiral. Keuntungan jenis fixed resistor ini dapat menghasilkan resistor dengan toleransi yang lebih rendah.

Cara menghitung nilai resistor:
Tabel warna

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%.

Spesifikasi


  •  Op Amp - LM741
Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal listrik. Sebuah Op-Amp terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya untuk menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas. Dalam bahasa Indonesia, Op-Amp atau Operational Amplifier sering disebut juga dengan Penguat Operasional.



Konfigurasi PIN LM741

Spesifikasi:
  • Kapasitor


    • Kapasitor adalah komponen elektronika yang mempunyai kemampuan menyimpan electron-elektron selama waktu yang tidak tertentu. Kapasitor mempunyai satuan Farad dari nama Michael Faraday. 
Cara menentukan:
Nilai kapasitor (104J) : 10 * 10^4 pF = 10^5 pF = 100nF; toleransi 5% = ± 95nF sampai 105nF
Kapasitor adalah komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara.
Cara menghitung nilai kapasitor :
1. Masukan 2 angka pertama langsung untuk nilai kapasitor.
2. Angka ke-3 berfungsi sebagai perpangkatan (10^n) nilai kapasitor.
3. Satuan kapasitor dalam piko farad.
4. Huruf terakhir menyatakan nilai toleransi dari kapasitor.

Daftar nilai toleransi kapasitor :
B = 0.10pF
C = 0.25pF
D = 0.5pF
E = 0.5%
F = 1%
G = 2%
H = 3%
J = 5%
K = 10%
M = 20%

Z = + 80% dan -20% 

Pinout:


 


 

Spesifikasi:


3. Dasar Teori [kembali]

Versi evaluasi PSpice hanya memiliki empat unit op-amp, ini adalah model dari empat unit op-amp yang lebih umum dan memiliki spesifikasi unitnya masing-masing, dengan menjelaskan sebuah op-amp modul yang dapat digunakan untuk menganalisis sirkuit.

Model Op-Amp PSpice

Gambar 14.3 menunjukkan rangkaian dasar ini, menggunakan nilai tipikal dari sebuah op-amp 741




Rangkaian op-amp diberikan menggunakan tegangan yang dikontrol tegangan sumber. Gambar 14.34 menunjukan pengaturan perangkat E untuk a gain  200.000, skema sirkuit Gambar 14.33 dengan demikian mewakili 741 op-amp dengan spesifikasi tipikal yang tercantum.






  • Program 14.1 - Inverting Op-Amp
    Rangkaian Op-Amp pembalik digambar seperti pada Gambar 14.35. Dengan tampilan tegangan DC menyala.



    Rangkaian Op-Amp pembalik praktis digambarkan pada Gambar 14.36 dengan menggunakan resistor yang sama nilai seperti Gambar 14.35 dengan unit Op-Amp praktis, A741. Gambar 14.36 menunjukkan tegangan DC karena Enable Bias Voltage Display (Layar Bias Pengaktifan Tegangan) telah dinyalakan.




    Daftar keluaran dari analisis Gambar 14.36 ditunjukkan pada Gambar 14.37





  • Program 14.2 - Noninverting Op-Amp




  • Program 14.3 - Summing Op-Amp Circuit




  • Program 14.4 - Op-Amp Unity-Gain Circuit
    Gambar 14.40 menunjukkan rangkaian Op-Amp penguatan satu dengan tegangan panjar




  • Program 14.5 - Integrator Op-Amp Circuit
    Sirkuit integrator Op-Amp pada Gambar 14.41 input dipilih sebagai VPULSE



    Gambar 14.42 menunjukkan bentuk gelombang langkah masukan dan bentuk gelombang jalan keluaran yang dihasilkan diperoleh  menggunakan PROBE.





