Komparator non-inverting dengan Vref = -

 

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

6. Download File 

1. Pendahuluan[Back]

Komparator non-inverting dengan Vref = - adalah jenis rangkaian elektronik yang digunakan untuk membandingkan dua tegangan dan menghasilkan keluaran digital berdasarkan hasil perbandingan tersebut. Dalam konfigurasi ini, tegangan referensi (Vref) diatur pada nilai negatif, yang berarti titik referensi untuk perbandingan berada di bawah nol volt. Ketika tegangan input pada terminal non-inverting (positif) lebih besar dari Vref, keluaran komparator akan berada pada tingkat tinggi, sedangkan jika tegangan input lebih kecil dari Vref, keluaran akan berada pada tingkat rendah. Rangkaian ini sering digunakan dalam aplikasi yang memerlukan deteksi tegangan tertentu atau perbandingan sinyal, seperti dalam sistem kendali, pengkondisian sinyal, dan berbagai perangkat elektronik lainnya. Dengan menggunakan tegangan referensi negatif, komparator ini mampu bekerja dalam rentang tegangan yang lebih luas dan dapat diaplikasikan dalam situasi di mana tegangan sinyal berada di bawah nol volt.

2. Tujuan[Back] 

• Mampu menjelaskan dan memahami prinsip kerja komparator non-inverting
• Mampu mengaplikasikan komparator non-inverting 
• Mampu menghitung tegangan nilai arus komparator non-inverting

3. Alat dan Bahan[Back]  

 A. Alat

• F356

 LF356 adalah penguat pengikut tegangan yang berfungsi sebagai pengendali frekuensi internal

• Voltmeter DC

Volt meter DC merupakan alat ukur yang berfungsi untuk mengetahui beda potensial tegangan DC antara 2 titik pada suatu beban listrik atau rangkaian elektronika. Tegangan listrik DC ini digunakan pada rangkaian elektronika dimana mempunyai daya yang relatif kecil. Untuk mengukur tegangan ini voltmeter dipasang secara paralel pada rangkaian.

• Gerbang Logika

        Sebagai pengolahan input-input yang berupa bilangan biner

• Generator
• Sine

Sine adalang rangkaian yabg dihubungkan dengan LF356 dan pada osiloskop membentuk gelombang sinusoid

• DC

DC adalah rangkaian yang berfungsi memberikan tegangan arus listrik pada rangkaian

• Osiloskop

Adalah alat yang memperlihatkan bentuk gelombang ketika rangkaian dijalankan

  B. Bahan

• Resistor

                                            

Resistor adalah komponen elektronika pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. Satuan Resistor adalah Ohm (simbol: Ω) yang merupakan satuan SI untuk resistansi listrik. Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin di mana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan hukum Ohm (V =I.R).

• Operational Amplifier

 

Operational Amplifier atau yang lebih sering disebut op amp merupakan suatu komponen elektronika analog yang berfungsi sebagai penguat atau amplifier multiguna yang diwujudkan dalam sebuah IC op-amp.

• Relay

Untuk melindungi komponen lainnya dari kelebihan tegangan, memperkecil terjadinya penurunan tegangan dan mengendalikan sirkuit tegangan tinggi dengan bantuan dari sinyal tegangan rendah

Spesifikasi : RL1 4V

• Dioda

Untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Oleh karena itu, Dioda sering dipergunakan sebagai penyearah dalam Rangkaian Elektronika. Dioda pada umumnya mempunyai 2 Elektroda (terminal) yaitu Anoda (+) dan Katoda (-) dan memiliki prinsip kerja yang berdasarkan teknologi pertemuan p-n semikonduktor yaitu dapat mengalirkan arus dari sisi tipe-p (Anoda) menuju ke sisi tipe-n (Katoda) tetapi tidak dapat mengalirkan arus.

4. Dasar Teori[Back]

• Resistor

Resistor adalah komponen elektronika pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. Satuan Resistor adalah Ohm (simbol: Ω) yang merupakan satuan SI untuk resistansi listrik. Resitor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan hukum Ohm        (V = I.R ).

Simbol resistor :

Kode Gelang Warna :

Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna:

1. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang pertama.

2. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang kedua.

3. Masukkan angka langsung dari kode warna gleang ketiga.

4. Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n), ini merupakan nilai toleransi dari resistor.

Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1 (pertama)

Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2

Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-3 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)

Merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut

Contoh :

Gelang ke 1 : Coklat = 1

Gelang ke 2 : Hitam = 0

Gelang ke 3 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105

Gelang ke 4 : Perak = Toleransi 10%

Maka nilai Resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.

 

• Amplifier

Sebuah sirkuit amplifier yang ada menguatkan arus yang masuk pada material pyroelectric 

• Komparator

Setelah dikuatkan oleh amplifier kemudian arus dibandingkan oleh komparator sehingga mengahasilkan output.

