PROYEK WORKSHOP ELEKTRONIKAPERANCANGAN DAN PEMBUATAN TRANSISTOR DAN OPERATIONAL

AMPLIFIER

ELECTRONIC WORKSHOP PROJECTDESIGN AND FABRICATION OF TRANSISTOR DAN OPERATIONAL AMPLIFIER

Oleh :Wildan Tajudin Alhijri 7811 040 001Adam Tirta Adzani 7811 040 014Firmansyah Ahjab 7811 040 017Ciptananda Citrahardani 7811 040 025

Dosen Pembimbing :

Ir. Joke Pratilastiarso, MT

Fifi Hesty Sholihah, SST

PROGRAM STUDI D4 SISTEM PEMBANGKITAN ENERGIDEPARTEMEN TEKNIK MEKANIKA DAN ENERGIPOLITEKNIK ELEKTRONIKA NEGERI SURABAYA

2013

LAPORAN KERJA WORKSHOP ELEKTRONIKA

1. Transistor Sebagai Penguat / Amplifier1.1 Pendahuluan

Transistor adalah suatu komponen yang dapat memperbesar level sinyal keluaran sampai beberapa kali sinyal masukan. Sinyal masukan disini dapat berupa sinyal AC ataupun DC. Prinsip dasar transistor sebagai penguat adalah arus kecil pada basis mengontrol arus yang lebih besar dari kolektor melewati transistor. Transistor berfungsi sebagai penguat ketika arus basis berubah. Perubahan kecil arus basis mengontrol perubahan besar pada arus yang mengalir dari kolektor ke emitter. Pada saat ini transistor berfungsi sebagai penguat. Selain sebagai penguat, transistor juga dapat berfungsi sebagai switching atau saklar. Dalam penggunaan transistor sebagai saklar, yang dimanfaatkan adalah daerah penjenuhan (saturntion) dan daerah penyambutan (cut off). Pada daerah penjenuhan nilai resistansi penyambungan kolektor emitter akan sama dengan nol atau kolektor terhubung langsung (short) yang menyebabkan tegangan kolektor emitter Vce = 0. Dan pada daerah penyambutan, nilai resistansi persambungan kolektor emitter akan sama dengan tak terhingga atau terminal kolektor dan emitter terbuka yang menyebabkan tegangan Vce sama dengan tegangan sumber Vcc.Fungsi komponen semikonduktor ini dapat kita temukan pada rangkaian Pree-Amp Mic, Pree-Amp Head, Mixer, Echo, Tone Control, Amplifier dan lain-lain.

1.2 Tujuan Dapat mengetahui fungsi dan cara kerja transistor Dapat mengetahui rangkaian aplikasi transistor Dapat membuat saklar otomatis

1.3 Dasar TeoriTransistor dapat bekerja apabila diberi tegangan, tujuan pemberian tegangan pada transistor adalah agar transistor tersebut dapat mencapai suatu kondisi menghantar atau menyumbat. Baik transistor NPN maupun PNP tegangan antara emitor dan basis adalah forward bias, sedangkan antara basis dengan kolektor adalah reverse bias.

Gambar 1. Bias transistor

Salah satu fungsi Transistor yang paling banyak digunakan di dunia Elektronika Analog adalah sebagai penguat yaitu penguat arus, penguat tegangan, dan penguat daya. Prinsip kerja transistor pada contoh rangkaian di bawah adalah, arus kecil pada basis (B) yang merupakan input dikuatkan beberapa kali setelah melalui Transistor. Arus output yang telah dikuatkan tersebut diambil dari terminal Collector (C). Besar kecilnya penguatan atau faktor pengali ditentukan oleh beberapa perhitungan resistor yang dihubungkan pada setiap terminal transistor dan disesuaikan dengan tipe dan karakteristik transistor. Signal yang diperkuat dapat berupa arus DC (searah) dan arus AC (bolak-balik) tetapi maksimal tegangan output tidak akan lebih dari tegangan sumber (Vcc) Transistor. Untuk dapat merancang rangkaian transistor ini yang harus diketahui adalah sebagai berikut :1.3.1 Titik operasi transisor

