BAB I

PENDAHULUAN

1.1.       Latar Belakang

Penguat operasional (operational amplifier) atau yang biasa disebut op-amp merupakan suatu jenis penguat elektronika dengan hambatan (coupling) arus searah yang memiliki bati (faktor penguatan) sangat besar dengan dua masukan dan satu keluaran. Penguat diferensial merupakan suatu penguat yang bekerja dengan memperkuat sinyal yang merupakan selisih dari kedua masukannya. Penguat operasional pada umumnya tersedia dalam bentuk sirkuit terpadu dan yang paling banyak digunakan adalah rangkaian seri. Penguat operasional dalam bentuk rangkaian terpadu memiliki karakteristik yang mendekati karakteristik penguat operasional ideal tanpa perlu memperhatikan apa yang terdapat didalamnya.

                Penguat operasional adalah perangkat yang sangat efisien dan serba guna. Contoh penggunaan penguat operasional adalah untuk operasi matematika sederhana seperti penjumlahan dan pengurangan terhadap tegangan listrik hingga dikembangkan kepada penggunaan aplikatif seperti komparator dan osilator dengan distorsi rendah serta pengembangan alat komunikasi. Selain itu, aplikasi pemakaian op-amp juga meliputi bidang elektronika audio, pengatur tegangan DC, tapis aktif, penyearah presisi, pengubah analog digital dan pengubah digital ke analog, pengolah isyarat seperti cuplik tahan, penguat pengunci, kendali otomatik, computer analog, elektronika nuklir, dan lain-lain.

Salah satu jenis penguat dari op amp adalah summing amplifier/adder amplifier atau penguat penjumlah. The  summing  Amplifier adalah sirkuit yang sangat fleksibel berdasarkan standar Pembalikan Operasional Amplifier konfigurasi yang dapat digunakan untuk menggabungkan beberapa masukan . Kami melihat sebelumnya di pembalik penguat tutorial yang penguat pembalik memiliki tegangan input tunggal , ( Vin ) diterapkan pada terminal masukan pembalik . Jika kita menambah masukan resistor ke input , masing-masing sama nilainya dengan input resistor asli, Rin kita berakhir dengan yang lain rangkaian penguat operasional disebut Amplifier Menyimpulkan , " menjumlahkan inverter " atau bahkan " penambah tegangan "

1.2.       Tujuan

1.2.1.       Mampu memahami tentang rangkaian penguat penjumlah

1.2.2.       Mampu menganalisa macam – macam penguat penjumlah

1.2.3.       Mampu membuat rangkaian penguat penjumlah baik inverting atau non inverting.

1.2.4.       Mampu menganalisa prinsip kerja rangkaian penguat penjumlah.

1.2.5.       Mampu menjelaskan dan menganalisa penurunan rumus dari rangkaian penguat penjumlah.

1.2.6.       Mampu memahami implementasi dari rangkaian penguat penjumlah.

1.3.       Rumusan Masalah

1.3.1.        Apa yang di maksud dengan penguat penjumlah ?

1.3.2.        Apa saja implementasi dari penguat penjumlah ?

1.3.3.        Bagaimana cara menganalisa rangkaian penguat penjumlah ?

1.3.4.        Bagaimana penurunan rumus dari penguat penjumlah ?

BAB II

PEMBAHASAN

2.1.       Pengertian Rangkaian Penjumlah

Rangkaian penjumlah / adder adalah konfigurasi op – amp sebagai penguat dengan diberikan input lebih dari satu untuk menghasilkan sinyal output yang linier yang sesuai dengan nilai penjumlahan sinyal input dan faktor penguat yang ada. Pada umumnya rangkaian penjumlah adalah rangkaian penjumlah dasar yang disusun dengan penguat inverting dan non inverting yang diberikan input 1 line. 

Gambar 2.1.Rangkaian Penguat Penjumlahan.

Dari gambar diatas dapat dijelaskan bahwa inputan yang berupa tegangan DC yang diberikan ke line input penguat berturut – turut melalui R1, R2, dan Rn. Besarnya inputan yang masuk akan dikuatkan dengan menggunakan op – amp yang diberikan dengan penguatan ( Av ) tertentu. Tiap sinyal input mengikuti nilai perbandingan dari Rf dan resistor input masing – masing ( R1, R2, dan Rn ).

2.1.       Macam – macam Penguat penjumlah

2.1.1.      Penguat penjumlah inverting ( Pembalik )

2.1.1.1.  Gambar Rangkaian

Gambar 2.2. Rangkaian penguat penjumlah pembalik ( inverting )

2.1.1.2.     Prinsip kerja rangkaian

Pada operasi adder/penjumlahan sinyal secara inverting,sinyal input(V1,V2,V3) diberikan ke line input penguat inverting berturut-turut melalui R1,R2,R3. Besarnya penjumlahan sinyal input tersebut bernilai negatif karena penguat operasional dioperasikan pada mode membalik. Besarnya penguatan tegangan (Av) tiap sinyal input mengikuti nilai perbandingan Rf dan resistor input masing-masing (R1,R2,R3).

