Fi.10.52




1. Pendahuluan [Kembali]

    CMRR (Common-Mode Rejection Ratio) merupakan parameter penting dalam penguatan sinyal diferensial menggunakan op-amp. CMRR menunjukkan seberapa baik op-amp dapat menolak sinyal yang sama pada kedua input (common-mode) dan hanya memperkuat perbedaan antara keduanya (differential-mode). Percobaan ini dilakukan untuk memahami pengukuran dan perhitungan nilai CMRR berdasarkan pengamatan terhadap dua konfigurasi input pada rangkaian diferensial.

2. Tujuan [Kembali]

  • Menentukan nilai CMRR dari rangkaian diferensial seperti ditunjukkan pada Gambar 10.52 berdasarkan pengamatan terhadap keluaran saat diberikan sinyal diferensial dan sinyal common-mode.

3. Alat dan Bahan [Kembali]

 1. Resistor

    Resistor adalah komponen elektronik pasif yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran arus listrik dalam suatu rangkaian, komponen ini digunakan untuk mengatur arus, membagi tegangan, melindungi komponen lain dari arus berlebih, dan sebagai bagian dari filter, pengatur waktu, atau pembentuk sinyal. Nilai hambatan resistor ditentukan oleh kode warna atau ditulis langsung pada bodinya.


    2. Op-Amp

        Op-Amp adalah suatu komponen elektronik aktif yang digunakan untuk memperkuat sinyal listrik. Op-amp merupakan bagian penting dalam rangkaian analog dan digunakan dalam berbagai aplikasi seperti penguat sinyal, filter, osilator, dan komparator. Komponen ini memiliki dua input, yaitu input inverting (-) dan non-inverting (+), serta satu output.


    3. Power Supply

        Power supply adalah sebuah perangkat atau rangkaian elektronik yang berfungsi untuk menyediakan dan mengatur tegangan serta arus listrik yang dibutuhkan oleh komponen atau sistem elektronik lainnya. Power supply yang digunakan adalah AC.

    4. Ground

         Ground dalam sebuah rangkaian elektronik adalah titik referensi tegangan nol volt yang digunakan sebagai acuan untuk semua tegangan lainnya dalam rangkaian. Ground bukan berarti harus terhubung secara fisik ke bumi, tapi bisa berarti titik nol secara konseptual atau fungsional di dalam sistem.

    5. Oscilloscope
        Melihat gelombang input dan output yang dihasilkan





4. Dasar Teori [Kembali]

A. Operasi Diferensial dan Common-Mode pada Op-Amp

    Salah satu keunggulan utama dari rangkaian diferensial adalah kemampuannya untuk membedakan jenis sinyal yang masuk ke kedua terminal input-nya (+ dan −). Rangkaian ini dapat menguatkan secara signifikan sinyal-sinyal yang berbeda polaritas pada dua input, yang disebut sinyal diferensial dan hanya menguatkan sedikit sinyal yang sama pada kedua input (disebut sinyal common-mode).

        1. Differensial Input

            Terjadi saat kedua input berbeda (positif dan negatif), perbedaan antara kedua sinyal inilah yang dikuatkan secara besar oleh op-amp. Dirumuskan sebagai:

        2. Common Input

            Common input terjadi ketika kedua input memililki sinyal yang sama, Op-amp ideal akan mengabaikan sinyal ini, namun pada kenyataannya tetap ada sedikit penguatan. Common input dirumuskan sebagai:

        3. Output Voltage

            Gabungan dari kedua komponen tersebut menghasilkan tegangan output total sebagai berikut:

            Dengan:

                                        Ad = penguatan diferensial

                                        Ac = penguatan common-mode

                                        Vd = tegangan diferensial

                                        Vc = tegangan common-mode


        4. Common Mode Rejection Ratio


            Common-Mode Rejection Ratio (CMRR) adalah ukuran kemampuan op-amp untuk menolak sinyal-sinyal common-mode. Nilai CMRR yang besar menunjukkan bahwa op-amp sangat efektif dalam mengabaikan gangguan atau noise yang masuk secara bersamaan ke kedua input. Dirumuskan sebagai:

5. Example [Kembali]

1. 




2. 

6. Problem [Kembali]

Problem 1







Problem 2



Hitung Vd dan Vc

Vo Untuk CMRR 200




Vo untuk CMMR 10^5

7. Soal Latihan [Kembali]

1. Dalam operasi differential mode, sinyal yang diperkuat oleh op-amp adalah:

    A. Rata-rata dari kedua sinyal input

    B. Selisih antara dua sinyal input

    C. Sinyal input dengan nilai tertinggi

    D. Jumlah dari kedua sinyal input

Jawaban: B. Selisih antara dua sinyal input

2. Jika kedua input op-amp menerima sinyal yang identik, maka ini disebut sebagai operasi:

    A. Differential

    B. Common Mode

    C. Saturation Mode

    D. Linear Mode

Jawaban: B. Common Mode

3. Rasio antara penguatan mode differensial terhadap penguatan mode common disebut:

    A. Slew Rate

    B. Bandwidth

    C. Input Bias

    D. Common-Mode Rejection Ratio (CMRR)

    Jawaban: D. Common-Mode Rejection Ratio (CMRR)