Gambar 2. grafik operasi transistor

Titik kerja transistor ini berfungsi untuk mengetahui dimana transistor ini bekerja agar dapat mengeluarkan penguatan yang maksimal. Titik kerja yang terbaik pada tengah grafik IC terhadap VCC. Daerah oprasi transistor ada empat yaitu : Daerah aktif

Daerah kerja transistor yang normal adalah pada daerah aktif, dimana arus IC konstans terhadap berapapun nilai VCE. Dari kurva ini diperlihatkan bahwa arus IC hanya tergantung dari besar arus IB. Daerah kerja ini biasa juga disebut daerah linear (linear region).

VCE = VCC - ICRC

Dapat dihitung dissipasi daya transistor adalah : PD = VCE.IC

Dissipasi daya ini berupa panas yang menyebabkan naiknya temperatur transistor. Umumnya untuk transistor power sangat perlu untuk mengetahui spesifikasi PDmax. Spesifikasi ini menunjukkan temperatur kerja maksimum yang diperbolehkan agar transistor masih bekerja normal. Sebab jika transistor bekerja

melebihi kapasitas daya PDmax, maka transistor dapat rusak atau terbakar.

Daerah saturasiDaerah saturnasi adalah mulai dari VCE = 0 volt sampai kira-kira 0.7 volt (transistor silikon), yaitu akibat dari efek dioda kolektor-base yang mana tegangan VCE belum mencukupi untuk dapat menyebabkan aliran elektron.

Daerah cut offJika kemudian tegangan VCC dinaikkan perlahan-lahan, sampai tegangan VCE tertentu tiba-tiba arus IC mulai konstan. Pada saat perubahan ini, daerah kerja transistor berada pada daerah cut-off yaitu dari keadaan saturasi (On) menjadi keadaan mati (Off). Perubahan ini dipakai pada system digital yang hanya mengenal angka biner 1 dan 0 yang tidak lain dapat direpresentasikan oleh status transistor OFF dan ON.

Daerah breakdownDari kurva kolektor, terlihat jika tegangan VCE lebih dari 40V, arus IC menanjak naik dengan cepat. Transistor pada daerah ini disebut berada pada daerah breakdown. Seharusnya transistor tidak boleh bekerja pada daerah ini, karena akan dapat merusak transistor tersebut. Untuk berbagai jenis transistor nilai tegangan VCEmax yang diperbolehkan sebelum breakdown bervariasi. VCEmax pada data book transistor selalu dicantumkan juga.

1.3.2 Garis beban transistorGaris beban sangat penting dalam menggambarkan karakteristik sebuah Transistor, garis beban mencakup setiap kemungkinan titik operasi rangkaian. Dengan kata lain bila hambatan pada Basis bervariasi mulai dari nol sampai tak terhingga maka akan menyebabkan Arus Basis (IB) menjadi berubah sehingga Arus Colector (IC) dan VCE pun akan bervariasi pada daerah masing-masing.Bila kita menggambarkan nilai IC dan VCE untuk tiap nilai IB yang mungkin, maka kita akan memperoleh gambaran mengenai Grafik GAris Beban, dengan kata lain Garis Beban adalah sebuah Kesimpulan Visual dari semua yang memungkinkan Titik Operasi Transistor. Pada garis beban transistor terdapat titik jenuh dan titik cutoff. Titik jenuh

Terjadi bilamana hambatan pada Basis terlalu kecil sehingga arus kolektor menjadi sangat besar dan tegangan kolektor emitor menjadi rendah mendekati nol, pada keadaan ini Transistor berada pada kondisi Jenuh artinya Arus Kolektor meningkat mendekati nilai maksimum.

Titik cutoffKeadaan dimana garis Beban berpotongan dengan daerah Cutoff Kurva Colektor hal ini disebabkan karena arus kolektor adalah sangat

kecil, sehingga titik cutoff hampir menyentuh ujung bawah garis beban, dengan kata lain Titik cutoff menyatakan bahwa Tegangan Colektor Emitor adalah tegangan maksimum yang mungkin dalam rangkaian.

