Kamis, 11 Juli 2024

TUGAS BESAR

Juli 11, 2024    No comments



 1. Pendahuluan[kembali]

   Dalam era modern ini, efisiensi energi dan otomatisasi menjadi aspek penting dalam pengelolaan sumber daya. Salah satu implementasi praktis yang dapat meningkatkan efisiensi dan kenyamanan adalah sistem penerangan ruangan otomatis. Pada proyek ini, kami merancang dan mengembangkan sebuah sistem penerangan otomatis yang memanfaatkan operational amplifier (op-amp) dan transistor. Tujuan utama dari proyek ini adalah untuk menciptakan sistem yang dapat mengontrol pencahayaan ruangan secara otomatis berdasarkan kondisi lingkungan, seperti intensitas cahaya dan keberadaan manusia, sehingga dapat menghemat energi dan memberikan kenyamanan optimal bagi penghuninya. Proyek ini juga mengedepankan pemahaman mendalam mengenai komponen elektronik dasar dan cara kerja rangkaian yang kompleks, menjadikannya sebagai aplikasi yang relevan dalam bidang teknik elektro dan otomatisasi.


 2. Tujuan[kembali]

  1. untuk mengetahui apa fungsi dari transistor uni bipolar transistor bipolar dan op amp
  2. untuk mengetahui prinsip kerja transistor uni bipolar, transistor bipolar dan op amp

 3. Alat dan Bahan[kembali]

A. Alat

Voltmeter

DC Voltemeter merupakan alat ukur yang digunakan untuk mnegukur tegangan DC. 

Baterai

     Digunakan sebagai sumber tegangan pada rangkaian.
  Konfigurasi pin

     Spesifikasi


B. Bahan


mosfet IRF520 

 
relative;">gambar : bentuk dan simbol IRF520


konfigurasi  Pin


Pin Number

Pin Name

Description

1

Source

Arus mengalir keluar melalui Sumber

2

Gate

Mengontrol bias MOSFET

3

Drain

Arus mengalir masuk melalui Drain

    SPESIFIKASI :  

•         N-Channel Power MOSFET

•         Continuous Drain Current (ID): 9.2A

•         Drain to Source Breakdown Voltage: 100V

•         Drain Source Resistance (RDS) is 0.27 Ohms

•         Gate threshold voltage (VGS-th) is 4V (max)

•         Rise time and fall time is 30nS and 20nS

•         It is commonly used with Arduino, due to its low threshold voltage.

•         Available in To-220 package


Resistor 





Spesifikasi resistor yang digunakan:

a. Resistor 10 ohm

b. Resistor 220 ohm

c. Resistor 10k ohm


            Datasheet resistor

 

Transistor NPN





Transistor NPN merupakan jenis transistor bipolar yang menggunakan arus listrik kecil dan tegangan positif pada terminal Basis untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan yang lebih besar dari Kolektor ke Emitor. Komponen ini berfungsi sebagai penguat, pemutus dan penyambung (switching), stabilitasi tegangan, modulasi sinyal, dan lain lain. 
Spesifikasi

Relay



Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. 

Konfigurasi Pin


 


 Datasheet Relay
href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEj6MNan2d6Mjh7X4L6NqTsfGOYaXocB16bVyUL2pb2fo6FXreZUqSwpzCb5PGOuFVW5j2uhkpCRAMNetXPdMiCVNhAJJ5zphZQi5I8n8M4x0NBfx5SK-SvAxa_DRN56m6BKYSX6uYFIT-lG/s512/datasheet+relay.JPG" style="color: #1a268e; margin-left: 1em; margin-right: 1em; text-decoration-line: none;">
 


Dioda

Dioda adalah komponen aktif dua kutub yang pada umumnya bersifat semikonduktor, yang memperbolehkan arus listrik mengalir ke satu arah (kondisi panjar maju) dan menghambat arus dari arah sebaliknya (kondisi panjar mundur).
Lampu

Lampu adalah sebuah piranti yang memproduksi cahaya.

