Laporan Resmi

Elektronika Terintegrasi

Praktikum 2
Komparator

Nama kelompok:

Shella Vidya Ayu P27838118005

Ahmad Roisul Hakim P27838118019

Jurusan Teknik Elektromedik

Politeknik Kesehatan Kementerian Kesehatan
Surabaya
2019
 PRAKTIKUM I
KOMPARATOR

 Tujuan
Melakukan suatu sistem pemrosesan untuk menentukan output yang
dihasilkan dengan menggunakan perbandingan input yang digunakan.

 Alat dan Bahan

1. Resistor

Gambar 1. Resistor
(Sumber : waykijing-kita.blogspot.com)
2. Modul pembagian tegangan

Gambar 2. Modul pembagian tegangan

3. LED

Gambar 3. LED
(Sumber : it-tutorid.blogspot.com)
4. IC LM741

Gambar 4. IC LM741
(Sumber : indonesian.alibaba.com)
1
5. Catu Daya

Gambar 5. Catu Daya

(Sumber : www.tokopedia.com)
6. Multimeter

Gambar 6. Multimeter
(Sumber : myelectrical.com)
7. Osiloskop

Gambar 7. Osiloskop
(Sumber : electrasemarang.blogspot.com)

8. Generator Sinyal
 Gambar 8. Generator sinyal
(Sumber : faiksmk1.wordpress.com)

 Dasar Teori
1. Komparator

 Komparator adalah sebuat rangkaian yang dapat membandingkan

besar tegangan masukan. Komparator biasanya menggunakan Op-Amp
sebagai piranti utama dalam rangkaian.Vref di hubungkan ke +V supply,
kemudian R1 dan R2 digunakan sebagai pembagi tegangan, sehingga nilai
tegangan yang di referensikan pada masukan + op-amp adalah sebesar : V =
[ (R1/(R1+R2) ]. Vsupply Op-amp tersebut akan membandingkan nilai tegangan
pada kedua masukannya, apabila masukan (-) lebih besar dari masukan (+)
maka, keluaran op-amp akan menjadi sama dengan – Vsupply, apabila
tegangan masukan (-) lebih kecil dari masukan (+) maka keluaran op-amp akan
menjadi sama dengan + Vsupply. Jadi dalam hal ini jika Vinput lebih besar dari
V maka keluarannya akan menjadi – Vsupply, jika sebaliknya, Vinput lebih
besar dari V maka keluarannya akan menjadi + Vsupply. [1]

Gambar 9.Rangkaian Komparator

(Sumber : pngdownload.id)
Komparator merupakan rangkaian elektronik yang akan membandingkan suatu
input dengan referensi tertentu untuk menghasilkan output berupa dua nilai (high
dan low). Suatu komparator mempunyai dua masukan yang terdiri dari tegangan
acuan (Vreference) dan tegangan masukan (Vinput) serta satu tegangan ouput
(Voutput). Dalam operasinya opamp akan mempunyai sebuah keluaran konstan
yang bernilai"low" saat Vin lebih besar dari Vrefferensi dan "high" saat Vin lebih
kecil dari Vrefferensi atau sebaliknya. Nilai low dan high tersebut akan ditentukan
oleh desain dari komparator itu sendiri. Keadaan output ini disebut sebagai
karakteristik output komparator. Jenis-jenis komparator :
1. Komparator Non-Inverting
Pada Non-inverting comparator, tegangan input dipasang pada saluran Non-
inverting (+) dan tegangan referensi pada saluran inverting (-). Pada rangkaian
Non-inverting comparator, jika Vin lebih besar dari Vref maka tegangan output
adalah +Vsat (mendekati tegangan +VCC). Jika Vin lebih kecil dari Vref, maka
tegangan output adalah –Vsat (mendekati tegangan –VEE). [2]

Gambar 10. Komparator non inverting

(Sumber : mysyukri.blogspot.com)

2. Komparator Inverting
Pada Inverting comparator, tegangan input (Vin) dihubungkan pada saluran
inverting (-) dan tegangan referensi (Vref) pada saluran Non-inverting (+). Pada
saat Vin lebih kecil dari Vref, tegangan output Vo adalah +Vsat (mendekati
tegangan +VCC). Jika Vin lebih besar dari Vref, maka tegangan output adalah –
Vsat (mendekati –VEE). [3]

Gambar 11. Komparator inverting

(Sumber : fisikainstrumen.wordpress.com)

