Percobaan I

Rangkaian Penguat Operasional

Muhammad Haadi Al Hendri (13117102)
Asisten : Maulida Khusnul Aqib (13116002)
Tanggal Percobaan : 26/02/2019
EL___2202___ Praktikum ___Rangkaian Elektrik II___
Laboratorium Teknik Elektro
Institut Teknologi Sumatera

Abstrak—Praktikum Rangkaian Elektrik II modul 1

ini membahas Rangkaian Penguat Operasional. Pada Operational Amplifier, sering disingkat dengan sebutan
percobaan kai ini praktika diharapkan untuk bisa Op Amp, merupakan komponen yang penting dan
memahami cara menyusun rangkaian pada banyak digunakan dalam rangkaian elektronik berdaya
breadboard dan juga dapat memahami penggunaan rendah (low power). Istilah operational merujuk pada
Op Amp kegunaan op amp pada rangkaian elektronik yang
memberikan operasi aritmetik pada tegangan input (atau
Kata Kunci—Op Amp, Breadboad, Inverting, Non- arus input) yang diberikan pada rangkaian.
inverting Op amp digambarkan secara skematik seperti pada
Gambar 1-1.

I. PENDAHULUAN

P ada saat ini setiap rangkaian elektrik pasti

menggunakan sebuah komponen bernama IC yang
dimana IC ini berfungsi sebagai operational amplifier, IC
ini berukuran sangat kecil sehingga menghemat tempat
ketika membuat sebuah rangkaian. IC yang digunakan
pada percobaan kali ini adalah IC Op Amp 741. Op Amp
memiliki 2 buah inputan, yaitu inverting dan non-
inverting dan juga memiliki 1 output.

Penguat operasional (operational amplifier) atau yang

biasa disebut op-amp merupakan suatu jenis penguat Gambar 1. Simbol Penguat Operasional
elektronika dengan sambatan (coupling) arus searah
yang memiliki bati (faktor penguatan atau dalam bahasa Gambar di atas menunjukkan dua input, output, dan
Inggris: gain) sangat besar dengan dua masukan dan satu koneksi catu daya pada op amp. Simbol ”-”
keluaran. Penguat operasional pada umumnya tersedia menunjukkan inverting input dan ”+” menunjukkan
dalam bentuk sirkuit terpadu dan yang paling banyak non-inverting input. Koneksi ke catu daya pada op
digunakan adalah seri. amp tidak selalu digambarkan dalam diagram,
Penguat operasional adalah perangkat yang sangat namun harus dimasukkan pada rangkaian yang
efisien dan serba guna. Contoh penggunaan penguat sebenarnya.
operasional adalah untuk operasi matematika sederhana
IC Op Amp 741
seperti penjumlahan dan pengurangan terhadap tegangan
listrik hingga dikembangkan kepada penggunaan
aplikatif seperti komparator dan osilator dengan distorsi
rendah.
.

II. LANDASAN TEORETIS

Pengenalan Op Amp
 Gambar 2. Konfigurasi pin IC Op amp 741
IC op amp yang digunakan pada percobaan ini
ditunjukkan pada Gambar 1-2. Rangkaian op amp ini
dikemas dalam bentuk dual in-line package (DIP).
DIP memiliki tanda bulatan atau strip pada salah satu
ujungnya untuk menandai arah yang benar dari Gambar 3. Rangkaian Penyangga
rangkaian. Pada bagian atas DIP biasanya tercetak
nomor standar IC. Perhatikan bahwa penomoran pin
dilakukan berla-wanan arah jarum jam, dimulai dari
bagian yang dekat dengan tanda bulatan/strip.
Pada IC ini terdapat dua pin input, dua pin power
supply, satu pin output, satu pin NC (no connection),
dan dua pin offset null. Pin offset null
memungkinkan kita untuk melakukan sedikit
pengaturan terhadap arus internal di dalam IC untuk
memaksa tegangan output menjadi nol ketika kedua
input bernilai nol. Pada percobaan kali ini kita tidak
akan menggunakan fitur offset null. Perhatikan Gambar 4. Penguat Inverting
bahwa tidak terdapat pin ”ground” pada op amp ini,
amp menerima referensi ground dari rangkaian dan
komponen eksternal.
Meskipun pada IC yang digunakan pada eksperimen
ini hanya berisi satu buah op amp, terdapat banyak
tipe IC lain yang memiliki dua atau lebih op amp
dalam suatu kemasan DIP.

