PENINGKATAN_SINYAL

PENGUAT NON INVERTING
I. Tujuan Percobaan
Setelah selesai melakukan percobaan ini, anda diharapkan dapat :
1. Dapat mempelajari dan menggambarkan bentuk sinyal yang dihasilkan
oleh penguat non-inverting.
2. Dapat memahami fungsi dari IC Op-Amp 741.
3. Mengetahui prinsip kerja penguat non-inverting.
II. Pendahuluan
2.1 Penguat Operasional (Op-amp)
Penguat operasional (op-amp) adalah sebuah penguat instan yang bisa
langsung dipakai untuk benyak aplikasi penguatan. Sebuah Op-amp
biasanya berupa IC (Integrated Circuit). Pengemasan Op-amp dalam IC
bermacam-macam, ada yang berisi satu op-amp (contoh : 741), dua op-amp
(4558, LF356), empat op-amp (contoh = LM324, TL084), dll.
Penguat Operasional atau disingkat Op-amp adalah merupakan sutu
penguat differensial berperolehan sangat tinggi yang terkopel DC langsung
yang dilengkapi dengan umpan. Oleh karena itu, penguat operasional lebih
banyak digunakan dengan loop tertutup dari pada dalam lingkar terbuka.
Dalam bentuk paket praktis IC seperti tipe 741 op-amp memiliki
masukan tak membalik v+ (non-inverting), masukan membalik v-
(inverting) dan keluaran vo. Jika isyarat masukan dihubungkan dengan
masukan membalik (v-), maka pada daerah frekuensi tengah isyarat
keluaran akan “berlawanan fase” (berlawanan tanda dengan isyarat
masukan). Sebaliknya, jika isyarat masukan dihubungkan dengan masukan
tak membalik (v+), maka isyarat keluaran akan “sefase”. Sebuah op-amp
biasanya memerlukan catu daya ± 15 V. Dalam menggambarkan rangkaian
hubungan catu daya ini biasanya dihilangkan.
1 Laporan Penguat Non-Inverting

2.2 Karakteristik Op-amp
Keuntungan dari pemakaian penguat operasional ini adalah
karakteristiknya yang mendekati ideal sehingga dalam merancang rangkaian
yang menggunakan penguat ini lebih mudah dan juga karena penguat ini
bekerja pada tingkatan yang cukup dekat dengan karakteristik kerjanya
secara teoritis. Dari sudut sinyal sebuah penguat operasional mempunyai
tiga terminal, yaitu dua terminal masukan dan satu terminal keluaran.
Gambar 2.1 IC OP-AMP LM741
Terminal 1 dan 2 adalah terminal masukan dan terminal 3 adalah
terminal keluaran. Kebanyakan penguat operasional membutuhkan catu
daya DC dengan dua polaritas untuk dapat beroperasi. Terminal 4
disambungkan ke tegangan positif (+V) dan terminal 5 disambungkan ke
tegangan negatif (-V).
Karakteristik utama sebuah penguat operasional yang ideal adalah:
a. Impedansi masukan tak terhingga. Penguat yang ideal diharapkan tidak
menarik arus masukan, artinya tidak ada arus yang masuk kedalam
terminal 1 maupun 2 (I1 = I2 = 0).
b. Impedansi keluaran sama dengan nol. Terminal 3 merupakan keluaran
penguat operasional, idealnya diharapkan bertindak sebagai terminal
keluaran sebuah sumber sumber tegangan ideal. Tegangan antara
terminal 3 dengan ground akan selalu sama dengan A, dimana A adalah
faktor penguatan sebuah penguat operasional.
c. Penguatan loop terbuka tak terhingga. Apabila dioperasikan pada loop
terbuka (tidak ada umpan balik dari keluaran ke masukan), maka

sebuah penguat opersaional ideal mempunyai gain (penguatan) yang
besarnya tak terhingga.
Pada percobaan ini akan dipelajari fungsi dari penguat non-inverting
yaitu rangkaian yang dapat memperkuat sinyal input dimana sinyal
outputnya tidak terbalik dengan sinyal inputnya. Dalam rangkaian ini input
sinyal yang masuk ke terminal positif IC OP-AMP sedangkan terminal
negatif dari IC dihubungkan dengan ground dan juga mempelajari
bagaimana sinyal outputnya dari rangkaian tersebut. Sinyal output yang
dihasilkan oleh penguat non-inverting adalah berbanding lurus dengan
sinyal inputnya atau dengan kata lain sinyal output sefasa dengan sinyal
inputnya. Pada rangkaian ini akan dilakukan variasi R2 (nilainya), agar
dapat mengetahui pengaruh dari nilai resistansi terhadap sinyal output.
Vin
Rin
Rf
Vin Atau :
 . 1
Rf
Vout
Vee
+15 v
-15 v
Vee
+
-
Iin
Gambar 1.1
Skema Penguat Non - Inverting
Dari rangkaian diatas dapat kita cari besarnya arus rangkaian :
I =
푉푖푛
푅1