2. LM741
Komponen LM741 merupakan salah satu jenis IC (Integrated Circuit) dan Op-
Amp (Operational Amplifier) yang memiliki kaki 8 pin. Component in bisa juga di
sebut IC Op-Amp untuk jenisnya di bagi menjadi 2 macam yakni:
  IC Op-Amp lingkaran
 IC Op-Amp kotak

Namun yang akan sering kalian temui yang IC Op-Amp kotak. Jika kalian belum
pernah melihat bisa cari computer bekas dan liat rangkaiannya pasti ada IC Op-
Amp karena IC Op-Amp/LM741 banyak di gunakan pada system analog komputer,
penguat video/gambar, penguat audio, osilator, detector dll. Untuk cara kerja IC
Op-Amp/LM741 bisa menggunakan tegangan positif atau negatif pada rangkaian
12V jika kurang dari 12V maka IC Op-Amp/LM741 tidak akan bekerja. Pada tiap
kaki/pin pada IC Op-Amp/LM741 memiliki fungsi dan cara kerja yang berbeda lihat
gambar di bawah ini. [4]

Gambar 12. Keterangan pin IC LM741

(Sumber : hoo-tronik.com)

3. Osiloskop
Osiloskop adalah suatu alat ukur elektronik yang digunakan untuk memetakan
alias memproyeksikan sinyal listrik serta frekuensi menjadi bentuk gambar
grafik agar lebih mudah dibaca dan juga dipelajari. Alat ukur yang satu ini banyak
digunakan di bidang penelitian, sains, engineering, kesehatan, maupun
telekomunikasi.Dengan menggunakan alat ukur osiloskop, kita dapat melihat serta
menganalisa bentuk gelombang sinyal listrik maupun frekuensi dalam suatu
rangkaian elektronika. Osiloskop dapat menampilkan gambar grafik dua dimensi
dengan analogi waktu pada sumbu X, dan tegangan pada sumbu Y. [5]

Gambar 13. Osiloskop

(Sumber : electrasemarang.blogspot.com)
4. Function Generator
 Function Generator atau Generator Fungsi adalah alat uji elektronik yang dapat
membangkitkan berbagai bentuk gelombang. Bentuk Gelombang yang dapat
dihasilkan oleh Function Generator diantaranya seperti bentuk gelombang Sinus
(Sine Wave), gelombang Kotak (Square Wave), gelombang gigi gergaji (Saw tooth
wave), gelombang segitiga (Triangular wave) dan gelombang pulsa (Pulse). Fungsi
ini sedikit berbeda dengan RF Signal Generator ataupun Audio Signal Generator
yang pada umumnya hanya fokus pada pembangkitan bentuk gelombang sinus.
Function Generator dapat menghasilkan Frekuensi hingga 20MHz tergantung pada
rancangan produsennya. Frekuensi yang dihasilkan tersebut dapat kita atur sesuai
dengan kebutuhan kita. Selain pengaturan Frekuensi, kita juga dapat mengatur
bentuk gelombang, DC Offset dan Duty Cycle (Siklus Kerja). Sebagai
pengetahuan, DC Offset digunakan untuk mengubah tegangan rata-rata pada
sinyal relatif terhadap 0V atau Ground. Sedangkan Yang dimaksud dengan Duty
Cycle atau Siklus kerja adalah perbandingan waktu ketika sinyal mencapai kondisi
ON dan ketika mencapai kondisi OFF dalam satu periode sinyal. Dengan kata lain,
Siklus Kerja atau Duty Cycle adalah perbandingan lamanya waktu kondisi ON dan
kondisi OFF suatu sinyal pada setiap periode. Fungsi pengaturan Duty Cycle untuk
mengubah rasio tegangan tertinggi ke tegangan terhadap tegangan terendah pada
sinyal gelombang persegi. [6]

Gambar 14. Generator sinyal

(Sumber : faiksmk1.wordpress.com)
I. Diagram Skematik

-5v

Gambar 15. Skematik rangkaian komparator

 Gambar 16. Gambar rangkaian di proteus

II. Penjelasan Rangkaian

Rangkaian diatas adalah salah satu rangkaian yang memanfaatkan cara kerja
dari komparator. Rangkaian diatas terdiri dari ic LM741, resistor, dan LED. Ic
LM741 sebagai pembanding untuk menentukan output yang dikeluarkan. Resistor
sebagai pengaman dari LED. Sedang LED sebagai indikator dari rangkaian. Dua
input masuk pada pin2 dan pin3 untuk dibandingkan kemudian menentukan output
yang akan dikeluarkan oleh komparator. Output komparator masukk ke dalam
resistor kemudian ke LED. LED mendapat tegangan sehingga LED menyala.