  • Program - Op-Amp Multistage circuit
    Sirkuit Op-Amp multistage ditunjukkan pada Gambar 14.43



a. Example [kembali]




b. Problem [kembali]

  1. Arus transistor manakah yang selalu terbesar? Mana yang selalu paling kecil? Yang dua arus yang relatif dekat besarnya?
    Jawab:
    -Arus transistor yang selalu terbesar adalah arus yang melalui emiter atau IE,
    - Arus transistor yang selalu terkecil adalah arus yang melalui basis atau IB
    - dua arus yang relatif dekat besarnya adalah arus yang melalui emiter dan arus yang melalui kolektor
  2. Jika arus emitor dari transistor adalah 8 mA dan IB 1/100 dari IC, tentukan nilai IC dan IB?
    Jawab:
    DIKETAHUI : IB = IC/100  &   IE=8mA
    DITANYA :
    a. IC=......?
    a. IB=......?


    IE = IC +IB
    8   = IC + IC/100
    8          = 101/100 . IC
    800/101 = IC

    a.       IC =  7,921 mA

    b.      IB = 7,921 mA/100 = 79,21 . 10^-6 A = 79,21 microA

c. Pilihan Ganda[kembali]

  1. Cara membuat op-amo sebagai komporator adalah....
    a. Memberikan tegangan yang konstan pada salah satu kaki input op-amp
    b. Menghilangkan sinyal input op-amp
    c. Mmengganti op-amp dengan yang lebih besar
    d. Merangkainya dengan tambahan dua op-amp lagi

  2. Berikut ini adalah ciri-ciri op-amp ideal, kecuali....
    a. Memiliki dua input dengan satu output
    b. Impendansi input tinggi
    c. Impedansi output rendah
    d. Impendasi input berubah-ubah


4. Percobaan [kembali]

A) Prosedur Percobaan
Pada percobaan kali ini dilakukan dengan prosedur sebagai berikut:

  • Mempersiapkan Alat besrta Bahan seperti yang telah tertera pada Sub Bab Alat dan Bahan di atas
  • Merangkai Rangkaian sesuai dengan jenisnya masing-masing, terdapat 6 jenis rangkaian yang akan diujikan, yaitu : Inverting Amplifier, Non Inverting Amplifier, Summing Amplifier, Unity-Gain Amplifier, Integrator Amplifier, dan Multistage Amplifier Circuit. 
  • Pada masing-masing Rangkaian disambungkan input tegangan AC agar dapat melihat bagaimana perbedaan respons gelombang input dan outputnya.
  • Amatilah nilai input dan output dengan menyesuaikannya dengan rumus yang ada, dan juga amatilah respon grafik sinyal input dan outputnya. 

B) Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

1. Inverting Op-amp
        (inverting op-amp using ideal model)


Dirangkailah rangkaian seperti gambar diatas, ketika dijalankan maka akan menghasilkan tegangan output yang sesuai dengan rumu rangkaian inverting amplifier. AV=-RF/Ri, VO=Av x Vi


Disini nilai output akan memiliki phasa yang berbalik dengan tegangan input karena Inverting Amplifier memiliki fungsi untuk membalikkan phasa tegangan Input.


        ( Practical inverting op-amp circuit)




Dirangkailah rangkaian seperti gambar diatas, ketika dijalankan maka akan menghasilkan tegangan output yang sesuai dengan rumu rangkaian inverting amplifier. AV=-RF/Ri, VO=Av x Vi. Disini nilai output akan memiliki phasa yang berbalik dengan tegangan input karena Inverting Amplifier memiliki fungsi untuk membalikkan phasa tegangan Input.


2. Nonnverting Op-amp



Dirangkailah rangkaian seperti gambar diatas, ketika dijalankan maka akan menghasilkan tegangan output yang sesuai dengan rumus rangkaian non inverting amplifier. Disini phasa Input dan Output akan sama.


3. Summing Op-amp



Dirangkailah rangkaian seperti gambar diatas, ketika dijalankan maka akan menghasilkan tegangan output yang sesuai dengan rumus rangkaian summing amplifier, dimana setiap v nya akan menghasilkan tegangan yang berbeda yang membuat tegangan keluarnya semakin besar.


