Laporan Praktikum Comparator

LAPORAN PRAKTIKUM

LABORATORIUM ELETRONIKA ANALOG 2 SEMESTER III TH 2015/2016

JUDUL

COMPARATOR GRUP

4 (EMPAT)

S1-TERAPAN PROGRAM STUDI BROADBAND MULTIMEDIA

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA 2015

PEMBUAT LAPORAN : ASRIMAYANTI PANGGABEAN NAMA PRAKTIKAN

: 1. NABILA SHAFFA BESTARI 2. ULIMA LARISA SYAFWI 3. ZAHRA JIHAD PUTRI

TGL. SELESAI PRAKTIKUM

: 16 NOVEMBER 2015

TGL. PENYERAHAN LAPORAN : 30 NOVEMBER 2015

N I L A I

:..........

KETERANGAN

: .................................................

..................................................

..................................................

DAFTAR ISI I.

TUJUAN PERCOBAAN...............................................................................................................4

II.

DASAR TEORI.............................................................................................................................4

III. ALAT DAN BAHAN.....................................................................................................................6 IV. LANGKAH KERJA PERCOBAAN..............................................................................................6 V.

DATA HASIL PERCOBAAN........................................................................................................8

VI. ANALISA DAN PEMBAHASAN..............................................................................................11 VII. KESIMPULAN...........................................................................................................................11 VIII. DAFTAR PUSTAKA..................................................................................................................12 IX.

LAMPIRAN...............................................................................................................................13

I.

TUJUAN PERCOBAAN 1. Dapat memahami comparator yang digunakan pada operasi amplifier dalam percobaan berikut ini

II.

DASAR TEORI 1. Komparator Komparator adalah sebuah aplikasi rangkaian penguat operasional yang mampu mendeteksi selama rentang waktu tertentu. Mendeteksi elemen potensial nol seperti yang ditunjukkan pada Gambar 20-1 (a). Input Pembalik (-) adalah ground pada potensial nol, dan tegangan sinyal input diterapkan untuk input nonpembalik (+). Gambar 20-1 (b) menunjukkan output ketika input gelombang sinusoida diterapkan pada terminal input non-pembalik (+) dari potensial nol elemen pendeteksi. Ketika gelombang sinusoida adalah negatif (-),output menjadi negatif maksimum, dan ketika gelombang sinusoida diatas nol, output akan berada pada tingkat maksimum positiv (-).

Gambar 20.1 Potensial Nol mendeteksi Elemen listrik Misalkan gelombang sinusoida pada frekuensi rendah

diberikan ke input

non-pembalik (+) dari penguat komparator operasional , potensi nol pendeteksi elemen ditunjukkan seperti pada gambar 20-2 (a). Gangguan gelombang input dan output ditunjukkan pada Gambar 20-2 (b). Seperti yang ditunjukkan pada gambar, ketika gangguan pada input

gelombang sinusoda mendekati 0,

gangguan(noise) tersebut akan menyebabkan input naik dan turun( 0), sehingga menyebabkan hasil output error. Untuk mengurangi pengaruh yang disebabkan oleh gangguan komparator , histeresis digunakan sebagai umpan balik positif. Hysteresis berarti bahwa tingkat

referensi menjadi lebih tinggi ketika tegangan input berubah dari rendah ke nilai yang lebih tinggi daripada ketika berubah dari tinggi ke nilai yang lebih rendah. referensi dua tingkat didefinisikan sebagai Upper Trigger Point (UTP) dan Lower Triger Point (LTP), dan hysteresis pada dua tingkat terdiri dari umpan balik positif seperti yang ditunjukkan pada gambar 20-3 (a). Input Non-pembalik (+) terhubung ke pembagi tegangan di mana bagian dari tegangan output adalah umpan balik pada inpt. Pada saat ini, sinyal input diterapkan pada masukan pembalik (-).

Gambar 20.2 Efek gangguan pada komparator

Gambar 20.3. Pembanding dengan umpan balik positif untuk hysteresis

Tindakan dasar dari pembanding dengan hysteresis ditunjukkan pada gambar 20-3 (b). Dengan mengasumsikan output yang di

+V out (max) (positif (+) nilai

maksimum), tegangan umpan balik pada terminal input non-pembalik VUTP :

VUTP =

¿ Rf ¿ +Vout (max)) R i+ R f

Ketika tegangan input melebihi VUTP, keluaran jatuh ke - Vout (max) (negatif (-) nilai maksimum). Pada saat ini, umpan balik tegangan ke terminal masukan nonpembalik VLTP adalah: VLTP =

Rf R i+ R f (-Vout (max)

Pada Komparator untuk mengubah dari tegangan maksimum negatif (-) ke tegangan maksimum positif (+), Tegangan input harus turun di bawah VLTP. Ini berarti bahwa output tidak dipengaruhi oleh sedikit noise pada input seperti yang ditunjukkan pada gambar 20-3 (b). III.