1.3.3 Jenis amplifierUntuk kali ini menggunakan pembagi tegangan, maka dari itu ada beberapa rumus yang harus diketahui untuk perancangan amplifier jenis ini, yaitu :

V E=0,1V CC

RE=V E

IE

IB=IC

β

R1=V CC−V B

IR2+ IB

IC=IE

RC=V CC−V CE

IC

−Re

R2 ≤0,1 β RE

Gambar 3. Rangkaian pembagi tegangan common Emitor bias

Penguat Common Emitor digunakan sebagai penguat tegangan. Pada rangkaian ini Emitor di-ground-kan/ ditanahkan, Input adalah Basis, dan output adalah Collector.Sifat-sifat penguat common emitor:

Signal output berbeda fase 180 derajat dari sinyal input Memungkinkan adanya osilasi akibar feedback, untuk

mencegahnya sering dipasang feedback negatif

Stabilitas penguatan rendah karena tergantung stabilitas suhu dan bias transistor

Transistor dapat digunakan pada berbagai alat atau aplikasi, seperti pada mic, amplifier, speaker dan lain-lain.

1.4 Gambar Rangkaian1.4.1 Rangkaian 1

Gambar 4. Rangkaian transistor sebagai switching

1.4.2 Rangkaian 2

Gambar 5. Rangkaian transistor penguat voltage devider

1.5 Blok Diagram Perancangan

Gambar 6. Diagram blok perancangan

1.6 PerancanganDalam perancangan rangkaian transistor ini ada beberapa tahapan, yaitu :1.6.1 Penentuan transistor

Transistor

25C373

Data sheetIc, β, Vcc

Titk kerja Nilai R

Pada perancangna kali ini digunakan transistor tipe 25C373. Transistor ini cocok digunakan pada rangkaian sinyal lemah.

1.6.2 Data sheet transistor 25C373ICmax = 100 mAVCC = 15VΒ = 200VB = 2 V

1.6.3 Titik kerjaDalam merancang sebuah rangkaian transistor kita harus menentukan dahulu titik kerja transistor tersebut. untuk menentukan titik kerja transistor kita harus mengetahui ICmax dan VCC. Untuk ICmax dapat diketahui melalui data sheet, sedangkan VCC kita sesuaikan dari keluaran trafo yang kita gunakan. Tetapi perlu diingat juga bahwa transistor juga memiliki nilai VCcmax yang diketahui dari data sheet. Dari data sheet diketahui ICmax

= 100 mA dan ditentukan VCC = 15 V. Karena titik kerja tang terbaik adalah pada tengah daerah kerja, maka didapatkan IC = 50 mA dan VCC = 15 V

Gambar 7. grafik titk kerja rancangan transistor

1.6.4 Perhitungan nilai resistansi-resistansiPada rangkaian transistor diperlukan resistansi agar dapt berjalan dengna baik. Maka resistansi-resistansi tersebut didapatkan dari perhitungan berikut ini Nilai RE

VE = 1,3 V

RE=V E

IE

¿ 13

5010−3

¿26 Ω

IC=β IB

IB=IC

β

¿ 5010−3

200¿0,25mA

Nilai R2

β RE ≥ 10R2

R2 ≤β RE

10

¿200 26

10¿520Ω

IR2=V B

R2

¿ 2250

¿3,85 10−3 A Nilai R1

R1=V CC−V B

IR2+ IB

¿ 15−2

3,8510−3+0,25¿3,17 KΩ≈ 2,7 KΩ

Nilai RC

RC=V CC−V CE

IC

−RC

¿ 15−7,5

50 10−3−26

¿124 Ω≈ 91Ω

1.7 Langkah-langkah pengujian1.7.1 Variasi potensio

Untuk pengujian rangkaian transistor sebagai switching dilakukan pengujian dengan tahap-tahap sebagai berikut : Rangkai komponen yang telah dirancang seperti gambar rangkaian