OP AMP


Operational Amplifier atau lebih dikenal dengan istilah 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.

 

Sensor UV

Spesifikasi:

·         Vin : DC 5V 9V.

·         Radius : 180 derajat.

·         Jarak deteksi : 5 7 meter.

·         Output : Digital TTL.

·         Dimensi : 3,2 cm x 2,4 cm x 2,3 cm.

·         Berat : 10 gr.

Sensor UV adalah Sensor SELF Generating power,Ia Akan menghasilkan tegangan berdasarkan Cahya masukan.Digunaan untuk mendeteksi Jumlah cahaya yg ada,atau tingkat siang atau malam hari.

Touch Sensor

          Spesifikasi :
  • Tegangan kerja: 2v s/d 5.5v (optimal 3v)
  • Output high VOH: 0.8VCC (typical)
  • Output low VOL: 0.3VCC (max)
  • Arus Output Pin Sink (@ VCC 3V, VOL 0.6V): 8mA
  • Arus Output pin pull-up (@ VCC=3V, VOH=2.4V): 4mA
  • Waktu respon (low power mode): max 220ms
  • Waktu respon (touch mode): max 60ms
  • Ukuran: 24x24x7.2mm


Infra Red
           Spesifikasi :
  • Board Power Supply: 3 – 5 V
  • Range: 2cm to 30cm
  • Angle: 35 degrees
  • Power LED: Illuminates when power is applied
  • Obstacle LED: Illuminates when obstacle is detected
  • Distance Adjust: Adjust detection distance. CCW decreases distance. CW increases distance.
          Module interface specification :
  • VCC : 3V - 12V Power Supply (Can directly connect to 5V or 3.3V micrcontroller)
  • GND : Connect to GND
  • OUT : Board digital output interface (0 and 1)


Sensor PIR
Sensor PIR (Passive Infra Red) adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi adanya pancaran sinar infra merah. Sensor PIR bersifat pasif, artinya sensor ini tidak memancarkan sinar infra merah tetapi hanya menerima radiasi sinar infra mera


Sensor Suhu LM35

       Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.




Gambar 3.1. LM35

Meskipun tegangan sensor ini dapat mencapai 30 volt akan tetapi yang diberikan ke sensor adalah sebesar 5 volt, sehingga dapat digunakan dengan catu daya tunggal dengan ketentuan bahwa LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60 µA hal ini berarti LM35 mempunyai kemampuan menghasilkan panas (self-heating) dari sensor yang dapat menyebabkan kesalahan pembacaan yang rendah yaitu kurang dari 0,5 ºC pada suhu 25 ºC.

Karakteristik Sensor LM35 :
  • Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.
  • Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 º.
  • Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.
  • Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.
  • Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.
  • Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.
  • Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.
  • Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.
Keistimewaan dari IC LM 35 :
  • Kalibrasi dalam satuan derajat celcius.
  • Lineritas +10 mV/ º C.
  • Arus yang mengalir kurang dari 60 μA
  • Dioperasikan pada catu daya 4 V – 30 V.
  • Range +2 º C – 150 º C.
  • Akurasi 0,5 º C pada suhu ruang.
  • Suhu lingkungan di deteksi menggunakan bagian IC yang peka terhadap suhu


4. Dasar Teori[kembali]

   a. 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. Satuan Resistor adalah Ohm (simbol: Ω) yang merupakan satuan SI untuk resistansi listrik. Resitor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan hukum Ohm (V = I.R ).



Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna:

1. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang pertama.

2. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang kedua.