Rf
V I Rf Rf  . 

 . 1


R
Vout Vin




R
Av =
푉표푢푡
푉푖푛
Vout =Vin.
[푅2+ 1]
푅3

III. Alat dan Bahan
1. Multimeter 1 buah
2. Osiloskop 1 buah
3. Pascal 1 buah
4. Function Generator 1 buah
5. IC Op-Amp 741 1 buah
6. Resistor
- 1 KΩ 2 buah
- 1 MΩ 1 buah
- 2,2 KΩ 1 buah
- 3,3 KΩ 1 buah
- 4,7 KΩ 1 buah
7. Protoboard 1 buat
8. Jumper 1 set
9. Kabel Penghubung secukupnya
IV. Rangkaian Percobaan
Gambar 2.3 Rangkaian Penguat Non-Inverting

V. Langkah Percobaan
1. Buat rangkaian percobaan seperti gambar 2.3,
2. Vcc = +15 V, Vce = -15 V,
3. R1 = 1 MΩ, R2 = 1 kΩ dan R3 = 1 kΩ,
4. Input sinyal DC = 1 V, catat pada tabel sinyal DC tegangan input
dengan osiloskop,
5. Ganti R2 dengan 2K2 Ω, 3K3 Ω dan 4K7 Ω. Ulangi langkah 4 dan catat
pada tabel 1,
6. Ganti input sinyal DC dengan input sinyal AC sinus, Frekuensi 1 KHz,
ulangi langkah 3 dan catat pada tabel 2, ukur Vo dengan osiloskop dan
gambar pada kertas grafik.
7. Ganti harga resistor R2 dengan 2K2 Ω, 3K3 Ω dan 4K7 Ω lalu ulangi
langkah 6.
VI. Keselamatan Kerja
1. Sebelum melakukan percobaan, periksalah semua alat yang digunakan
dan pastikan semua alat dalam keadaan baik dan benar.
2. Sebelum memasukkan tegangan input kedalam rangkaian, ukurlah
terlebih dahulu tegangan input tersebut dengan menggunakan
multimeter atau osiloskop.
3. Sebelum menggunakan osiloskop sebaiknya dilakukan kalibrasi terlebih
dahulu agar pada saat pengukuran tidak terjadi kesalahan dan kerusakan
pada alat tersebut.
4. Pergunakan semua alat-alat yang ada pada lab dengan sebaik-baiknya
dan sesuai dengan fungsinya.
5. Setelah melakukan percobaan, matikan semua alat yang telah digunakan
dan pastikan semuanya kembali seperti semula dan tetap dalam keadaan
baik dan benar.