ALAT DAN BAHAN 1. Basic electric and electronic experimental instrument (HBE-B3E) 2. Chap20.Comparator Theme 3. Comparator R1=3K,R2=10K,R3=51K,UI=AD790

IV.

LANGKAH KERJA PERCOBAAAN Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan rangkaian komparator sebagai berikut.

1

Instal papan tema percobaan di papan dasar

2

Periksa jika SW1 mendekati R2 untuk mengkonfirmasi status instalisasi

3

+ 5V, daya -5V dimasukkan ke OP-AMP dari rangkaian tersebut

4

Aktifkan jendela SCOPE pada tag atas untuk input 1kHz / 5V melalui 'kontrol konfigurasi' window dan pilih "AC" di 'AC / DC pilih' di sebelah kanan

5

Aktifkan jendela rangkain di atas, dan tutup saklar Power 1 , kemudian aktifkan tombol pengukuran sinyal SIN1, SOU1 untuk menarik sinyal output pada gambar 20-4 melalui jendela Scope.

6

Aktifkan jendela rangkaian di atas dan ubah SW1 menuju R3 untuk memeriksa sinyal keluaran sesuai dengan sinyal input melalui jendela Scope dan gambar ( pada gambar 20-4).

7

Hitung trigger point dari rangkaian tersebut dan tulis dalam tabel 20-1 mengacu pada teori-teori yang relevan.

8

Ketika percobaan selesai, aktifkan tombol 'nilai awal' di kanan atas untuk menginstal dan tekan 'ke layar isi' tombol untuk mengakhiri percobaan

V.

DATA HASIL PERCOBAAN 1

Tabel 20.1 Komparator VUTP = R2 = 10K (VTP)

3K 10 K +3 K

3K 10 K +3 K

(5)

(-5) = 1,153 V

Trigger Point (VTP)

VUTP = R3 = 51K (VTP)

3K 51 K +3 K

3K 51 K +3 K

= -1,153 V

(5)

Vout Vin

2. Gain = AV =

Vout Vin

VLTP =

(-5) = 0,27 V

1. Gain = AV =

VLTP =

=

( 4,5 X 0,2 ) X 4,2 ( 5 X 0,2 ) X 4,2

=

( 4,5 X 0,2 ) X 4,2 ( 5 X 0,2 ) X 4,2

= -0,27 V

=

3,78 4,2

= 0,9 Kali

=

3,78 4,2

= 0,9 Kali

VI.

2

R2 = 10K SIN : 1KHz/5V, SOUT 1

3

R3 = 51K SIN : 1KHz/5V, SOUT 1

ANALISA DAN PEMBAHASAN 4.1 PEMBAHASAN

Dari percobaan komparator yang telah dilakukan kita dapat mengetahui bahwa rangkaian komparator adalah sebuah rangkaian penguat operasional yang mampu mendeteksi selama rentang waktu tertentu. Rangkaian komparator juga adalah sebuah rangkaian pembanding. Dalam sebuah gelombang sinus, terdapat gelombang juga didalamnya. Dimana gambar gelombang tidak dapat dilihat dengan sempurna. Hal ini disebabkan karena dalam gelombang tersebut ada gangguan yang disebut juga sebuah noise. Ketika gangguan pada input gelombang sinusoda mendekati 0, gangguan(noise) tersebut akan menyebabkan input naik dan turun( 0), sehingga menyebabkan hasil output error. Untuk mengurangi pengaruh yang disebabkan oleh gangguan komparator , histeresis digunakan sebagai umpan balik positif. Hysteresis berarti bahwa tingkat referensi menjadi lebih tinggi ketika tegangan input berubah dari rendah ke nilai yang lebih tinggi daripada ketika berubah dari tinggi ke nilai yang lebih rendah.