satu Beri Vcc gelombang AC senilai 15,2 V Atur potensio mulai dari minimum, setengah, dan penuh Ukur tegangan penggunakan avometer pada common emitor dan

resistansi conector setiap putaran potensio Catat hasil pengukuran tersebut

1.7.2 Variasi frekuensiUntuk pengujian rangkaian transistor sebagai penguat dilakukn pengujian dengan thapan sebagai berikut : Rangkai komponen yang telah dirancang seperti gambar rangkaian

dua Berilah Vcc gelombagn AC senilai 15,2 V Pasang probe oscilloscope 1 pada sinyal input dan probe oscilloscope

2 pada output rangkaian Pasang fuction generator pada input rangkaian Atur output fuction generator berupa sinyal AC Atur pada frekuensi 2000 Hz dan variasikan tegangan senilai 1 V, 2 V,

dan 5 V Bandingkan sinyal input dan output pada chanel oscilloscope Atur pada frekuensi 100 Hz dan variasikan tegangan senilai 1 V Catat hasil pengukuran tersebut

1.8 Hasil Pengujian1.8.1 Variasi potensio

Setelah melakukan pengujian rangkaian transistor penguat, maka didapatkan data sebagai berikut :Tabel 1. Tabel hasil pengujian variasi potensio

No.

Potensio Vcc VCE VRC IC

1 Minimum 15,2 V 8,12 V 5,26 V 57,8 mA2 Setengah 15,2 V 4,03 V 5,09 V 55,9 mA3 Penuh 15,2 V 0,04 V 1,48 V 16,2 mA

Untuk memperhitungan nilai IC , digunakan rumus I=VR

. maka

didapatkan nilai IC yang tertera pada tabel di atas.

1.8.2 Variasi frekuensiUntuk pengukuran selanjutnya yang dilakukan dengan oscilloscope dengan melakukan variasi input pada frekuensi tertentu, dengan garis

kuning merupakan sinyal input dan garis biru merupakan sinyal output maka didapatkan data sebagai berikut :a. Pada frekuensi 2000 Hz

Pada frekuensi 2000 Hz didapatkan hasil pengukuran yang dapat dilihat pada gambar berikut :

Gambar 8. Hasil pengukuran pada Vin 1V

Gambar 9. Hasil pengukuran pada Vin 2V

Gambar 10. Hasil pengukuran pada Vin 5V

Pada pengukuran yang didapatkan dari oscilloscope, didapatkan data yang terdapat pada tabel 2 sebagai berikut :

Tabel 2. Tabel pengukuran pada frekuensi 2000 Hz

No. Vin Vout Vout/Vin

1 1 V 2,5 V 2,52 2 V 5 V 2,53 5 V 5 V 1

b. Pada frekuensi 100 HzPada frekuensi 100 Hz didapatkan hasil pengukuran yang dapat dilihat pada gambar berikut :

Gambar 11. Hasil pengukuran pada Vin 1 V

Pada pengukuran yang didapatkan dari oscilloscope, didapatkan data yang terdapat pada tabel 3 sebagai berikut :

Tabel 3. Tabel pengukuran pada frekuensi 100 Hz

No. Vin Vout Vout/Vin

1 1 V 0,5 V 0,5

1.9 AnalisaPada pengukuran yang dilakukan terhadap rangkaian transistor sebagai penguat dengan variasi potensio didapatkan data yang tertera di atas. Dari data tersebut dapat di ketahui bahwa dengan variasi potensio dapat mengetahui titik saturnasi dan cut off transistor. Titik kerja transistor tersebut dapat dilihat pada gambar grafik berikut :