Operasional amplifier (Op-Amp) adalah suatu penguat berpenguatan tinggi yang erintegrasi dalam sebuah chip IC yang memiliki dua input inverting dan non-inverting dengan sebuah terminal output, di mana rangkaian umpan balik dapat ditambahkan untuk mengendalikan karakteristik tanggapan keseluruhan pada operasional amplifier (Op-Amp). Prinsip kerja sebuah operasional Amplifier (Op-Amp) adalah membandingkan nilai kedua input (input inverting dan input non-inverting), apabila kedua input bernilai sama maka output Op-Amp tidak ada (nol) dan apabila terdapat perbedaan nilai input keduanya maka output Op-Amp akan memberikan tegangan output. Operasional amplifier (Op-Amp) dibuat dari penguat diferensial dengan 2 input. Sebuah rangkaian komparator pada Op-Amp akan membandingkan tegangan yang masuk pada satu saluran input dengan tegangan pada saluran input yang lain, yang disebut tegangan referensi 

 

• Relay

Relay merupakan komponen elektronika berupa saklar atau swirch elektrik yang dioperasikan secara listrik dan terdiri dari 2 bagian utama yaitu Elektromagnet (coil) dan mekanikal (seperangkat kontak Saklar/Switch). Komponen elektronika ini menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakan saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Berikut adalah simbol dari komponen relay.

Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar  yaitu :

1. Electromagnet (Coil)

2. Armature

3. Switch Contact Point (Saklar)

4. Spring

Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :

- Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi CLOSE (tertutup)

- Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi OPEN (terbuka)

 

• Dioda

Diode (diode) adalah komponen elektronika aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai fungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Berikut ini adalah fungsi dari dioda antara lain:

• Untuk alat sensor panas, misalnya dalam amplifier.

• Sebagai sekering(saklar) atau pengaman.

• Untuk rangkaian clamper dapat memberikan tambahan partikel DC untuk sinyal AC.

• Untuk menstabilkan tegangan pada voltage regulator

• Untuk penyearah

• Untuk indikator

• Untuk alat menggandakan tegangan.

• Untuk alat sensor cahaya, biasanya menggunakan dioda photo. 

Simbol dioda adalah :

    Untuk menentukan arus zenner  berlaku persamaan:

 

Pada grafik terlihat bahwa pada tegangan dibawah ambang batas tegangan mundur (reverse) sebuah dioda akan tembus (menghantar) dan tidak bisa menahan lagi. Batas ini disebut dengan area tegangan breakdown dioda. Kondisi dioda pada area ini adalah tembus atau menghantar dan tidak menghambat. Kemudian pada level tegangan diantara tegangan breakdown dan tegangan forward terdapat area tegangan reverse dan tegangan cut off. Pada area ini kondisi dioda adalah menahan atau tidak mengalirkan arus listrik.

Vref = bertegangan negatif

Rangkaian detektor inverting dengan tegangan input Vi berupa

gelombang segitiga dan tegangan referensi Vref < 0 Volt adalah seperti gambar 72.

Dengan menggunakan persamaan (1) maka Vi = V2 dan Vref = V1 sehingga

bentuk gelombang tegangan output Vo ( .( )

1 2 (max) Vo  AOL V V ) yang dihasilkan adalah

seperti gambar 73.

 

Gambar 73 Bentuk gelombang input dan gelombang output

Adapun kurva karakteristik Input-Ouput (I-O) adalah seperti gambar 74. Dengan Vi > Vref maka Vo = -Vsat dan sebaliknya bila Vi < Vref maka Vo =

+Vsat.

5. Percobaan[Back]

 A. Prosedur 

1. Buka aplikasi proteus
2. Pilih komponen yang dibutuhkan, pada rangkaian ini dibutuhkan komponen LF356, Sine,DC
3. Rangkai setiap komponen menjadi rangkaian sesuai gambar
4. Jalankan simulasi rangkaian.

 B. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

• Rangkaian Simulasi

Prinsip Kerja : 

Rangkaian komparator Non Inverting dengan Vref=- , Pada input inverting dipasang Tegangan 12 Volt  , pada output diletakkan resistor dengan Resistansi 10.000 Ohm. Lalu disimulasikan dengan Oscilloscope , pada Oscilloscope terlihat apabila input nya lebih besar dari Vref=0 , maka output nya negatif(-) , dan apabila inputnya lebih kecil dari Vref=0 maka outputnya Positif(+)

 C. Video Simulasi 

   Komparator non-inverting dengan Vref =- :

6. Download File[Back]

 Download Rangkaian klik disini
 Download Video Simulasi Rangkaian klik disini

 Datasheet LF356 klik disini

 Datasheet Resistor klik disini

 Datasheet Sine klik disini

 Datasheet Osiloskop klik disini

 Datasheet op amp klik disini
 Datasheet baterai klik disini
 Datasheet voltmeter klik disini
 Datasheet amperemeter klik disini
 Datasheet signal generator klik disini