IC op amp memiliki kelakukan yang sangat mirip

dengan konsep op amp ideal pada analisis rangkaian.
Bagaimanapun, terdapat batasan-batasan penting
yang perlu diperhatikan. Pertama, tegangan
maksimum power supply tidak boleh melebihi rating
Gambar 5. Penguat Noninverting
maksimum, biasanya ±18V, karena akan merusak
IC. Kedua, tegangan output dari IC op amp biasanya
satu atau dua volt lebih kecil dari tegangan power
supply. Sebagai contoh, tegangan swing output dari
suatu op amp dengan tegangan supply 15 V adalah
±13V. Ketiga, arus output dari sebagian besar op
amp memiliki batas pada 30mA, yang berarti bahwa
resistansi beban yang ditambahkan pada output op
amp harus cukup besar sehingga pada tegangan
output maksimum, arus output yang mengalir tidak
melebihi batas arus maksimum.
Rangkaian Standar Op Amp
Berikut ini merupakan beberapa rangkaian standar Gambar 6. Penguat Selisih
op amp. Untuk penurunan persamaannya dapat
merujuk ke buku teks kuliah. Jika ingin mendesain
rangkaian sederhana, pilihlah resistor dalam range
sekitar 1kΩ sampai 200kΩ.
 III. METODOLOGI 7. Sambungkan VP ke titik C, catat nilai Vin
dan Vo.
A. Alat dan Bahan
1. Power Supply DC (1 buah) 8. Sambungkan VP ke titik D, catat nilai Vin
2. Generator Sinyal (1 buah) dan Vo.
3. Osiloskop (1 buah)
4. Kabel BNC – probe jepit (2 buah) 9. Bagaimana hubungan antara Vout
5. Kabel BNC – BNC (1 buah) dengan Vin? Catat dan lakukan
6. Kabel 4mm – 4mm (max. 5 buah)
analisa pada laporan.
7. Kabel 4mm – jepit buaya (max. 5 buah)
8. Multimeter Digital (2 buah) Rangkaian Penguat Inverting
9. Breadboard (1 buah)
10. Kabel jumper (10 buah) 10. Perhatikan dan susun rangkaian seperti
11. IC Op Amp 741 (1 buah) pada Gambar 1-8.
12. Kapasitor 1 nF (1 buah) 11. Ukur dan catat nilai aktual resistor yang
13. Resistor 1 kΩ (4 buah) digunakan.
14. Resistor 1,1 kΩ (3 buah)
15. Resistor 2,2 kΩ (5 buah) 12. Sambungkan VP ke titik A, catat nilai Vin
16. Resistor 3,3 kΩ (5 buah) dan Vo.