VII. Data Percobaan
Tabel 1. Data Percobaan dengan Input Sinyal DC
Resistor (Ω) Multimeter
(volt)
Osiloskop
(Vp)
Av
R1 R2 R3 Vin Vout
t
Vin Vout
t
Multitester Osiloskop
1M 1K 1K 1 1,85 1 1,9 1,85 1,9
1M 2K2 1K 1 2,9 1 3,2 2,9 3,2
1M 3K3 1K 1 4,0 1 4,25 4,0 4,25
1M 4K7 1K 1 5,2 1 5,5 5,2 5,5
1M 1K 1K 2 3,8 2 3,7 1,9 1,85
1M 2K2 1K 2 6,4 2 6,0 2,3 3,0
1M 3K3 1K 2 8,4 2 8,2 4,2 4,1
1M 4K7 1K 2 11,1 2 11,2 5,55 5,6
1M 1K 1K 3 5,7 3 5,9 1,9 1,97
1M 2K2 1K 3 9,7 3 9,1 3,3 3,03
1M 3K3 1K 3 12,0 3 12,0 4,0 4,0
1M 4K7 1K 3 13,0 3 13,0 4,3 4,3
Tabel 2. Data Percobaan dengan Input Sinyal AC
Resistor (Ω) Multimeter
(volt)
Osiloskop
(Vpp)
Av
R1 R2 R3 Vin Vout
t
Vin Vout
t
Multitester Osiloskop
1M 1K 1K 1 2,0 1 5,0 2,0 5,0
1M 2K2 1K 1 3,0 1 8,4 3,0 8,4
1M 3K3 1K 1 4,2 1 12,0 4,2 12,0
1M 4K7 1K 1 5,0 1 14,0 2,5 14,0
1M 1K 1K 2 4,1 2 12,0 2,05 6,0
1M 2K2 1K 2 6,3 2 18,0 3,15 9,0
1M 3K3 1K 2 8,4 2 24,0 4,2 12,0
1M 4K7 1K 2 11,2 2 28,0 5,6 14,0
1M 1K 1K 3 5,8 3 14,0 1,9 4,6
1M 2K2 1K 3 9,7 3 23,2 3,2 7,7
1M 3K3 1K 3 12,8 3 28,4 4,3 9,5
1M 4K7 1K 3 14,5 3 29,0 4,8 9,7

VIII. Analisa Perhitungan
Untuk Sinyal DC dan Sinyal AC
Vin = 1Volt
 R1 = 1 M , R2 = 1 K , R3 = 1 K , Vin = 1 V



2
R
Vout Vin
 1
.
R

3
=



1


1
. 1




K

K

1
V
= 2 V
Vout
Vin
AV 
V
1
V
2

= 2
Jika dibandingkan dengan hasil percobaan di dapat :
Untuk input sinyal DC sebesar 1,85 V, sedangkan untuk input sinyal
AC didapat tegangan output sebesar 2,0 V. Serta penguatannya di
dapat sebesar 1,85.
Dan untuk Perhitungan Sinyal output AC pada osiloskop di dapat :
2,5 kotak untuk pengali 1 dengan time/div = 0,5 ms dan volt/div = 2V
Maka : 1 kotak pada osiloskop bernilai = 2V, jadi :
Vpp = banyak kotak x 2V
= 2,5 x 2V
= 5V
Jika dibandingkan dengan hasil pengukuran pada multitester :
Vpp = Vout AC x 2 √2
= 2,0 x 2 √2
= 5,6 V

 R1 = 1 M , R2 = 2,2 K , R3 = 1 K , Vin = 1 V




2
R
Vout Vin
 1
.
R


3
 3,2 V
Vout
Vin
AV 
=
3,2 푉
1 푉
= 3,2
AC didapat tegangan sebesar ouput 3,0 V. Serta penguatannya di dapat
sebesar 2,9.
4,2 kotak untuk pengali 1 dengan time/div = 0,5 ms dan volt/div = 2V
= 4,2 x 2V
= 8,4V
= 3,0 x 2 √2
= 8,2V

 R1 = 1 M , R2 = 3,3 K , R3 = 1 K , Vin = 1 V




2
R
Vout Vin
 1
.
R


3



3,3
K
V
 1




1 .




1
K
 4,3 V
Vout
Vin
AV 
V
3, 4

V
1
= 4,3
dapat sebesar 4,0.
6 kotak untuk pengali 1 dengan time/div = 0,5 ms, volt/div = 2V dan
frekuensi = 1 KHz
= 6 x 2V
= 12V
= 4,2 x 2 √2
= 11,9V

 R1 = 1 M , R2 = 4,7 K , R3 = 1 K , Vin = 1 V




2
R
Vout Vin
 1
.
R


3

 
4,7
K
V
 1


 
1 .



K

1
 5,7 V
V out
Vin
AV 
V
7, 5

V
1
= 5,7
dapat sebesar 5,2.
frekuensi = 1 KHz.
= 7 x 2V
= 14V
= 5,0 x 2 √2
= 14,1V

Vin = 2 Volt
 R1 = 1 M , R2 = 1 K , R3 = 1 K , Vin = 2 V




2
R
Vout Vin
 1
.
R


3
=





1
. 2






1
1
K
K
V
= 4 V
Vout
Vin
AV 
V
2
V
4

= 2
Jika dibandingkan dengan hasil percobaan untuk input tegangan 2 Volt
di dapat :
dapat sebesar 1,9.
frekuensi = 1 KHz.
= 6 x 2V
= 12V
= 4,1 x 2 √2
= 11,6V

 R1 = 1 M , R2 = 2,2 K , R3 = 1 K , Vin = 2 V




2
R
Vout Vin
 1
.
R


3

 
2,2
K
V
 1


 
2 .