Gambar 12. Grafik saturnasi dan cut off transistor

Dari grafik tersebut diketahui bahwa transistor memiliki area saturnasi dan area cut off, VCE cutoff sama dengan VCC. Dari percobaan ini maka diketahui bahwa transistor dapat berfungsi sebagai switching.Pada pengukuran yang dilakukan dengan variasi frekuensi dan tegangan input diketahui bahwa frekuensi dapat mempengaruhi nilai output pada rangkaian transistor penguat. Dari hasil pengukuran pada frekuensi 2000 Hz nilai penguatan tegangan yaitu 2,5 kali, tetapi pada keadaan saturnasi yaitu 5 V. Pada keadaan saturnasi nilai penguatan yaitu sama dengan 1 atau tidak ada penguatan sama sekali. Hal ini juga membuktikan bahwa transistor memiliki daerah saturnasi. Sedangkan untuk frekuensi 100 Hz tidak ada penguatan dari transistor tersebut, bahkan terjadi pelemahan tegangan sebesar 0,5 kali. Dalam perhitungan penguatan menggnakan rumus :

AV=RE

RC

Seharusnya didapatkan penguatan sebesar 3,5 kali. Tetapi dalam perancangan kali ini hanya didapatkan besar penguatan 2,5 kali. Hal itu dikarenakan adanya rugi-rugi dalam rangkaian dan juga karakteristik transistor yang digunakan. Pada percobaan kali ini dilakukan dengan menggunakan sinyal AC transistor ini dapat bekerja juga pada sinyal DC. Hal itu dikarenakan dalam rangkaian penguat transitor yang dikuatkan adalah signal dari sumber.

1.10 Kesimpulan

Setelah melakukan percobaan pada rangkaian transistor penguat didapatkan kesimpulan sebagai berikut :

Sinyal output berbalik 180 derajat Transistor memiliki daerah

2. Summing Amplifier dan Substractor2.1 Pendahuluan

Summing amplifier dan substractor merupakan beberapa rangkaian yang dapat dibuat dari operationam amplifier atau biasa disebut op-amp. Op-amp sendiri merupakan gabungan dari beberapa transistor. Pada mulanya op-amp digunakan untuk rangkaian perhitungan analog, rangkaian pengaturan dan instrumentasi. Fungsi utamanya adalah untuk melakukan operasi linier matematika (tegangan dan arus), integrasi dan penguatan.Setiap orang yang terlibat dalam elektronika dan industri diharuskan memahami kegunaan op-amp, mengetahui karakteristiknya, mampu mengenali konfigurasi dasar rangkaian op-amp dan mampu menggunakan op-amp pada aplikasi yang memerlukannya. Adapun beberapa aplikasi alat yang menggunakan op-amp yaitu sound dan saklar elektrik. Fungsi dari op-amp dan rangkaian transistor relatif sama.

2.2 TujuanDalam perancangan rangkaian op-amp ini kami memiliki beberapa tujuan sebagai berikur :

Dapat memahami karakteristik op-amp Dapat memahami konfigurasi dasar rangkaian op-amp Mengatahui aplikasi yang dapat digunakan dalam op-amp

2.3 Dasar TeoriOp-amp adalah suatu piranti elektronika yang terdiri dari beberapa transistor sehingga telah Dalam perancangan rangkaian summing amplifier dan substractor kami memerlukan dasar teori yang dapat menunjang perancangan tersebut. dasar-dasar teori tersebut meliputi :2.3.1 Penguatan pada op-amp

Penguatan pada op-amp memiliki nilai sampai tak terhingga, tetapi pada kenyataan op-amp hanya dapat menguatan sebesar kurang lebih dua ratus ribu kali dalam modus terbuka atau tanpa resistansi feedback. Maka dari itu untuk membatasi penguatan tersebut digunakan resistansi feedback yang dapat membatasi penguatan tersebut. Maka penguatan pada op-amp dapat diperhitungkan menggunakan rumus sebagai berikut :

AV =RF

R¿

Gambar 13. Rangkaian penguat pada op-amp

2.3.2 InvertingInverting amplifier ini, input dengan outputnya berlawanan polaritas. Jadi ada tanda minus pada rumus penguatannya. Penguatan inverting amplifier adalah bisa lebih kecil nilai besaran dari 1, misalnya -0.2 , -0.5 , -0.7 , dst dan selalu negatif. Rumusnya :