4. Unity-Gain Op-amp




Dirangkailah rangkaian seperti gambar diatas, ketika dijalankan maka akan menghasilkan tegangan output yang sesuai dengan rumus pada rangkain unity gain.

5. Integrator Op-amp




Dirangkailah rangkaian seperti gambar diatas, ketika dijalankan maka akan menghasilkan tegangan output yang sesuai dengan rumus rangkaian integrator amplifier


6. Multistage Op-amp



Dirangkailah rangkaian seperti gambar diatas, ketika dijalankan maka akan menghasilkan tegangan output yang sesuai dengan rumus rangkaian Multisage amplifier


6. Video[kembali]

1. Video Rangkaian Simulasi Inverting Op-amp



2. Video Rangkaian Simulasi Pratical Inverting op-amp





3. Video Rangkaian Simulasi Noniverting Op-amp




4. Video Rangkaian Simulasi Summing Op-amp


5. Video Rangkaian Simulasi Unity-Gain Op-amp 


6. Video Rangkaian Simulasi Op-amp Integrator




7. Download[kembali]

  1. Download Rangkaian Inverting Op-amp [klik disini]
  2. Download Rangkaian Pratical Inverting op-amp [klik disini]
  3. Download Rangkaian Noniverting Op-amp [klik disini]
  4. Download Rangkaian Summing Op-amp [klik disini]
  5. Download Rangkaian Unity-Gain Op-amp [klik disini]
  6. Download Rangkaian Op-amp Integrator [klik disini]
  7. Download Rangkaian Multistage op-amp [klik disini]
  8. Download Video Rangkaian Simulasi Inverting Op-amp [klik disini]
  9. Download Video Rangkaian Simulasi Pratical Inverting op-amp [klik disini]
  10. Download Video Rangkaian Simulasi Noniverting Op-amp [klik disini]
  11. Download Video Rangkaian Simulasi Summing Op-amp [klik disini]
  12. Download Video Rangkaian Simulasi Unity-Gain Op-amp [klik disini]
  13. Download Video Rangkaian Simulasi Op-amp Integrator [klik disini]
  14. Download HTML [klik disini]
  15. Datasheet Li-Ion Cell [klik disini]
  16. Datasheet Kapasitor [klik disini]
  17. Datasheet Op-Amp LM741 [klik disini]
  18. Datasheet Osciloskop [klik disini]
  19. Datasheet Resistor [klik disini]
  20. Datasheet Voltmeter [klik disini]














Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Gambar
   BAHAN PRESENTASI UNTUK MATA KULIAH   SISTEM DIGITAL 2023 Oleh : Rahma Dayandri 2110952014 Dosis pengampu :  Dr. Darwison, MT,  Referensi: a. Anil K. Maini, 2007, ”Digital Electronics: Principles, Devices and Applications ”, John Wiley & Sons, Ltd  b. Wijaya W. N., 2006, ”Teknik Digital”, Erlangga, Jakarta c. Roger, L. T., 2005, “Elektronika Digital”, Erlangga, Jakarta d. Darwison, 2020, Teori, rancangan dan aplikasi sistem digital disertai simulasi dengan Proteus, Andalas university Press.
Baca selengkapnya
Gambar
  BAHAN PRESENTASI UNTUK MATA KULIAH   ELEKTRONIKA 2022 Oleh : Rahma Dayandri 2110952014 Dosis pengampu : Darwison,M. T Referensi: a. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”, Jilid 1, ISBN: 978-602-9081-10-7, CV Ferila, Padang b. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”,Jilid 2,  ISBN: 978-602-9081-10-8, CV Ferila, Padang c. Robert L. Boylestad and Louis Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, Pearson, 2013 d. Jimmie J. Cathey, Theory and Problems of Electronic Device and Circuit, McGraw Hill, 2002. e. Keith Brindley, Starting Electronics, Newness 3rd Edition, 2005 f. Ian R. Sinclair and John Dunton, Practical Electronics Handbook, Newness, 2007. g. John M. Hughes, Practical Electronics: Components and Techniques, O’Reilly Media, 2016.
Baca selengkapnya