3. Masukkan angka langsung dari kode warna gleang ketiga.

4. Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n), ini merupakan nilai toleransi dari resistor.




 b. Transistor NPN

Transistor merupakan alat semikonduktor yang dapat digunakan sebagai penguat sinyal, pemutus atau penyambung sinyal, stabilisasi tegangan, dan fungsi lainnya. Transistor memiliki 3 kaki elektroda, yaitu basis, kolektor, dan emitor. Pada rangkaian kali ini digunakan transistor 2SC1162 bertipe NPN. Transistor ini diperumpamakan sebagai saklar, yaitu ketika kaki basis diberi arus, maka arus pada kolektor akan mengalir ke emiter yang disebut dengan kondisi ON. Sedangkan ketika kaki basis tidak diberi arus, maka tidak ada arus mengalir dari kolektor ke emitor  yang disebut dengan kondisi OFF. Namun, jika arus yang diberikan pada kaki basis  melebihi arus pada kaki kolektor atau arus pada kaki kolektor adalah nol (karena tegangan kaki kolektor sekitar 0,2 - 0,3 V), maka transistor akan mengalami cutoff  (saklar tertutup).


Transistor adalah sebuah komponen di dalam elektronika yang diciptakan dari bahan-bahan semikonduktor dan memiliki tiga buah kaki. Masing-masing kaki disebut sebagai basis, kolektor, dan emitor.

Emitor (E) memiliki fungsi untuk menghasilkan elektron atau muatan negatif.

Kolektor (C) berperan sebagai saluran bagi muatan negatif untuk keluar dari dalam transistor.

Basis (B) berguna untuk mengatur arah gerak muatan negatif yang keluar dari transistor melalui kolektor.

   Jenis jenis konfigurasi transistor:

    1.  Fixed Bias

    Fixed bias yaitu, arus bias IB didapat dari VCC yang dihubungkan ke kaki B melewati tahanan R seperti gambar dibawah:


        maka, 
        dimana,


        dan


    2. Emitter-Stabilized Bias

    Emitter-Stabilized Bias adalah rangkaian Fixed bias yang ditambahkan tahanan RE seperti gambar dibawah:  


        maka, 

        sehingga tahanan RE kalau dilihat dari input untuk mencari arus IB adalah sebesar (β+1)RE

        3. Self Bias

Self Bias adalah arus input didapatkan dari pemberian tegangan input VBB seperti gambar dibawah:


        Dengan menggunakan hukum KVL, didapat,
 

        maka, 


    4. Voltage-divider Bias

     Voltage-divider Bias adalah arus bias didapatkan dari tegangan di R2 dari hubungan VCC seri dengan R1 dan R2 seperti gambar dibawah:


    Untuk mencari arus IB maka dilakukan perubahan rangkaian denganmemakai metoda thevenin sehingga menghasilkan rangkaianpengganti seperti gambar dibawah:


        dimana,

Rth = R1 // R2 dan 


         maka,


  c. Relay


Relay merupakan komponen elektronika berupa saklar atau swirch elektrik yang dioperasikan secara listrik dan terdiri dari 2 bagian utama yaitu Elektromagnet (coil) dan mekanikal (seperangkat kontak Saklar/Switch). Komponen elektronika ini menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakan saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Berikut adalah simbol dari komponen relay.

Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar  yaitu :

1. Electromagnet (Coil)

2. Armature

3. Switch Contact Point (Saklar)

4. Spring

 Gambar dari bagian-bagian relay  



Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :

- Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi CLOSE (tertutup)

- Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi OPEN (terbuka)


    d. Dioda 

Diode (diode) adalah komponen elektronika aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Berikut ini adalah fungsi dari dioda antara lain:

•                     Untuk alat sensor panas, misalnya dalam amplifier.

•                     Sebagai sekering(saklar) atau pengaman.

•                     Untuk rangkaian clamper dapat memberikan tambahan partikel DC untuk sinyal AC.

•                     Untuk menstabilkan tegangan pada voltage regulator

•                     Untuk penyearah

•                     Untuk indikator

•                     Untuk alat menggandakan tegangan.

•                     Untuk alat sensor cahaya, biasanya menggunakan dioda photo. 