V o=−R f

Ri

V i

Gambar 14. Rangkaian inverting amplifier

2.3.3 Summing amplifierRangkaian penjumlah atau rangkaian summing adalah rangkaian penjumlah yang dasar rangkaiannya adalah rangkaian inverting amplifier dan hasil outputnya adalah dikalikan dengan penguatan seperti pada rangkaian inverting. Pada dasarnya nilai outputnya adalah jumlah dari penguatan masing masing dari inverting, seperti :

V oa=−R f

Ra

V a

V ob=−R f

Rb

V b

V oc=−Rf

Rc

V c

V ot=−Rf ( 1Ra

V a+1Rb

V b+1Rc

V c)Bila Rf = Ra = Rb = Rc, maka persamaan menjadi :

V o=−(V a+V b+V c)

Gambar 15. Contoh rangkaian summing amplifier

Tahanan Rom gunanya adalah untuk meletak titik nol supaya tepat, terkadang tanpa Rom sudah cukup stabil. Maka rangkaian ada yang tanpa Rom juga baik hasilnya. Rangkaian penjumlah dengan menggunakan noninverting sangat suah dilakukan karena tegangan yang diparalel akan menjadi tegangan terkecil yang ada., sehingga susah terjadi proses penjumlahan.

2.3.4 SubstractorRangkaian pengurang ini berasal dari rangkaian inverting dengan memanfaatkan masukan non-inverting, sehingga persamaannya menjadi sedikit ada perubahan. Rangkaian pengurang dengan 1 op-amp ini memanfaatkan kaki inverting dan kaki noninverting. Supaya benar benar terjadi pengurangan maka nilai dibuat seragam seperti gambar. Rumusnya adalah:

V o=( RR

+1)( RR+R )V b−

RR

V a

Sehingga :V o=(vb−V a)

Gambar 16. contoh rangkaian substractor

2.4 Gambar Rangkaian2.4.1 Summing amplifier

Gambar 17. rangkaian summing amplifier

2.4.2 Substractor

Gambar 18. rangkaian substractor

2.5 Blok Diagram Perancangan

Gambar 19. Diagram blok perancangan

2.6 PerancanganDalam perancangan summing amplifier dan substractor menggunakan op-amp kali ini dilakukan dengan tahapan sebagai berikut :2.6.1 Penguatan op-amp

Karena pada rangkaian op-amp ini kami mempelajari summing dan substractor maka Pada penguatan op-amp ini dirancang tanpa penguatan sehingga nilai resistansi dari Rin dan RF sama yaitu 1KΩ. Hal itu dapat ditentukan sesuai rumus berikut :

AV =RF

R¿

Penguatan

Op-amp

Nilai

resitansi

Pengukuran

V out

Jadi jika dimasukkan nilai resistansi dari Rin dan RF didapatkan :

AV =1K Ω1K Ω

Sehingga nilai penguatan AV adalah satu kali atau tanpa penguatan.

2.6.2 Nilai ResistansiSelain untuk menentukan penguatan op-amp, penggunaan resitor 1KΩ atau lebih dimaksudkan untuk membatasi arus yang masuk ke op-amp. Op-amp memilki kapasitas daya. Jika daya yang diserap melebihi dari kapasitasnya maka Op-amp akan rusak. Salah satu caranya dengan membatasi arus yang masuk ke Op-amp. Hal itu sesuai dengan rumus penghitungan arus yaitu :

I=VR

Dan juga rumus perhitungan daya yaitu :W =V I

2.6.3 Pengukuran Vout

Dalam pengukuran Vout ini kita menentukan dahulu Vin yang telah ditetapkan. Dari tegangan yang masuk rangkaian op-amp ini akan dejumlahkan sehingga akan didapatkan tegangan output.