4.2 ANALISA Pada percobaan pertama rangkaian komparator didapatkan nilai VTP yaitu berupa nilai VUTP (Upper Trigger Point) dan nilai VLTP (Lower Trigger Point) dimana nilai VUTP didapatkan dengan mengasumsikan output yang di

+Vout (max)

(positif (+) nilai maksimum), tegangan umpan balik pada terminal input non-

pembalik VUTP =

¿ Rf ¿ +Vout (max)) sehingga pada saat R2 = 10K maka nilai R i+ R f

VUTP adalah 1,153V sedangkan pada saat R3 = 51V maka nilai VUTP adalah 0,27 V. Akan tetapi nilai VLTP didapatkan

ketika tegangan input melebihi VUTP,

keluaran jatuh ke - Vout (max) (negatif (-) nilai maksimum), umpan balik tegangan ke

terminal masukan non-pembalik VLTP sehingg VLTP =

Rf R i+ R f (-Vout (max) sehingga

pada saat R2 = 10K maka nilai VLTP adalah -1,153V sedangkan pada saat R3 = 51V maka nilai VLTP adalah -0,27 V. Pada percobaan kedua rangkaian komparator didapatkan gambar gelombang pada saat nilai hambatan pada rangkaian atau rangkaian komparator menggunakan R2 sebesar 10K. Dari gambar gelombang yang dihasilkan (pada hasil percobaan) kita dapat melihat bahwa gelombang output mengikuti gelombang input. Dimana puncak gelombang output tepat berada dan mengikuti puncak gelombang input. Begitu juga dengan lembah pada gelombang input maupun outputnya. Pada hasil percobaan kita dapat melihat bahwa gambar puncak gelombang output seperti sebuah noise membentuk gelombang sinus yang tidak beraturan. Akan tetapi jika kita meninjau dan meneliti lebih dalam, sebenarnya gelombang output tersebut merupakan gelombang sinus yang berada dalam gelombang sinus input. Hal itu sesuai dengan pembahasan yang telah dibahas dalam bab pembahasan dan dasar teori yang menyatakan bahwa dalam gelombang sinus terdapat juga sebuah gelombang. Sehingga dari percobaan

tersebut didapatkan bahwa nilai VOUT = ( 4,5 x 0,2 ) x 4,2 = 3,78 V sedangkan V IN =

( 5 x 0,2 ) x 4,2 = 4,2 V. Sehingga penguatan/gainnya adalah

Vout Vin

= 0,9 kali.

Pada percobaan ketiga rangkaian komparator didapatkan gambar gelombang pada saat nilai hambatan pada rangkaian atau rangkaian komparator menggunakan R3 sebesar 51K. Dari gambar gelombang yang dihasilkan (pada hasil percobaan) kita dapat melihat bahwa gelombang output mengikuti gelombang input. Dimana puncak gelombang output tepat berada dan mengikuti puncak gelombang input. Begitu juga dengan lembah pada gelombang input maupun outputnya. Pada hasil percobaan kita dapat melihat bahwa gambar puncak gelombang output lebih jelas terlihat dan lebih beraturan dari gambar gelombang output pada saat nilai hambatan adalah sebesar 10K. Hal tersebut disebabkan nilai hambatannya lebih kecil dari percobaan yang ketiga. Sehingga dapat disimpulkan, semakin besar nilai hambatan yang diberikan, maka semakin besar dan jelas gambar gelombang output yang dihasilkan. Dan dari percobaan tersebut didapatkan bahwa nilai VOUT = ( 4,5 x 0,2 ) x 4,2 = 3,78 V sedangkan V IN =

( 5 x 0,2 ) x 4,2 = 4,2 V. Sehingga penguatan/gainnya adalah

VII.

Vout Vin

= 0,9 kali.

KESIMPULAN Dari percobaan rangkaian komparator yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa : 1

Nilai penguatan yang dihasilkan dari kedua rangkaian baik pada saat R = 10K

2

maupun pada saat R = 51K adalah sama. Nilai VTP yang dihasilkan pada saat nilai R berbeda, tidak sama satu sama lain.

3

Membuktikan bahwa nilai R mempengaruhi nilai VUTP dan nilai VLTP. Semakin besar nilai hambatan (R) yang diberikan pada rangkaian, maka semakin besar dan jelas gambar gelombang output yang dihasilkan

VIII.

DAFTAR PUSTAKA

h http://mekahybrid.blogspot.co.id/2014/02/pengertian-dan-fungsikomparator.htmlttp://faricha-ariefzh.blogspot.co.id/2012/05/prinsipkerjakomparator.html

IX.

LAMPIRAN