Simbol dioda adalah :

 

Untuk menentukan arus zenner  berlaku persamaan:

 



Pada grafik terlihat bahwa pada tegangan dibawah ambang batas tegangan mundur (reverse) sebuah dioda akan tembus (menghantar) dan tidak bisa menahan lagi. Batas ini disebut dengan area tegangan breakdown dioda. Kondisi dioda pada area ini adalah tembus atau menghantar dan tidak menghambat. Kemudian pada level tegangan diantara tegangan breakdown dan tegangan forward terdapat area tegangan reverse dan tegangan cut off. Pada area ini kondisi dioda adalah menahan atau tidak mengalirkan arus listrik.


    e. Lampu 



Lampu Listrik adalah suatu perangkat yang dapat menghasilkan cahaya saat dialiri arus listrik. Arus listrik yang dimaksud ini dapat berasal tenaga listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik terpusat (Centrally Generated Electric Power) seperti PLN dan Genset ataupun tenaga listrik yang dihasilkan oleh Baterai dan Aki.

 

Jenis Jenis Lampu Listrik

 

Seiring dengan perkembangan Teknologi, Lampu Listrik juga telah mengalami berbagai perbaikan dan  kemajuan. Teknologi Lampu Listrik bukan saja Lampu Pijar yang ditemukan oleh Thomas Alva Edison saja namun sudah terdiri dari berbagai jenis dan Teknologi. Pada dasarnya, Lampu Listrik dapat dikategorikan dalam Tiga jenis yaitu Incandescent Lamp (Lampu Pijar), Gas-discharge Lamp (Lampu Lucutan Gas) dan Light Emitting Diode (Lampu LED).

 

Lampu Pijar (Incandescent Lamp)

 

Lampu Pijar atau disebut juga Incandescent Lamp adalah jenis lampu listrik yang menghasilkan cahaya dengan cara memanaskan Kawat Filamen di dalam bola kaca yang diisi dengan gas tertentu seperti  nitrogen, argon, kripton  atau hidrogen. Kita dapat menemukan Lampu Pijar dalam berbagai pilihan Tegangan listrik yaitu Tegangan listrik yang berkisar dari 1,5V hingga 300V.

 

Lampu Pijar yang dapat bekerja pada Arus DC maupun Arus AC ini banyak digunakan di Lampu Penerang Jalan, Lampu Rumah dan Kantor, Lampu Mobil, Lampu Flash dan juga Lampu Dekorasi.  Pada umumnya Lampu Pijar hanya dapat bertahan sekitar 1000 jam dan memerlukan Energi listrik yang lebih banyak dibandingkan dengan jenis-jenis lampu lainnya.

 

Lampu Lucutan Gas (Gas discharge Lamp)

 

Lampu lucutan gas menghasilkan cahaya dengan mengirimkan lucutan elektris melalui gas yang terionisasi, misalnya pada plasma. Sifat lucutan gas sangat tergantung pada frekuensi atau modulasi arus listriknya. Biasanya, lampu lampu ini menggunakan gas mulia (argon, neon, kripton, dan xenon) atau campuran dari gas-gas tersebut. Sebagian besar lampu-lampu ini juga mengandung bahan-bahan tambahan, seperti merkuri, natrium, dan/atau halida logam.

 

Lampu LED (Light Emitting Diode)

 

Lampu LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan  cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.

   f. sensor

Sensor UV

Spesifikasi:

·         Vin : DC 5V 9V.

·         Radius : 180 derajat.

·         Jarak deteksi : 5 7 meter.

·         Output : Digital TTL.

·         Dimensi : 3,2 cm x 2,4 cm x 2,3 cm.

·         Berat : 10 gr.