K

1
= 6,4 V
Vout
Vin
AV 
V
V
4 , 6

2
= 3,2
di dapat :
dapat sebesar 2,3.
4,5 garis untuk pengali 10 dengan time/div = 0,5 ms, volt/div = 2V
dan frekuensi = 1 KHz.
Maka : 1 garis pada osiloskop bernilai = 0,4V, jadi :
Vpp = banyak garis x 0,4V
= 4,5 x 0,4V
= 1,8V karena menggunakan pengali 10 maka hasil dikali dengan
10 menjadi = 18 V
= 6,3 x 2 √2
= 17,8V

 R1 = 1 M , R2 = 3,3 K , R3 = 1 K , Vin = 2 V




2
R
Vout Vin
 1
.
R


3



3,3
K
V
 1




2 .




1
K
= 8,6 V
Vout
Vin
AV 
V
V
6, 8

2
= 4,3
di dapat :
dapat sebesar 4,2.
6 garis untuk pengali 10 dengan time/div = 0,5 ms, volt/div = 2V dan
frekuensi = 1 KHz.
= 6 x 0,4V
10 menjadi = 24 V
= 8,4 x 2 √2
= 23,8V

 R1 = 1 M , R2 = 4,7 K , R3 = 1 K , Vin = 2 V




2
R
Vout Vin
 1
.
R


3



4,7
K
V
 1




2 .



K

1
11,4 V
Vout
Vin
AV 
V
4, 11

V
2
= 5,7
di dapat :
dapat sebesar 5,55.
7 garis untuk pengali 10 dengan time/div = 0,5 ms, volt/div = 2V dan
frekuensi = 1 KHz.
= 7 x 0,4V
10 menjadi = 28 V
= 11,2 x 2 √2
= 31,7 V

Vin = 3 Volt
 R1 = 1 M , R2 = 1 K , R3 = 1 K , Vin = 3 V



2
R
Vout Vin
 1
.
R

3
=



1


1
. 3




K

K

1
V
= 6 V
Vout
Vin
AV 
V
3
V
6

= 2
di dapat :
dapat sebesar 1,9.
= 3,5 x 0,4V
10 menjadi = 14 V
= 5,8 x 2 √2
= 16,4 V

 R1 = 1 M , R2 = 2,2 K , R3 = 1 K , Vin = 3 V




2
R
Vout Vin
 1
.
R


3

 
2,2
K
V
 1


 
3 .



K

1
= 9,6 V
Vout
Vin
AV 
V
V
6, 9

3
= 3,2
di dapat :
dapat sebesar 3,3.
= 5,8 x 0,4V
= 2,32V karena menggunakan pengali 10 maka hasil dikali
dengan 10 menjadi = 23,2 V
= 9,7 x 2 √2
= 27,4V

 R1 = 1 M , R2 = 3,3 K , R3 = 1 K , Vin = 3 V




2
R
Vout Vin
 1
.
R


3



3,3
K
V
 1




3 .




1
K
V 9, 12 
Vout
Vin
AV 
V
9, 12

V
3
= 4,3
di dapat :
dapat sebesar 4,0.
= 7,1 x 0,4V
= 2,84 V karena menggunakan pengali 10 maka hasil dikali
dengan 10 menjadi = 28,4 V
= 12,8 x 2 √2
= 36 V

 R1 = 1 M , R2 = 4,7 K , R3 = 1 K , Vin = 3 V




2
R
Vout Vin
 1
.
R


3

 
4,7
K
V
 1


 
3 .