2.1.1.3.     Penurunan Rumus

Ø  Mencari arus ( If ).

     Ø  Rumus dasar penguat inverting.

Ø  Pada penguat penjumlah

 Ø  Jika R1 = R2 = Rn = R, maka

2.1.1.4.   Simulasi

Gambar 2.3. simulasi rangkaian inverting

Gambar 2.4. hasil outputan dari simulasi inverting

2.1.1.5. Contoh soal 

Gambar 2.5. contoh soal

Dari gambar diatas, hitunglah besar tegangan keluaran pada rangkaian diatas!

Jawab :

Jadi besar tegangan keluar adalah sebesar 12 Volt

2.1.1.1.   Implementasi

gambar 2.6. rangkaian implementasi inverting

Rangkaian tone control 3 nada pada gambar rangkaian dibawah dapat digunakan pada power amplifier dengan sumber tegangan simetris maupun tunggal. Pada aplikasinya tone control ini dapat digunakan pada power amplifier mobil maupun power amplifier OCL. Rangkaian a ini menggunakan 1 buah op-amp sebagai penguat akhir. Rangkaian tone control ini merupakan pengatur nada bass, midrange dan treble atau disebut 3 band karena dapat mengatur 3 nada.

2.1.2.       Penguat Penjumlah Non – Inverting ( Tak pembalik )

2.1.2.1.               Gambar Rangkaian

                                                                         

Gambar 2.3. rangkaian penguat non – inverting ( tak pembalik )

2.1.2.2.               Prinsip kerja rangkaian

Rangkaian adder/penjumlah non-inverting memiliki penguatan tegangan yang tidak melibatkan nilai resistansi input yang digunakan. Oleh karena itu dalam rangkaian penjumlah non-inverting nilai resistor input (R1, R2, R3) sebaiknya bernilai sama persis, hal ini bertujuan untuk mendapatkan kestabilan dan akurasi penjumlahan sinyal yang diberikan ke rangkaian. Pada rangkaian penjumlah non-inverting diatas sinyal input (V1, V2, V3) diberikan ke jalur input melalui resitor input masing-masing (R1, R2, R3). Besarnya penguatan tegangan (Av) pada rangkaian penguat penjumlah non-inverting diatas diatur oleh Resistor feedback (Rf) dan resistor inverting (Ri).

2.1.2.3.     Penurunan Rumus

Ø  Mencari arus ( If ).

Ø  Rumus dasar penguat inverting

Ø  Pada penguat penjumlah tak membalik (Non – Inverting)

 Ø  Jika R1 = R2 = Rn = R, maka

 2.1.2.4.   Simulasi

2.1.2.5.Contoh soal

Dari gambar diatas, hitunglah besar tegangan keluaran pada rangkaian diatas!

Jawab :

                                                               

Jadi besar tegangan keluar adalah sebesar 10 Volt

Untuk aplikasi penguat tak membalik kami menggunakan aplikasi “Kipas Otomatis”, di dalam rangkaian kipas otomatis ini kami menggunakan dua rangkaian inverting sebagai input 1 untuk rangkaian penjumlah tak membalik. Sedangkan untuk input kedua kami menggunakan input dari battery sebesar 4V. untuk prinsip kerja  rangkaiannya adalah ketika suhu telah mencapai 30 C maka sensor suhu LM 35 akan meloloskan tegangan sebesar 300mV lalu tegangan ini akan dikuatkan oleh dua rangkaian inverting yang menghasilkan penguatan sebesar 10 kali lalu akan menghasilkan output sebesar 3V, lalu output sebesar 3V inilah yang akan di gunakan sebagai input 1 rangkaian penjumlah tak membalik. Untuk lebih jelasnya berikut adalah perhitungan penguat penjumlah tak membalik :

Lalu setelah penguat penjumlah tak membalik menghasilkan output sebesar 9,75V dan akan mengaktifkan relay sehingga kipas akan menyala.

DAFTAR PUSTAKA

http://basukidwiputranto.blogspot.com/2014/03/aplikasi-op-amp-ke-5-adder-amplifier.html Minggu, 19/04/2015, 17:52

http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/adder-penjumlah-dengan-op-amp/

Minggu, 19/04/2015, 17:52

https://abisabrina.wordpress.com/2010/08/18/penguat-operasional-op-amp/

Minggu, 19/04/2015, 17:55