 


 
Touch Sensor

          Spesifikasi :
  • Tegangan kerja: 2v s/d 5.5v (optimal 3v)
  • Output high VOH: 0.8VCC (typical)
  • Output low VOL: 0.3VCC (max)
  • Arus Output Pin Sink (@ VCC 3V, VOL 0.6V): 8mA
  • Arus Output pin pull-up (@ VCC=3V, VOH=2.4V): 4mA
  • Waktu respon (low power mode): max 220ms
  • Waktu respon (touch mode): max 60ms
  • Ukuran: 24x24x7.2mm
          Grafik responsi sensor :

Infra Red
           Spesifikasi :
  • Board Power Supply: 3 – 5 V
  • Range: 2cm to 30cm
  • Angle: 35 degrees
  • Power LED: Illuminates when power is applied
  • Obstacle LED: Illuminates when obstacle is detected
  • Distance Adjust: Adjust detection distance. CCW decreases distance. CW increases distance.
          Module interface specification :
  • VCC : 3V - 12V Power Supply (Can directly connect to 5V or 3.3V micrcontroller)
  • GND : Connect to GND
  • OUT : Board digital output interface (0 and 1)
          Grafik responsi sensor :


Sensor PIR
Pancaran infra merah masuk melalui lensa Fresnel dan mengenai sensor pyroelektrik, karena sinar infra merah mengandung energi panas maka sensor pyroelektrik akan menghasilkan arus listrik. Arus listrik inilah yang akan menimbulkan tegangan dan dibaca secara analog oleh sensor. Kemudian sinyal ini akan dikuatkan oleh penguat dan dibandingkan oleh komparator dengan tegangan referensi tertentu Untuk manusia sendiri memiliki suhu badan yang dapat menghasilkan pancaran infra merah dengan panjang gelombang antara 9-10 mikrometer (nilai standar 9,4 mikrometer), panjang gelombang tersebut dapat terdeteksi oleh sensor PIR. 
    (Secara umum sensor PIR memang dirancang untuk mendeteksi manusia) dimana sensor ini  membutuhkan tegangan masukan sebesar 5 Vdc The PIR sensor sendiri memiliki dua slot di dalamnya, setiap slot terbuat dari bahan khusus PIR (Passive Infrared Receiver) merupakan sebuah sensor berbasiskan infrared. Di dalam sensor  PIR ini terdapat bagianbagian yang mempunyai perannya masingmasing,  yaitu Fresnel Lens, IR Filter, Pyroelectric sensor, amplifier, dan comparator.  Seperti terlihat pada gambar 2 dibawahini.  sensor PIR pada saat berlogika 1 dan 0. Pengujian ini juga diperlukan untuk mengetahui  nilai tegangan output sensor passive infrared (PIR) ketika mendeteksi gerakan manusia dan tidak mendeteksi gerakan manusia. 

Cara melakukan pengujian ini adalah sensor harus mendapat tegangan input sebesar 5 Vdc

     Grafik  Respon terhadap arah, jarak, dan kecepatan




    Rumus mencari kecepatan deteksi sensor,

V = S / t 

    Tabel keluaran sensor PIR


 Sensor Suhu LM35

       Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.




Gambar 3.1. LM35

Meskipun tegangan sensor ini dapat mencapai 30 volt akan tetapi yang diberikan ke sensor adalah sebesar 5 volt, sehingga dapat digunakan dengan catu daya tunggal dengan ketentuan bahwa LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60 µA hal ini berarti LM35 mempunyai kemampuan menghasilkan panas (self-heating) dari sensor yang dapat menyebabkan kesalahan pembacaan yang rendah yaitu kurang dari 0,5 ºC pada suhu 25 ºC.

Karakteristik Sensor LM35 :
  • Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.
  • Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 º.
  • Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.
  • Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.
  • Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.
  • Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.
  • Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.
  • Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.
Keistimewaan dari IC LM 35 :
  • Kalibrasi dalam satuan derajat celcius.
  • Lineritas +10 mV/ º C.
  • Arus yang mengalir kurang dari 60 μA
  • Dioperasikan pada catu daya 4 V – 30 V.
  • Range +2 º C – 150 º C.
  • Akurasi 0,5 º C pada suhu ruang.
  • Suhu lingkungan di deteksi menggunakan bagian IC yang peka terhadap suhu
Grafik Respon Sensor LM35

Jika dilihat pada grafik, ketika suhu semakin meningkat maka tegangan yang dihasilkan pun semakin besar, dimana setiap peru

  h. OpAmp 

 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.