III.Perhitungan
 Kalibrasi function generator :
1
ʄ=
T
1
300 =
Lkotak x Time /¿
1
300 =
Lkotak x 0,5 x 10−5
104
300 =
Lkotak x 5
Lkotak x 1500 = 10.000
10.000
Lkotak =
1.500
Lkotak = 6,6 hz
 Kalibrasi osiloskop :
Vpp = Tkotak x Volt /¿
=2×1
= 2 vpp
T = Lkotak x Time /¿
= 2 × 0,5 × 10−5
= 10−3 s
 1
F =
T
1
=
10−3
= 1000 hz
 Perhitungan -2V :
T on = L kotak atas x t/div
= 1,2 x 0,5 x 10−3
= 0,6 x 10−3 s
T off = Lkotak bawah x t/div
= 5 x 0,5 x 10−3
= 2,5 x 10−3 s
T On
Vout = x Vin
T On+T off
0,6 x 10−3
= x -2
0,6 x 10−3 +2,5 x 10−3
0,6 x 10−3
= x -2
3,1 x 10−3
= - 0,38 V
 Perhitungan 0 :
T on = L kotak atas x t/div
= 2,2 x 0,5 x 10−3
= 1,1 x 10−3 s
T off = Lkotak bawah x t/div
= 1,6 x 0,5 x 10−3
= 0,8 x 10−3 s
T On
Vout = x Vin
T On+T off
1,1 x 10−3
= x Vin
1,1 x 10−3 +0,8 x 10−3
1,1 x 10−3
= x0
1,9 x 10−3
=0V
 Perhitungan 2 V :
T on = L kotak atas x t/div
= 3 x 0,5 x 10−3
= 1,5 x 10−3 s
T off = Lkotak bawah x t/div
= 1 x 0,5 x 10−3
= 0,5 x 10−3 s
 1,5 x 10−3
Vout = x Vin
1,5 x 10−3 +0,5 x 10−3
1,5 x 10−3
= x2
2 x 10−3
= 1,5 V

IV. Langkah Percobaan

1. Atur Osiloskop seperti berikut
 CH1 : 1V/Div
 CH2 : 10V/Div
 Time base : 0,5mS/Div
 AC Coupling
2. Rangkailah komponen yang digunakan sesuai dengan gambar skematik yang
telah ditentukan. Untuk tegangan input DC menggunakan modul, sedangkan
untuk tegangan input AC menggunakan function generator.
3. Pertama, sambungkan input inverting (Va) pada titik V1, atur function
generator sebagai input dengan setting gelombang sinus frekuensi 300Hz
dengan tegangan puncak ke puncak 5Vpp. Hubungkan input non inverting (Vb)
pada titik V2, atur tegangan pada V2 dengan menggunakan modul sesuai
dengan perintah dan catat hasilnya.

● Hasil dan Analisa

1. Foto hasil praktikum

5 Volt/div

0,5 mS
 Gambar 17. Output percobaan 1 dengan V non inverting +2V

5 Volt/div

0,5 mS

Gambar 18. Output percobaan 2 dengan V non inverting 0 V

5 Volt/div

0,5 mS

Gambar 19. Output dari percobaan 3 dengan V non inverting -2 V

2. Foto hasil simulasi
Kuning(Ch1) : Vin

Hijau(Ch4) : Vref

Biru(Ch3) : output

Gambar 20. Simulasi output percobaan 1 dengan -2 V

 Kuning(Ch1) : Vin

Hijau(Ch4) : Vref

Biru(Ch3) : output

Gambar 21. Simulasi output percobaan 2 dengan 0 V

Kuning(Ch1) : Vin

Hijau(Ch4) : Vref

Biru(Ch3) : output

Gambar 22. Simulasi output percobaan 3 dengan 2 V

Tabel
No V non V inverting T on T off V out Beban
inverting
1 -2 V 5 Vpp 0,6 x 10−3 2,5 x 10−3 0,38 V Nyala
2 0V 5 Vpp 1,1 x 10−3 0,8 x 10−3 0V Nyala
3 2V 5 Vpp 1,5 x 10−3 O,5x 10−3 1,5 V Nyala

Analisa
Jika pin3 non inverting diberi tegangan -2 Volt maka Toff sebesar 2,5 x 10−3 dan T
on sebesar 0,6 x 10−3 sehingga output yang dihasilkan sebesar 0,38 V. Jika pin3
non inverting diberi tegangan 0 Volt maka Toff sebesar 0,8 x 10−3 dan T on
sebesar 1,1 x 10−3 sehingga output yang dihasilkan sebesar 0 V. Sedangkan jika
pin3 V non inverting diberi tegangan 2 V maka Toff sebesar 0,5 x 10−3 dan T on
sebesar 1,5 x 10−3 sehingga output yang dihasilkan sebesar 1,5 V.

