[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Jurnal

2. Prinsip Kerja

3. Video Percobaan

4. Analisa

5. Download File  

1. Jurnal [Kembali]

JURNAL PRAKTIKUM OPERATIONAL
AMPLIFIER DAN FILTER

Nama                              : Alzikri

No BP                             : 2410952044

Kelompok                       : 13

Tanggal Praktikum         : 23 September 2025

Asisten Praktikum          : - Nabila Rahmazia Putri

                                          - Muhammad Naufal Lutfi

 

1. Inverting Amplifier

Rf(kΩ)	Vi(V)	Hitung 𝑅 Gain(− 𝑓 ) 𝑅𝑖𝑛	Vout	Bentuk Gelombang
20	5 V	-2	-1,8 V	Gelombang input berwarna kuning Gelombang output berwarna biru
50	5 V	-5	-7,44 V	Gelombang input berwarna kuning Gelombang output berwarna biru
80	5 V	-8	-7,55 V	Gelombang input berwarna kuning Gelombang output berwarna biru

 

    2. Komparator 

V1 (V)	V2 (V)	Vout
3 V	1 V	-10,5107 V
1 V	3 V	10,5107 V

 

3. LPF -20dB

Frekuensi	Vin	Vout	Grafik Sinyal
100 Hz	1,763 V	1,48 V	Gelombang input berwarna kuning Gelombang output berwarna biru
500 Hz	1,747 V	0,518 V	Gelombang input berwarna kuning Gelombang output berwarna biru

 

1000 Hz

1,726 V

0,264 V

Gelombang input berwarna kuning Gelombang output berwarna biru

 

Sketch Grafik Bode Plot

 

 

     4. HPF 40 dB

Frekuensi	Vin	Vout	Grafik Sinyal
100 Hz	1,758 V	0,541 V	Gelombang input berwarna kuning Gelombang output berwarna biru
500 Hz	1,744 V	1,599 V	Gelombang input berwarna kuning Gelombang output berwarna biru
1000 Hz	1,724 V	1,684 V	Gelombang input berwarna kuning Gelombang output berwarna biru

Sketch Grafik Bode Plot

2. Prinsip Kerja [Kembali]

    Inverting amplifier merupakan salah satu konfigurasi dasar op-amp di mana sinyal masukan diberikan ke terminal inverting melalui sebuah resistor, sedangkan terminal non-inverting dihubungkan ke ground. Dengan adanya umpan balik negatif melalui resistor dari output ke terminal inverting, tegangan pada titik inverting dijaga pada kondisi virtual ground. Arus yang masuk dari sinyal masukan akan mengalir melalui resistor input menuju resistor umpan balik, dan hasilnya output akan menyesuaikan sedemikian rupa sehingga hukum Kirchoff tetap terpenuhi. Akibatnya, keluaran memiliki amplitudo yang diperbesar sesuai perbandingan resistor, namun berbeda fase 180 derajat terhadap masukan. Hubungan matematisnya dinyatakan dengan $V_{out}=-\frac{R_f}{R_{in}}{V}_{in}$, sehingga penguatan ditentukan oleh rasio resistor, sementara tanda negatif menunjukkan adanya pembalikan fase.

    Comparator bekerja dengan cara membandingkan dua tegangan masukan, yaitu masukan referensi dan masukan sinyal, untuk menghasilkan keluaran digital berupa tegangan tinggi atau rendah. Jika tegangan masukan sinyal lebih besar daripada tegangan referensi, maka output akan berada pada level tinggi, sedangkan jika lebih kecil maka output akan jatuh ke level rendah. Dengan demikian, comparator berfungsi sebagai pengubah sinyal analog menjadi sinyal logika. Akan tetapi, ketika tegangan masukan mendekati nilai referensi, keluaran menjadi sangat sensitif terhadap gangguan kecil atau noise sehingga dapat menimbulkan ketidakpastian atau chattering. Untuk mengatasi hal ini biasanya ditambahkan rangkaian hysteresis, sehingga comparator memiliki dua ambang tegangan berbeda yang membuat proses peralihan lebih stabil dan tegas.

    Low pass filter merupakan rangkaian penyaring yang melewatkan sinyal frekuensi rendah dan menahan atau melemahkan sinyal frekuensi tinggi. Rangkaian LPF sederhana biasanya terdiri atas resistor dan kapasitor, di mana kapasitor berfungsi menyalurkan komponen frekuensi tinggi ke ground, sementara frekuensi rendah diteruskan ke output. Pada frekuensi jauh di bawah frekuensi cut-off, keluaran hampir sama dengan masukan, namun ketika frekuensi mendekati cut-off, amplitudo keluaran menurun hingga sekitar 70% dari masukan dengan pergeseran fase sekitar −45 derajat. Jika frekuensi jauh di atas cut-off, amplitudo keluaran semakin kecil karena sinyal lebih banyak diredam oleh kapasitor. Dengan demikian, LPF efektif digunakan untuk mengambil komponen frekuensi rendah dari suatu sinyal dan meredam komponen berfrekuensi tinggi.