K

1
 17,1 V
Vout
Vin
AV 
V
1, 17

V
3
= 5,7
di dapat :
dapat sebesar 4,3.
= 7,2 x 0,4V
10 menjadi = 29 V
= 14,5 x 2 √2
= 41 V

IX. ANALISA
Op-amp pada dasarnya adalah penguat. Pada percobaan ini di pelajari fungsi
dari penguat non- inverting yaitu rangkaian yang dapat memperkuat sinyal input
di mana membalikkan sinyal output bahkan ketika mereka menambah sinyal input
bersama-sama. Dalam percobaan ini input sinyal yang masuk ke terminal positif
IC OP-AMP 741 sedangkan terminal negatif dari IC OP-AMP dihubungkan
dengan ground. Sinyal output yang dihasilkan oleh penguat non- inverting adalah
berbanding lurus dengan sinyal inputnya atau dengan kata lain sinyal output
sefasa dengan sinyal inputnya.
Apabila tegangan yang masuk adalah DC maka gelombang yang terbentuk
adalah datar (lurus). Sedangkan apabila tegangan yang masuk adalah AC maka
gelombang yang terbentuk adalah gelombang sinusoidal yang terdiri dari bukit
dan lembah.
Pada saat rangkaian non-inverting ini diberi tegangan DC 1 V, tegangan
outputnya dapat terlihat pada multimeter sebesar 2 Volt, 3 Volt atau lebih
tergantung besarnya R2 yang dipasang karena semakin besar R2 yang dipasang
maka tegangan outputnya akan semakin besar. Serta tegangan input juga
berpengaruh besar pada rangkaian penguat non-inverting. Ini dibenarkan melalui
persamaan :
Vout Vin




2
R
 1


3
.
R
Terlihat pada tabel pengukuran dan analisa perhitungan bahwa hasil antara
keduanya hampir mendekati teori (rumus), kalaupun ada perbedaan selisih nilai
0,2-0,5 Volt, itu adalah resistansi dari IC OP-AMP 741 dan komponen pendukung
lainnya seperti resistor.
Pada sinyal keluaran AC ada beberapa nilai pengukuran yang tidak sesuai
dengan perhitungan. Misalnya pada R2 = 4K7Ω, Vinput = 3V dan F = 1 KHz.
Didapat hasil pengukuran sebesar 29 Vpp atau 14,5 Vp sedangkan untuk hasil
perhitungan didapat 41Vpp atau 20,5 Vp. Ini dikarenakan bahwa hasil tegangan

yang keluar pada penguat non-inverting tidak akan melebihi nilai VCC-nya yakni
15 V. Ini terlihat pada sinyal keluaran osiloskop yang terpotong pada titik 14,5 V
Vout
Vin
BENTUK
GELOMBANG DC
BENTUK
GELOMBANG AC
Vin
Vout
Bentuk Sinyal Keluaran AC yang terpotong Pada 14,5V

X. KESIMPULAN
Kesimpulan yang dapat di ambil dari praktek penguat non-inverting adalah
1. Tegangan input yang sama akan menghasilkan nilai output yang berbeda
apabila resistor yang menjadi feedback diubah.
2. jika sinyal input berupa tegangan DC, maka output dari op-amp akan
menghasilkan polaritasnya sesuai dengan inputan-nya dan jika pada input
tegangan AC maka output akan satu phasa.
3. Pada perhitungan menggunakan rumus nilai yang di dapat Av berturut-turut
2V,3V,4V,5V ini membuktikan bahwa semakin besar nilai R2 maka
semakin besar tegangan yang di dapat.
4. Perbandingan antara perhitungan dengan pengukuran menggunakan
multitester di dapat hasil yang tidak terlalu jauh berbeda.
5. Tegangan maksimum yang di dapat pada perhitungan menggunakan rumus
pada Vin = 3V R2 = 4K7 adalah 17 Volt, sedangkan pada praktek hasil
yang di dapat adalah 14,5 V ini membuktikan bahwa hasil pengukuran
tegangannya mengikuti tegangan yang digunakan pada paskal yaitu sama
dengan 15V. Jadi tegangan maksimumnya adalah 15V.
6. Kestabilan komponen dalam rangkaian sangat berpengaruh terhadap suatu
hasil pengamatan.

DAFTAR PUSTAKA
Albert Paul Malvino. 2004. Prinsip-Prinsip Elektornika. Selemba Teknika:
Jakarta
Anonim. http//www.geogle.com ( Diakses pada hari Senin, 10 okt 2014 pukul
13.00-14.30)
Mike Tooley.2002. Rangkaian Elektronik Prinsip dan Aplikasi. Erlangga
Ciracas: Jakarta
Sutrisno. 1987. Elektronika: Teori Dasar dan Penerapannya Jilid 3. Penerbit
ITB: Bandung

PENINGKATAN_SINYAL

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Viewers also liked

Viewers also liked (20)

Similar to PENINGKATAN_SINYAL

Similar to PENINGKATAN_SINYAL (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

PENINGKATAN_SINYAL