8. Percobaan [Kembali]

a. Prosedur

  1. Hubungkan rangkaian seperti pada Gambar 10.52(a).

  2. Berikan sinyal V1=+0.5 mV, V2=−0.5 mV (diferensial), dan ukur output Vo.

  3. Hitung Ad=Vo/Vd, dengan Vd=V1−V2.

  4. Ubah rangkaian seperti pada Gambar 10.52(b).

  5. Berikan sinyal V1=V2=1 mV (common-mode), dan ukur Vo.

  6. Hitung Ac=Vo/Vc, dengan Vc=V1=V2.

  7. Hitung CMRR menggunakan rumus yang sesuai.

b. Rangkaian dan prinsip kerja

rangkaian a


Vidio percobaan A

Rangkaian a bekerja dengan penguat differensial yang merupakan bagian penting dari karakteristik operational amplifier (op-amp). Pada gambar sebelah kiri, dua input diberikan sinyal dengan besar yang sama namun berlawanan arah, yaitu Vi1 = 0.5mV dan Vi2 = -0.5mV. Selisih dari kedua sinyal ini menghasilkan tegangan differensial Vd = Vi1-Vi2 = 1mV.  Sinyal ini merupakan inti dari mode diferensial, di mana op-amp hanya merespons perbedaan antara kedua input dan mengabaikan komponen yang sama.
Gambar rangkaian kanan merupakan gabungan dari kondisi rangkaian kiri, yang menunjukkan bahwa sinyal input adalah gabungan dari dua sinyal AC yang masuk secara bersamaan ke inverting dan non inverting, namun dengan arah berlawanan. Output yang dihasilkan dari konfigurasi ini sebesar Vo = 8V menunjukkan bahwa op-amp bekerja dalam mode diferensial dengan penguatan tinggi terhadap perbedaan input, dan memperkuat Vd secara signifikan.


rangkaian b

Vidio percobaan b

    Rangkaian b ini menunjukkan kondisi common-mode, yaitu ketika dua input op-amp menerima sinyal yang sama. Dalam kondisi ideal, op-amp seharusnya tidak memberikan output apa pun (karena hanya merespons perbedaan antara input). Nilai output yang dihasilkan menggambarkan kemampuan penolakan sinyal common-mode dari op-amp tersebut. Dari nilai output dan tegangan input common-mode, kita bisa menghitung common-mode gain Ac dan membandingkannya dengan differential gain (seperti dari rangkaian sebelumnya) untuk memperoleh CMRR.

9. Download File [Kembali]

Download rangkaian 10.52 A di sini

Download rangkaian 10.52 B di sini

Download Datasheet Op Amp 741 klik disini

Download Tambahan Datasheet op amp klik disini

Comments

Post a Comment

Popular posts from this blog

Fig.10.48

Image
[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat dan Bahan 4. Dasar Teori 5. Percobaan a) Prosedur b) Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja c) Video Simulasi 6. File Download 1. Pendahuluan [Kembali]      Dalam dunia elektronika, penguat operasional atau operational amplifier (op-amp) merupakan salah satu komponen penting yang sering digunakan dalam berbagai aplikasi penguatan sinyal. Salah satu keterbatasan penting dari op-amp adalah parameter yang disebut "slew rate", yaitu kecepatan maksimum perubahan tegangan output terhadap waktu. Slew rate mempengaruhi kemampuan op-amp dalam mengikuti sinyal masukan berfrekuensi tinggi. Percobaan ini bertujuan untuk memahami bagaimana slew rate membatasi frekuensi maksimum sinyal yang dapat diproses tanpa menyebabkan distorsi pada output. Studi...
Read more

TUGAS BESAR(TOILET OTOMATIS

Image
[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat dan Bahan 4. Dasar Teori 5. Percobaan a) Prosedur b) Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja c) Video Simulasi 6. File Download 1. Pendahuluan [Kembali]    Dalam era teknologi modern, pengembangan sistem otomatis semakin penting untuk meningkatkan kenyamanan dan efisiensi penggunaan ruang publik seperti toilet. Tugas besar ini bertujuan untuk merancang dan mensimulasikan sistem toilet otomatis menggunakan berbagai sensor di Proteus. Sensor-sensor yang digunakan meliputi sensor jarak untuk mendeteksi keberadaan pengguna, PIR sensor untuk mendeteksi gerakan, sensor suhu untuk mengontrol kenyamanan, sensor gas untuk keamanan, sound sensor untuk mendeteksi kebisingan, dan touch sensor untuk interaksi pengguna.     Integrasi sensor-sensor ini akan mem...
Read more

detektor inverting dengan Vref = -

Image
[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat dan Bahan 4. Dasar Teori 5. Percobaan a) Prosedur b) Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja c) Video Simulasi 6. File Download 1. Pendahuluan [Kembali]      P Detector Inverting dengan referensi tegangan (Vref) negatif adalah konfigurasi dalam rangkaian penguat operasional (op-amp) yang dirancang untuk mendeteksi perubahan sinyal input relatif terhadap tegangan referensi negatif. Dalam pengaturan ini, input non-inverting (positif) dari op-amp dihubungkan ke tegangan referensi negatif, sementara sinyal input diberikan ke input inverting (negatif). Ketika sinyal input melampaui nilai tegangan referensi negatif, output dari op-amp akan beralih secara dramatis, biasanya dari tegangan rendah ke tegangan tinggi atau sebaliknya, tergantung pada jenis konfigu...
Read more