 Simbol 



Karakteristik IC OpAmp

• Penguatan Tegangan Open-loop atau Av = ∞ (tak terhingga)

• Tegangan Offset Keluaran (Output Offset Voltage) atau Voo = 0 (nol)

• Impedansi Masukan (Input Impedance) atau Zin= ∞ (tak terhingga)

• Impedansi Output (Output Impedance ) atau Zout = 0 (nol)

• Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)

• Karakteristik tidak berubah dengan suhu 



Penguat operasional atau yang dikenal sebagai Op-Amp merupakan suatu rangkaian terintegrasi atau IC yang memiliki fungsi sebagai penguat sinyal, dengan beberapa konfigurasi. Secara ideal Op-Amp memiliki impedansi masukan dan penguatan yang tak berhingga serta impedansi keluaran sama dengan nol. Dalam prakteknya, Op-Amp memiliki impedansi masukan dan penguatan yang besar serta impedansi keluaran yang kecil.



Amplifier Operasional:

Penguat Pembalik:

Istilah berikut digunakan dalam rumus dan persamaan untuk Penguatan Operasional.

·         R f  = Resistor umpan balik

·         R in  = Resistor Masukan

·         V in = Tegangan masukan

·         V keluar  = Tegangan keluaran

·         Av  = Penguatan Tegangan

Penguatan tegangan:

Gain loop dekat dari penguat pembalik diberikan oleh;

Tegangan Keluaran:

Tegangan keluaran tidak sefasa dengan tegangan masukan sehingga dikenal sebagai  penguat pembalik .



Penguat Non-Pembalik:

Istilah yang digunakan untuk rumus dan persamaan Penguat Non-Pembalik.

·         R f  = Resistor umpan balik

·         R = Resistor Tanah

·         V masuk = Tegangan masukan

·         V keluar  = Tegangan keluaran

·         Av  = Penguatan Tegangan

Keuntungan Penguat:

Gain total penguat non-pembalik adalah;

Tegangan Keluaran:

Tegangan output penguat non-pembalik sefasa dengan tegangan inputnya dan diberikan oleh;


Unity Gain Amplifier / Buffer / Pengikut Tegangan:

Jika resistor umpan balik dilepas yaitu R f  = 0, penguat non-pembalik akan menjadi pengikut / penyangga tegangan 



Penguat Diferensial:



Istilah yang digunakan untuk rumus Penguat Diferensial.

·         R f  = Resistor umpan balik

·         R a  = Resistor Input Pembalik

·         R b  = Resistor Input Non Pembalik

·         R g  = Resistor Ground Non Pembalik

·         V a = Tegangan input pembalik

·         V b = Tegangan Input Non Pembalik

·         V keluar  = Tegangan keluaran

·         Av  = Penguatan Tegangan

Keluaran Umum:

tegangan keluaran dari rangkaian yang diberikan di atas adalah;



Keluaran Diferensial Berskala:

Jika resistor R f  = R g   & R a  = R b  , maka output akan diskalakan perbedaan dari tegangan input;


 5. Percobaan[kembali]

    a) Prosedur[kembali]

         Step 1   : Buka Aplikasi Proteus 

            Step 2   : Susun dan siapkan komponen 

            Step 3   : Rangkai komponen

            Step 4   : Mulai simulasi pada proteus 

            Step 5   : Amati rangkaian yang dibuat

    b) Rangkaian simulasi [kembali]

