Op Amp Pembangkit Sinyal

Op Amp Pembangkit Sinyal

BAHAN PRESENTASI UNTUK MATAKULIAH ELEKTONIKA 2017

DOSEN PENGAMPU : DARWISON, M.T

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Ramp Generator

2. Triangle Generator

3. Sawtooth Generator

4. Sinus Generator

5. Astable Multivibrator

6. One shot Multivibrator 

7. HTML

8. Rangkaian

1. Ramp Generator[kembali]

Gambar 1 Rangkaian Ramp generator (a) ramp-up dan (b) ramp-down

Untuk membuat respon seperti gambar 1 maka rangkaian memakai kapasitor dengan menerapkan prinsip kerja kapasitor seperti pada gambar 2.

Gambar 2 Prinsip kerja kapasitor

 dimana,

Gambar 3 Rangkaian Ramp generator

  

Gambar 4 rangkaian dan bentung gelombang tegangan output V_Odengan tegangan input sebesar +V_i

_{2. Triangle Generator}

[kembali]

_{Rangkaian pembangkit gelombang segitiga (Triangle Generator) dapat dibuat dari rangkaian ramp generator diseri dengan komparator dan output komparator di-feedback-kan ke input ramp generator seperti gambar 5 dan bentuk gelombang output seperti gambar 6.} 

Gambar 5 rangkaian triangle generator

Gambar 141 Bentung gelombang tegangan output V_O

 

 3. Sawtooth Generator

[kembali]

Rangkaian pembangkit gelombang gigigergaji (Sawtooth Generator)seperti gambar 6(a) jika –Vi maka akan menghasilkan gelombang output (V_O = V_P ) gigigergaji positif seperti gambar 6(b). 

Gambar 6 rangkaian triangle generator dan bentuk gelombang tegangan output V_O

  
 4. Sinus Generator

[kembali]

Salah satu rangkaian pembangkit gelombang sinus adalah memanfaatkan osilator jembatan Wein seperti gambar 7. Dioda Zener berfungsi untuk membuat output tidak saturasi karena akan ada satu dioda zener yang aktif dan menguragi penguatan bila tegangan keluaran melampaui tegangan saturasi seperti gambar 8.  

 

Gambar 7 rangkaian pembangkit gelombang sinus

 

Gambar 8 Rangkaian simulasi dan bentuk gelombang input dan output

5.Astable Multivibrator 

[kembali]

 

     Rangkaian Astable Multivibrator adalah rangkaian pembangkit gelombang persegi tanpa sumber input. Prinsip kerjanya hampir sama seperti rangkaian pembangkit gelombang segitiga dengan memakai rangkaian ramp dan komparator. Rangkaian ini gabungan dua rangkaian dalam satu op-amp yaitu rangkaian penguat yang menggunakan sebuah kapasitor sebagai pengganti R_idan rangkaian komparator seperti gambar 9.

Gambar 9 rangkaian pembangkit gelombang persegi

Gambar 10 Bentung gelombang tegangan kapasitor V_C dan tegangan output V_O

Adapun prinsip pengisian (Charge) dan pengosongan (discharge) kapasitor adalah:

1.     Pengisian kapasitor

Gambar 11 Kurva pengisian kapasitor

2.     Pengosongan kapasitor

Adapun kurva pengosongan kapasitor seperti gambar 12.

Gambar  12  Kurva pengosongan kapasitor

Gambar 13 Rangkaian simulasi dan bentuk gelombang input dan output untuk D = 50%

Gambar 14 Rangkaian simulasi dan bentuk gelombang input dan output untuk D tidak sama 50%

6. One shot Multivibrator[kembali]

Rangkaian One shot Multivibrator adalah rangkaian astable multivibrator yang mempunyai satu kondisi stabil dan akan kembali ke kondisi stabil kembali sesudah ditriger. Rangkaian One shot Multivibrator merupakan rangkaian  astable multivibrator dengan ditambahkan rangkaian triger yang terhubung ke kaki non inverting seperti gambar 15. Untuk membuat kondisi output V_O menjadi tidak stabil dapat diberikan sinyal input trigger positif maupun negatif sesuai rancangan seperti gambar 16.  

Gambar 15 rangkaian One shot Multivibrator

Dari gambar 15 dapat dijelaskan bahwa pada saat keadaan steady state V_i = 0, V_O = +V_sat sehingga,

  

 

maka kapasitor C mengisi (charge) dari V_O melalui R₃, D₂, dan C ke ground.

Tegangan kapasitor V_C < V_LT karena Vc_max = V_D = 0,7 Volt. 

Gambar 16 Bentung gelombang tegangan input trigger, tegangan kapasitor V_C dan tegangan output V_{O(comparator)}.

Ketika diberi trigger V_i yang besarnya V_ip =2 (–V_LT) (supaya bekerja baik) maka V_O berubah dari +Vsat menjadi –Vsat sehingga C discharge atau arus discharge dari kapasitor C melalui D₁ dan R₄ ke output op-amp V_O = -V_sat, sehingga

 

Pada input non inverting akan berharga minus dari penjumlahan tegangan Vip = 2 (–V_LT) dengan V_UT maka dihasilkan harga sama dengan V_LT sehingga bila dibandingkan dengan input inverting sebesar V_d akan membuat output V_O berubah dari +V_sat menjadi –V_sat dan V_ref berubah menjadi sebesar V_LT.

Kapasitor C mengalami discharge sampai V_C £ V_LT maka tegangan output V_O berubah dari -V_sat menjadi +Vsat dan V_ref berubah menjadi sebesar V_UT  .

Untuk membuat waktu kapasitor C saat charge (t_C) lebih kecil adalah dengan memasang R yang lebih kecil. Misalkan R₃=0,1 R₄ maka t_r (recovery time) = 0,1 t.

Gambar 17 Rangkaian simulasi dan bentuk gelombang input dan output

7. HTML[kembali]

Silahkan didownload disini

8. Rangkaian[kembali]

Silahkan didownload disini

DAFTAR PUSTAKA

1.    Boylestad, R. and Nashelsky, L., 1999, “Electronic Devices and Circuit Theory”, Prentice Hall, New Jersey.

2.    Hayt, W. H. and Neudeck, G. W., “Electronic Circuit Analysis and Design”, Houghton Mifflin Company, Boston.

3.    Coughlin, R. F. and Driscoll F. F., 1985, “Operational Amplifiers and Linear Integrated Circuits”, Prentice Hall, New Jersey.

4.    Paynter, R. T.,1997, ”Introductory Electronic Devices and Circuits”, Prentice Hall, New Jersey.

5.     Malvino, 1985, “ Aproksimasi Rangkaian Semikonduktor: Pangantar Transistor dan Rangkaian Terpadu”, Penerbit Erlangga.

6.    Mike Tooley, 2002, “ Rangkain Elektronika: Prinsip dan Aplikasi”, Penerbit Erlangga

7.    Darwison, 2008, “Diktat Elektronika Analog”, Teknik Elektro – Unand, Padang.

8.    Darwison, 2010, “Diktat Dasar Elektronika”, Teknik Elektro – Unand, Padang.

9.    Darwison, 2010, “Panduan Praktikum Dasar Elektronika Digital”, Teknik Elektro – Unand, Padang.