2.7 Langkah-langkah pengujianDalam pengujian rangkaian summing amplifier dan substractor adapun langkah-langkah dalam pengujian seperti berikut :

Rangkailah seperti gambar rangkaian Siapkan dua buah adapter power sebagai input dan satu buah sebagai

Vcc Masukkan sinyal input pada Vdc1 dan Vdc2. Atur sesuai keinginan dan

ukur sinyal output menggunakan avometer Ukur dan catatlah sinyal output sapai batas saturnasi

2.8 Hasil Pengujian2.8.1 Summing amplifier

Hasil pengujian rangkaian summing amplifier dapat dilihat pada tabel berikut

Tabel 4. Hasil pengujian summing amplifier

No. Vin1 Vin2 Vout

1 1 V 1 V -1,94 V2 2,1 V 2,1 V -4,07 V3 3 V 3 V -5,9 V4 4 V 4 V -7,41 V5 5 V 5 V -7,84 V6 6 V 6 V -7,53 V

7 7 V 8 V -7,17 V

2.8.2 SubstractorHasil pengujian rangkaian substractor dapat dilihat pada tabel berikut

Tabel 5. Hasil pengujian substractor

No. Vin1 Vin2 Vout

1 7 V 8 V -1,04 V2 1,1 V 2,1 V -0,57 V3 1 V 3 V -1,01 V4 1 V 4 V -1,98 V5 1 V 5 V -2,50 V6 1,6 V 6 V -3,16 V7 1 V 12 V -5,15 V

2.9 AnalisaOp-amp dan transistor adalah penguat tetapi transistor dan op-amp mempunyai perbedaan, yaitu op-amp memiliki penguatan tak terbatas dari sinyal input sehingga perlu dibatasi dengan feedback, sedangkan transistor biasa untuk mendapatkan penguatan harus dirancang sedemikian rupa sehingga dapat menguatkan sinyal input. Dan juga op-amp terdiri adalah rangkaian jadi dari amplifier yang biasanya sudah dientegrasikan dan menjadi IC, sedangkan transistor memerlukan beberapa komponen tambahan untuk menjadikan sebuah amplifier. Setelah dilakukan pengujian menggunakan software PSIM, maka didapatkan data sebagai berikut :2.9.1 Summing amplifier

Simulasi rangkaian summing amplifier dengan memvariasikan nilai input sedangkan nilai Vcc yang tetap yaitu 15 V, pada PSIM didapatkan gambar grafik hasil hasil simulasi sebagai berikut :

Gambar 20. Grafik hasil simulasi Pada V1= 1V dan V2=1V

Gambar 21. Grafik hasil simulasi Pada V1= 2,1V dan V2=2,1V

Gambar 22. Grafik hasil simulasi Pada V1= 3V dan V2=3V

Gambar 23. Grafik hasil simulasi Pada V1= 4 V dan V2=4V

Gambar 24. Grafik hasil simulasi Pada V1= 5V dan V2=5V

Gambar 25. Grafik hasil simulasi Pada V1= 6V dan V2=6V

Gambar 26. Grafik hasil simulasi Pada V1= 7V dan V2=8V

Dari hasil simulasi dengan variasi tegangan input 1 dan 2 maka dapat ditulis sebagai berikut :

Tabel 6. Hasil simulasi summing amplifier pada PSIM

No. Vin1 Vin2 Vout

1 1 V 1 V -2 V2 2,1 V 2,1 V -4,2 V3 3 V 3 V -6 V4 4 V 4 V -8 V5 5 V 5 V -10 V6 6 V 6 V -12 V7 7 V 8 V -15 V

Untuk membandingkan antara hasil simulasi PSIM dan hasil pengukuran yang telah dilakukan serta menghitung prosentase kesalahan pada rangkaian summing amplifier, maka didapatkan tabel sebagai berikut :

% kerugian=V out simulasi−V out pengukuran

V out simulasix100 %

Tabel 7. Perbandingan hasil simulasi dan pengukuran summing amplifier

No. Vout simulasi Vout pengukuran % kerugian1 -2 V -1,94 V 3 %2 -4,2 V -4,07 V 3,09 %3 -6 V -5,9 V 1,67 %4 -8 V -7,41 V 7,37 %5 -10 V -7,84 V 21,6 %6 -12 V -7,53 V 37,25 %7 -15 V -7,17 V 52,20 %