B. Langkah Kerja 13. Sambungkan VP ke titik B, catat nilai Vin

dan Vo.
Memulai Percobaan 14. Bagaimana hubungan antara
1. Sebelum memulai percobaan, isi Vout dengan Vin? Catat dan
dan tanda tangani lembar Lakukan analisa dan sampaikan
penggunaan meja yang tertempel hasilnya dalam laporan.
pada masing-masing meja
15. Selanjutnya, dengan masih
praktikum. Catat juga nomor meja
terhubung ketitik B, pasang
dan Kit Praktikum yang
generator sinyal sebagai Vin
digunakan dalam Buku Catatan
Laboratorium. dengan frekuensi 500 Hz. Atur
keluaran generator sinyal sehingga
2. Pada percobaan ini akan
menghasilkan output op-amp
digunakan tegangan catu + 12 V
(Vout)sebesar 4 Vpp.
dan -12 V untuk rangkaian op
amp. Pastikan tegangan catu
OFF ketika menyusun 16. Catat besar tegangan Vin peak to
rangkaian. Setelah rangkaian peak. Pastikan setting osiloskop
telah dicek (yakin bahwa tidak menggunakan DC coupling.
terdapat kesalahan perangkaian) Bagaimana hubungan antara Vout
baru berikan tegangan. Koneksi dengan Vin? Lakukan Lakukan
tegangan yang tidak tepat akan analisa dan sampaikan hasilnya
merusak IC dan pengurangan dalam laporan.
nilai.
Rangkaian Summer(Penjumlah)
Rangkaian Penguat Non-Inverting
17. Modifikasi rangkaian pada
3. Perhatikan dan susun rangkaian seperti Gambar 1-8 dengan
pada Gambar 1-7
menambahkan input lain (Vin2)
4. Ukur dan catat nilai aktual resistor 1kΩ. dari generator sinyal, seperti pada
Gambar 1-9.
5. Sambungkan VP ke titik A, catat nilai Vin
dan Vo. 18. Ukur dan catat nilai aktual resistor yang
digunakan.
6. Sambungkan VP ke titik B, catat nilai Vin
dan Vo. 19. Buka sambungan dari titik C ke
rangkaian. Pasang generator
 sinyal sebagai Vin dengan
frekuensi 500Hz. Atur keluaran
generator sinyal sehingga
menghasilkan output op amp
sebesar 4Vpp.
20. Sambungkan VP ke titik A. Amati
dengan menggunakan osiloskop
dan catat nilai Vin serta Vo.
Gambar 7. Rangkaian Percobaan Non
Pastikan setting osiloskop Inverting
menggunakan DC coupling. Tabel Percobaan 1
Titik Perhitungan Pengukuran
21. Sambungkan VP ke titik B, catat nilai Vin Vp Vin(V) Vout(V) Vin(V) Vout(V)
dan Vo.
A 12 24,132 9,05 11,01
22. Bagaimana hubungan antara B 9 18,099 7,04 11,01
C 6 12,066 5,02 10,09
Vout dengan Vin? Catat dan
D 3 6,033 2,98 6,04
Lakukan analisa dan sampaikan Dari tabel diatas terlihat dari pengukuran titik A dan titik
hasilnya dalam laporan. B tidak sama sekali mendekati dengan perhitungan. Hal
ini dikarenakan, IC yang kami gunakan Vout-nya tidak
Rangkaian Integrator bisa melebihi dari nilai 11,01 sehingga nilai yang
23. Perhatikan dan susun rangkaian seperti didapatkan pada Vout yang besar adalah 11,01 V.
pada Gambar 1-10 Namun pada titik C dan D nilai pengukuran mendekati
nilai dari perhitungan. Jadi percobaan kami tidak
24. Rangkai Vs dengan sinyal kotak sepenuhnya gagal.
menggunakan generator sinyal  R 
pada frekuensi 1kHz 0,5Vpp.
Vout  1  2 Vin
 R1 
25. Amati gelombang output dengan Pada Vp di A
menggunakan osiloskop. Plot kedua
 0,992k  
gelombang input dan output. Vout  1   12V 
Apakah hubungan antara gelombang  0,981k  
input dan output? Lakukan analisis   2, 011 (12)
dan tulis dalam laporan.
 24,132
26. Lakukan langkah 23 Pada Vp di B
 0,992k  
  9V 
dengan mengubah
Vout  1 
amplitudo sebesar  0,981k  
0.1Vpp dan   2, 011 (9V )
bandingkan hasilnya.
 18, 099V
Lakukan analisis
Pada Vp di C
tentang pengamatan
 0,992k  
anda! Vout  1    6V 
 0,981k  
  2, 011 (6V )
IV. HASIL DAN ANALISIS
 12, 066V
1.1. Percobaan Rangkaian Penguat
Pada Vp di D
NonInverting
 0,992k  
Vout  1    3V 
Dalam percobaan pertama ini kitan akan
membuktikan tentang op amp jenis non-  0,981k  
inverting
  2, 011 (3V )
 6, 033V
  2,193k  
1.2. Rangkaian Inverting Vout    (200  304)mV
 0, 492k  
 (4, 457)  104mV 
 463,528mV
Pada Vp di B
 2,193k  
Vout    (208  416)mV
Gambar 8. Rangkaian Penguat Inverting  0, 492k  
Taber Percobaan 2  (4, 457)  208mV 
Titik Perhitungan Pengukuran
Vp Vin(V) Vout(V) Vin(V) Vout(V)  927, 056mV
A 6 -13,41 3,328 1,969
B 12 -26,825 2,005 2,005 Dari data di atas menunjukan operasi penjumlahan Op
R  Amp inverting yang berada pada Vp dan Vs yang di
Vout    2 Vin hubungkan dengan resistor. Hasil dari data di atas
 R1  bernilai negatif karena karena penguat operasional
Vp pada A dioprasikan pada mode memperkecil, berbeda dengan
nilai yang kami dapatkan ketika melakukan percobaan.
 2,193k  
Vout     6V  Penguat sinyal tegangan setiap input mengikuti resistor
 0,981k   input dan Vin.
 13, 41V 1.4. Percobaan Integrator
Vp pada B
 2,193k  
Vout    12V 
 0,981k  
 26,825V
Dari data di atas dapat dilihat bahwa nilai dari Vout lebih
kecil daripada nilai Vin, hal ini menunjukan bahwa
karakteristik dari Rangkaian penguat inverting adalah
memperkecil nilai sinyal keluarannya.