● Tugas
1. Ketika V non inverting diberi tegangan -2 Volt Ton lebih kecil dari Toff sehingga
lebar kotak Ton lebih kecil daripada Toff. Ketika V non inverting diberi tegangan
2 Volt maka Ton lebih besar dari Toff sehingga lebar kotak Ton lebih lebar
daripada Toff. Sedangakan V non inverting diberi tegangan 0 Volt maka Toff
sama dengan Ton, hanya memiliki selisih yang sangat sedikit.
2. Beberapa aplikasi yang berhubungan dengan jurusan teknik elektromedik
tentang rangkaian komparator adalah
 ECG (Electrocardiogram) adalah grafik yang dibuat oleh sebuah
elektrokardiograf, yang merekam aktivitas kelistrikan jantung dalam waktu
tertentu.
 EMG (Electromiografi) adalah teknik yang digunakan untuk mengevaluasi fungsi
saraf dan otot dengan cara merekam aktivitas listrik yang dihasilkan oleh otot
skeletal.
 EEG (Electroensefalografi) adalah salah satu tes yang dilakukan untuk
mengukur aktivitas kelistrikan dari otak untuk mendeteksi adanya kelainan dari
otak.

3. Perbandingan gambar output sinyal

V
reference Non inverting Inverting

-2 V

Ket : Ket :
Kuning(Ch1) : Vin Kuning(Ch1) : Vin
Hijau(Ch4) : Vref Hijau(Ch4) : Vref
Biru(Ch3) : output Biru(Ch3) : output
2 Volt/div 2 Volt/div
Time/div : 0.5.10-3s Time/div : 0.5.10-3s

0V

Ket : Ket :
 Kuning(Ch1) : Vin Kuning(Ch1) : Vin
Hijau(Ch4) : Vref Hijau(Ch4) : Vref
Biru(Ch3) : output Biru(Ch3) : output
2 Volt/div 2 Volt/div
Time/div : 0.5.10-3s Time/div : 0.5.10-3s

2V

Ket : Ket :
Kuning(Ch1) : Vin Kuning(Ch1) : Vin
Hijau(Ch4) : Vref Hijau(Ch4) : Vref
Biru(Ch3) : output Biru(Ch3) : output
2 Volt/div 2 Volt/div
-3
Time/div : 0.5.10 s Time/div : 0.5.10-3s

● Kesimpulan
Kesimpulan praktikum kali ini yaitu :
- Komparator berfungsi sebagai pembandingan dua inputan yang berbeda,
sehingga menghasilkan output yang lebih besar atau kecil.
- Ketika Vb diberi tegangan positif dan Va diberi tegangan AC maka akan
menghasilkan Ton dan Toff.
- Jika Vb > Va Ton lebih besar dari Toff.
- Jika Vb < Va Ton lebih kecil dari Toff.
- Ton dan Toff mempengaruhi lama tidaknya LED menyala.
 Daftar Pustaka

[1]. Hybrid,Meka.2019.“Komparator”.
http://mekahybrid.blogspot.com/2014/02/pengertian-dan-fungsi-komparator.html
Diakses pada : 3 Februari 2019
[2]. No Name.2009.“Non-inverting Comparator”. http://faricha-
ariefzh.blogspot.com/2012/05/prinsipkerja-komparator.html
Diakses pada : 3 Februari 2019
[3]. No Name.2009.“Inverting Comparator”. http://faricha-
ariefzh.blogspot.com/2012/05/prinsipkerja-komparator.html
Diakses pada : 3 Februari 2019
[4]. Kurnia,Heru.2015.”LM741”. http://www.hoo-tronik.com/2015/05/fungsi-dan-
pengertiankomponen-lm741.html
Diakses pada : 3 Februari 2019
[5]. No Name.2018.“Osiloskop”. http://belajarelektronika.net/pengertian-osiloskop-
kegunaan-dan-cara-kerjanya/
Diakses pada : 3 Februari 2019
[6]. Kho,Dickson.”Function Generator”. https://teknikelektronika.com/pengertian-
function-generator-jenis-generator-fungsi/
Diakses pada : 3 Februari 2019