Setelah membandingkan hasil simulasi dan pengukuran didapatkan prosentase kerugian dari rangkaian summing amplifier yang telah dirangkai. Dari data yang telah didapatkan, bahwa untuk rangkaian summing amplifier yang telah dirangkai memiliki titik saturnasi sampai 7,84 V. Dan juga apabila jumlah tegangan input melebihi dari 7 V maka nilai kerugian yang ditimbulkan akan besar juga. Dari data tersebut juga membuktikan bahwa rangkaian summing amplifier yang dirangkai memiliki nilai kerugian.

2.9.2 Substractor Simulasi rangkaian Substractor dengan memvariasikan nilai input sedangkan nilai Vcc yang tetap yaitu 15 V, pada PSIM didapatkan gambar grafik hasil hasil simulasi sebagai berikut :

Gambar 27. Grafik hasil simulasi Pada V1= 7V dan V2=8V

Gambar 28. Grafik hasil simulasi Pada V1= 1,1V dan V2=2,1V

Gambar 29. Grafik hasil simulasi Pada V1= 1V dan V2=3V

Gambar 30. Grafik hasil simulasi Pada V1= 1V dan V2=4V

Gambar 31. Grafik hasil simulasi Pada V1= 1V dan V2=5V

Gambar 32. Grafik hasil simulasi Pada V1= 1,6V dan V2=6V

Gambar 33. Grafik hasil simulasi Pada V1= 1 V dan V2=12V

Dari hasil simulasi dengan variasi tegangan input 1 dan 2 maka dapat ditulis sebagai berikut :Tabel 8. Hasil simulasi substractor amplifier pada PSIM

No. Vin1 Vin2 Vout

1 7 V 8 V -1 V2 1,1 V 2,1 V -1 V3 1 V 3 V -2 V4 1 V 4 V -3 V5 1 V 5 V -4 V6 1,6 V 6 V -4,4 V7 1 V 12 V -11 V

Untuk membandingkan antara hasil simulasi PSIM dan hasil pengukuran yang telah dilakukan serta menghitung prosentase kesalahan pada rangkaian substractor, maka didapatkan tabel sebagai berikut :

% kerugian=V out simulasi−V out pengukuran

V out simulasix100 %

Tabel 9. Perbandingan hasil simulasi dan pengukuran substractor

No. Vout simulasi Vout pengukuran % kerugian1 -1 V -1,04 V 4 %2 -1 V -0,57 V 43 %3 -2 V -1,01 V 49,5 %4 -3 V -1,98 V 34 %5 -4 V -2,50 V 37,5 %6 -4,4 V -3,16 V 28,18 %

7 -11 V -5,15 V 53,18 %

Setelah membandingkan hasil simulasi dan pengukuran didapatkan prosentase kerugian dari rangkaian substractor yang telah dirangkai. Dari data yang telah didapatkan, bahwa untuk rangkaian substractor yang telah terangkai memiliki titik maksimum 5,15 V. Hal itu berbeda dengan yang didapatkan saat simulasi, pada saat simulasi rangkaian substractor hasil yang ditunjukkan sesuai dengan konsep dasar rangkaian substractor yaitu sebagai pengurang tegangan.

2.10 KesimpulanSetelah melakukan pengukuran dari rancangan summing amplifier dan substractor kami dapat mendapatkan kesimpulan sebagai berikut :

Op-amp terdiri dari transistor dan beberapa komponen tambahan yang telah diintegrasikan kedalam komponen lain

Penguatan op-amp sangatlah besar, sehingga diperlukan resistansi feedback untuk membatasi penguatan tersebut

Pada op-amp memiliki titik saturnasi atau titik jenuh seperti yang dimiliki oleh transistor sehingga ada rugi-rugi tersebut jika dibandingkan dengan PSIM.