    High pass filter memiliki prinsip kerja yang kebalikan dari LPF, yaitu melewatkan sinyal frekuensi tinggi dan menahan sinyal frekuensi rendah. Rangkaian HPF sederhana biasanya terdiri atas kapasitor yang dipasang seri dengan input dan resistor ke ground pada output. Pada frekuensi rendah termasuk DC, kapasitor bersifat sebagai hambatan sangat besar sehingga hampir tidak ada sinyal yang diteruskan, menyebabkan keluaran mendekati nol. Ketika frekuensi mendekati nilai cut-off, keluaran meningkat hingga sekitar 70% dari amplitudo masukan dengan pergeseran fase sekitar +45 derajat. Pada frekuensi jauh di atas cut-off, impedansi kapasitor semakin kecil sehingga sinyal hampir seluruhnya diteruskan ke output dengan amplitudo mendekati masukan. Oleh karena itu, HPF berfungsi sebagai penyaring frekuensi tinggi dengan menghilangkan komponen frekuensi rendah.

3. Video Percobaan [Kembali]

Rangkaian Kondisi

Percobaan Inverting Amplifier

Percobaan Comparator

Percobaan Low Pass Filter -20 dB

Percobaan Hight Pass Filter 40 dB

4. Analisa[Kembali]

1. Analisa prinsip kerja dari rangkaian  Inverting Amplifier berdasarkan nilai yang didapatkan dari percobaan.

jawaban : 

Rangkaian inverting amplifier menggunakan op-amp dalam konfigurasi umpan balik negatif. Input sinyal diberikan ke kaki inverting (-) melalui resistor input, sedangkan kaki non-inverting (+) dihubungkna ke ground. Umpan balik negatif diberikan dari output ke input inverting melalui resistor feedback. Konfigurasi ini menyebabkan output sinyal memiliki fase yang berlawanan/terbalik terhadap input, dengan rumus Vout = -(Rf/Ri) x Vin

Pada percobaan terbukti bahwa outputnya bernilai negatif, tetapi tidak sesuai dengan rumus dimana input yang diberikan 3,5 V dengan gain -2 didapatkan tegangan outputnya 1,8 V

2. Apa yang terjadi jika input komparator mendekati sama dengan tegangan referensi? Apakah output stabil atau terdapat ketidakpastian (chattering)? Jelaskan berdasarkan hasil percobaan.

Ketika input comparator mendekati sama dengan tegangan referensi, keluaran menjadi sangat sensitif terhadap perubahan kecil maupun noise pada sinyal masukan. Secara teori jika tegangan input sama dengan tegangan referensi maka outputnya adalah 0 V. Dari hasil percobaan terlihat bahwa pada saat kondisi ini terjadi, output tidak langsung berpindah secara stabil, melainkan mengalami perubahan cepat dan tidak menentu yang disebut chattering . Berdasarkan percobaan yang dilakukan didapatkan bahwa antara input dengan referensinya memiliki selisih 2 volt, berdasarkan teori dan konsep dari komparator membuat output menjadi sangat sensitif terhadap perubahan kecil

3. Bagaimana perbandingan antara nilai perhitungan dengan pengukuran dan jika terjadi perbedaan berikan alasannya.

Pada percobaan rangakaian inverting amplifier terdapat perbedaan nilai yang cukup besar, pada pengukuran Rf = 20 kΩ diperoleh output -1,8 V, namun data perhitungan menujukkan hasil 7 V. Kondisi ini dikarenakan rangkaian yang kurang ideal dan stabil. Pada perhitungan kabel dan koneksi pada breadboard dianggap tidak memberikan hambatan, padahal kabel memiliki resistansi meskipun sedikit tetapi masih berdampak. Alat ynag digunakan juga stabil, ketika mengukur keluarannya tidak stabil dan berubah-ubah.

4. Analisa prinsip kerja dari LPF berdasarkan tegangan input, output, frekuensi cut-off, dan gelombang hasil percobaan.

jawab:

LPF berfungsi melewatkan sinyal frekuensi rendah dan melemahkan sinyal frekuensi tinggi. Pada percobaan ini digunakan LPF −20 dB, di dapatkan hasil pengukuran pada frekuensi tinggi dapat dilihat bahwa semakin tinggi frekuensi yang diberikan makan semakin sedikit tegangan outputnya dan pada gelombang semakin tertinggal beberapa fasa dari tegangan input

5. Analisa prinsip kerja dari HPF berdasarkan tegangan input, output, frekuensi cut-off, dan gelombang hasil percobaan.

jawab :

HPF berfungsi melewatkan sinyal frekuensi tinggi dan melemahkan sinyal frekuensi rendah. Pada percobaan ini digunakan HPF 40 dB, di dapatkan hasil pengukuran dari frekuensi rendah memiliki tegangan output yang kecil daripada tegangan input. Ini berkebalikan dengan LPF. Pada frekuensi tinggi dapat dilihat bahwa semakin tinggi frekuensi yang diberikan makan semakin besat tegangan outputnya dan pada gelombang fasanya semakin mendekati dari gelombang input

5. Download Filel [Kembali]

download file Laporan Akhir Scan [download]

download file rangkaian kondisi [download]

download video penjelasan kondisi [download]

download video percobaan 1 [download]

download video percobaan 2 [download]

download video percobaan 3 [download]

download video percobaan 4 [download]