1.3. Percobaan Rangkaian Summer

Gambar 10. Rangkaian Percobaan Integrator

Gambar 9. Rangkaian penguat penjumlah

Tabel percobaan 3
Titik Perhitungan Pengukuran
Vp Vin(V) Vout(V) Vin(V) Vout(V) Gambar 11. Simulasi rangkaian integrator
A 603 -463,528 280 688 Tabel percobaan 4
B 632 -927,056 208 856 Nilai Vpp Nilai Simulasi
0,991x0,981 Vin(V) Vout(V)
R1   0,5 Vpp 220 mV -
0,991  0,981 0,1 Vpp 2,8mV -
R  Dalam percobaan kali ini kita mencari nilai dari Vout
Vout   2  (Vin2  Vin1 ) dan Vin dengan Vs dengan menggunakan generator
 R1  sinyal pada frekuensi 1 kHz dengan 0,5Vpp dan
Pada Vp di A 0,1Vpp. Pada percobaan kali ini terdapat kesalahan
penempatan rangkaian sehingga nilai dari Vout tidak
didapatkan dan hanya mendapatkan nilai dari Vin saja.

Gambar dengan menggunakan 1kHz,0.5 Vpp

Gambar dengan menggunakan 1kHz, 0.1 Vpp

V. SIMPULAN

 Bentuk rangkaian sangat mempengaruhi nilai

gelombang yang keluar.
 Penggunaan mutimeter digital harus tepat dan
benar untuk mendapatkan nilai yang sesuai.
 Dalam percobaan praktikan dapat menyusun
rangkaian pada breadboard

REFERENSI

[1]. KIKI KANANDA, M. T. DKK. PRAKTIKUM RANGKAIAN

ELEKTRIK II, LABORATORIUM DASAR TEKNIK ELEKTRO.
INSTITUT TEKNOLOGI SUMATERA, LAMPUNG SELATAN.
2018

[2]. HTTP://ANDIKABONDORORLANDO18.BLOGSPOT.COM/2014/
09/FUNGSI-OP-AMP-ELEKTRONIKA.HTML