Inverting Adder Amplifier 

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

6. Link Download

1. Pendahuluan[Kembali]

Inverting Adder Amplifier rangkaian adder atau penjumlah sinyal dengan Op-Amp sebagai penguat dengan diberikan input lebih dari satu untuk menghasilkan sinyal output yang linier sesaui dengan nilai penjumlahan sinyal input dan factor penguatan yang ada

2. Tujuan[Kembali]

1. mengetahui prinsip kerja rangkaian inverting adder amplifier.

2. mengetahui komponen yang digunakan dalam membat rangkaian pengaplikasian op-amp.

3. mengetahui bentuk rangkaian op amp inverting adder amplifier dan mensimulasikan pengaplikasian op-amp pada software proteus.

3. Alat dan Bahan[Kembali]

1.  DC Voltmeter

DC voltmeter merupakan alat ang digunakan untuk mengukur besar tegangan pada suatu komponen. cara pemakaiannya adalah dengan memparalelkan kaki kaki voltmeter dengan komponen yang akan diukur besar tegangannya.

berikut adalah spesifikasi dan keterangan probe DC voltmeter

2. Generator Daya

1.) Baterai 

baterai merupakan sebuah komponen yang mengubah energi kimia yang tersimpan menjadi energi listrik. pada percobaan kali ini, baterai berfungsi sebagai sumber daya utama.

spesifikasi dan pinout baterai

- input voltage AC 100-240V / DC 10-30V

- output voltage DC 1-35V

- Max. Input Current dc 14A

- Charging current 0.1-10A

- Discharging current 0.1-10A

- balance current 1.5A/cell max

-Max. Discharging power 15W

- Max Charging power AC 100W/ DC 250W

-jenis baterai yang mendukung: life, lilon, lipo 1-6s, pb 1-12s, nimh, cd 1-16s

-ukuran 126*115*49 mm

-berat 460kg

2.  Power Supply

berfungsi sebagai sumber daya bagi sensor ataupun rangkaian. spesifikasi:

input voltage 5-12V

output voltage 5V

output current MAX 3A

output power 15W

conversio efficiency: 96%

B. Bahan

1. resistor 

resistor adalah komponen elektronika pasif yang memiliki  nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika.

cara menghitung nilai resistor:

spesifikasi:

2. Op-Amp LM741

Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC linear yang berfungsi sebagai penguat sinyal listrik. sebuah op-amp terdiri dari beberapa transistor, diode, resistor, dan kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkan nya untuk menghasilkan gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas. dalam bahasa indonesia Op-Amp atau operational amplifier sering disebut juga penguat operasional

konfigurasi Op-Amp

spesifikasi:

Komponen Output

1. Ground 

sistem ground merupakan sebuah titik referensi tegangan yang memiliki nilai 0. titik 0 pada listrik AC dan DC. untuk rangkaian DC, ground merupakan jalur kabel litsrik yang berhubungan dengan kutub negatif dari baterai atau accu. atau dengan kata lain ground ini digunakan untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari  kebocoran tegangan atau arus pada rangkaian.

4. Dasar Teori[Kembali]

penguat operasi (Operational Amplifier) atau yang biasa disebut dengan Op-Amp adalah penguat elektronika yang banyak digunakan untuk menghasilkan ragkaia deteksi, komperator, penguat audio, penguat video, pembangkit sinyal, multivibrator, filter, ADC, DAC, rangkaian kontrol kontrol dan berbagai jenis rangkaian serupa. op amp pada umumnya tersedia dalam bentuk rangkain terpadu yang memiliki karakteristik mendekati karakteristik penguat operasional ideal tanpa perlu memperhatikan apa yang terdapat di dalamnya. 

simbol op amp adalah seperti berikut:

dimana, 

V1adalah tegangan masukan dari kaki non inverting

V2 adalah tegangan masukan dari kaki inverting

Vo adalah tegangan keluaran

rangkaian inverting adder amplifier (pembalik) adalah seperti berikut:

Rangkaian Inverting Adder Amplifier

dari gambar diatas dengan memakai hukum  kirchoff dimana arus masuk sama dengan arus keluar I=I1+I2+I3 sehingga arus di Rf sama dengan jumlah arus di R1,R2, dan R3. syarat op amp ideal adalah Ed=0, Sehingga VA = 0. Maka,

bentuk gelombang tegangan output Vo adalah seperti berikut:

bentuk gelombang tegangan outputt Vo dengan input tegangan DC

rangkain inverting adder amplifier dengan 3 input bertegangan AC:

rangkaian inverting adder amplifier

bentuk gelombang yang dihasilkan sebagai berikut:

bentuk gelombang tegangan output Vo dengan input tegangan AC

example

Seorang teknisi ingin mencampur dua sinyal audio:

• Mic 1 → 0.2 V

• Mic 2 → 0.1 V

Menggunakan op-amp penguat penjumlah inverting:

• R₁ = R₂ = 100kΩ

• Rf = 100kΩ

pertanyaan:

1. Hitung output tegangan audio dari rangkaian.

2. Jika ingin output lebih besar, komponen apa yang sebaiknya diubah?

3. Apa kelemahan rangkaian ini jika sinyal masukan sangat lemah?

jawab:

$$V_{out} = - (0.2 + 0.1) = –0.3V$$

2. Perbesar Rf agar gain naik → output lebih besar.

3. Noise bisa mendominasi, dan SNR (signal-to-noise ratio) menurun → bisa menyebabkan distorsi atau sinyal lemah.

problem

Sebuah rangkaian op-amp inverting adder memiliki:

• V₁ = 1V melalui resistor R₁ = 10kΩ

• V₂ = 3V melalui resistor R₂ = 10kΩ

• Rf = 20kΩ

pertanyaan:

Hitung tegangan output V_out.

Bagaimana jika R₁ dan R₂ diganti menjadi 20kΩ, dengan Rf tetap?

Apa fungsi resistor feedback (Rf) dalam rangkaian ini?

jawab:

1.

$$V_{out} = -Rf \left( \frac{V_1}{R_1} + \frac{V_2}{R_2} \right) = -20k \left( \frac{1}{10k} + \frac{3}{10k} \right) = -20k \left( \frac{4}{10k} \right) = –8V$$

2.

Jika R₁ dan R₂ = 20kΩ:

$$V_{out} = -20k \left( \frac{1}{20k} + \frac{3}{20k} \right) = –4V$$

3. Resistor feedback (Rf) mengontrol penguatan total dan menyatukan kontribusi dari semua input dalam proses penjumlahan.

soal Pilihan ganda

1. Apa fungsi utama dari inverting adder amplifier?

A. Mengalikan sinyal input secara inverting
B. Menjumlahkan beberapa tegangan input dan membalik polaritasnya
C. Menyaring frekuensi tinggi
D. Mengubah sinyal DC menjadi AC

jawab:

B.  Menjumlahkan beberapa tegangan input dan membalik polaritasnya

2. Jika Rf = Rin dan terdapat dua input: V₁ = 1V, V₂ = 2V, berapa output dari inverting adder amplifier?

A. 1V
B. –3V
C. –1.5V
D. 3V

jawab:

B. -3V

Vout​=−(RRf​)(V1​+V2​)=−1(1+2)= –3V

3. Pada rangkaian inverting adder amplifier ideal, terminal non-inverting (+) op-amp harus dihubungkan ke:

A. GND
B. Vcc
C. Vout
D. Tidak dihubungkan ke mana pun

jawab:

A. GND

5. Percobaan[Kembali]

a. prosedur percobaan

- untuk membuat rangkaian ini, pertama, siapkan alat dan bahan yang bersangkutan, di ambil dari library

- letakkan semua alat dan bahan sesuai dengan posisi dimana alat dan bahan terletak

- tepatkan posisi letak nya dengan gambar rangkaian

- selanjutnya, hubungkan semua alat dan bahan menjadi suatu rangkaian yang utuh

- lalu mencoba menjalankan rangkaian, jika tidak terjadi eror maka motor akan bergerak yang berarti rangkaian bekerja

b. prinsip kerja

rangkaian inverting adder amplifier adalah jenis rangkaian operasional yang dapat menambahkan beberapa sinyal input dengan polaritas terbalik(inverting) menggunakan op-amp dan resistor sebagai pembagi tegangan. pada operasi adder/penjumlah sinyal secara inverting, siyal input (V1,V2 ,V3) diberikan ke line input penguat inverting berturut turut melalui R1, R2, dan R3. besarnya penjumlahan sinyal input tersebut bernilai negatif karena penguat operasional dioperasikan pada mode pembalik(inverting).

besarnya penguatan tegangan (Av) tiap sinyal input mengikuti nilai perbandingan Rf dan resistor input masing masing (R1, R2, R3). masing masing tegangan output (Vout) dari penguatan masing masing sinyal input tersebut secara matematis dapat ditulis sebagai berikut:

besarnya tegangan output (Vout) dari rangkaian adder/penjumla inverting diatas dapat dirumuskan sebagai berikut:

Gambar Rangkaian

6. Link Download[Kembali]

download file rangkaian