1. Rain sensor

ketika sensor mendeteksi adanya hujan dari atap akan mengakibatkan sensor berlogika 1 mengakibatkan sensor mengeluarkan output menuju R9  yang bernilai 5 volt dan masuk ke kutub positif op amp sebagai tegangan input(Vi) lalu kutub negatif dari op amp dilalu oleh R10 dan R13 lalu didapatkan lah Vo dengan rumus Vo=(R13/R10+1)*Vi dengan nilai 10V lalu melalui R16 dan transistor aktif karena Vbe memenuhi syarat. dari power menuju kaki relay ke kaki kolektor keluar di kaki emitter lalu ke ground,relay yg sudah ter swtich lalu menimbulkan loop yang menutup gorden


2. PIR Sensor

ketika sensor mendeteksi adanya keberadaan dari seseorang akan mengakibatkan sensor berlogika 1 mengakibatkan sensor mengeluarkan output 5 volt menuju R14 dan masuk ke kutub positif op amp sebagai tegangan input(Vi) lalu kutub negatif dari op amp dilalu oleh R11 dan R3 lalu didapatkan lah Vo dengan rumus Vo=(R3/R11+1)*Vi dengan nilai 10V lalu melalui R5 dan transistor aktif karena Vbe memenuhi syarat. dari power menuju kaki relay ke kaki kolektor keluar di kaki emitter lalu ke ground,relay yg sudah ter swtich lalu menimbulkan loop yang menghidupkan lampu


3. Sensor suhu

Ketika panas lampu cukup panas yaitu di atas 60 maka sensor akan mengkuar kan output tegangan >0.6 V yang akan di oporkan ke kaki non inverting dari rangkaian op amp detector non inverting dengan Vref 0,6 V yang membuat output op amp sebesar V saturasi yaitu  11V, tegangan positif ini akan menghasilkan TeganganVbe yang membuat transistor aktif sehingga arus bisa mengalir melewati relay yang membuat switch berpindah posisi dan beralih sumber tegangan lampu dari 12 ke 10V.


4. Sensor sentuh

ketika sensor mendeteksi adanya sentuhan dari seseorang akan mengakibatkan sensor berlogika 1 mengakibatkan sensor mengeluarkan output 5 volt menuju R1 dan masuk ke kutub positif op amp sebagai tegangan input(Vi) lalu kutub negatif dari op amp dilalu oleh R8 dan R6 lalu didapatkan lah Vo dengan rumus Vo=(R8/R6+1)*Vi dengan nilai 10V lalu melalu R15 dan transistor aktif karena Vbe memenuhi syarat. dari power menuju kaki relay ke kaki kolektor keluar di kaki emitter lalu ke ground,relay yg sudah ter swtich lalu memutus loop yang memadamkan lampu


5. Sensor UV

Ketika cahaya matahari cukup cerah sensor UV akan mengeluarkan output yg di opor ke kaki non inverting dari rangkaian detektor non inverting dengan Vref 5,6V, ketika cahaya cukup cerah atau tegangan output sensor lebih tinggi dari 5,6V maka op amp akan mengeluarkan output sesuai dengan persamaan Vo = Aol (Vin-Vref) sehingga output adalah positif sangat besar, namun output tak bisa lebih dari V saturasi sehingga output sebesar 12-1 = 11V, yg tegangan positif ini akan mengalirkan arus ke base transistor ke emmitor sehingga tercipta Vbe yg jika Vbe>0, 6V maka transistor aktif dan arus akan melewati relay dari Vcc ke relay, collector, emmitor dan ground. Karena arus mengalir melewati relay maka relay aktif dan akan memutuskan rangkaian lampu dan membuat lampu padam

6. Sensor infrared

Ketika orang memasuki ruangan sensor infrared akan aktif di tandai logika respon 1 , yang membuat sensor mengebor tegangan 5V ke rangkaian op amp penguatan 2× lipat sehingga tegangan op amp 2× tegangan sensor yaitu 10V yang nantinya tegangan ini akan jadi Vref dari rangkaian UV

    c) Video Simulasi [kembali]

          1. UV dan Infrared


           2. Touch dan Suhu



           3. Pir dan Rain

 6. Download File[kembali]

0 comments:

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar (Atom)