Percobaan 2 Penguat Diferensial

Percobaan 2
Penguat Diferensial
Tujuan




Memahami penguatan sinyal di tengah sinyal
interferensi dengan penguat diferensial.
Mengevaluasi peran bagian-bagian rangkaian
penguat diferensial.
Mengamati sifat penguat diferensial transistor
bipolar pada berbagai konfigurasi.
Mengamati, mengukur, dan menganalisa
penguatan differential-mode dan commonmode berbagai konfigurasi penguat diferensial
Konsep Penguatan Diferensial
15
vI  vd  vCM
10
5
0
0
5
10
15
20
2515
30
35
-5
10
-10
Sinyal Input
5
-15
0
Contoh aplikasi: mengukur
sinyal EKG (sekitar 1-10 mV)
dengan induksi jala-jala listrik
(hingga beberapa volt)
0
5
10
15
20
25
30
-5
-10
Sinyal Output
-15
vO  Ad vd
35
Konsep Penguatan Diferensial
Ideal
vO  Ad vd
 Realita
vO  Ad vd  ACM vCM


Metrik kualitas
penguat diferensial
Ad
CMRR  20 log
ACM
Isu Tegangan Input dan Output

Sinyal input pada penguat diferensial terdiri dari:
◦ Sinyal input differential mode
◦ Sinyal input common mode

Sinyal output dari penguat diferensial dapat
berupa
◦ Single ended – tegangan pada satu terminal dengan
rujukan ground (grounded port)
◦ Differnetial ended – selisih tegangan pada dua
terminal (floating port)
Pemberian Input Diferensial
Diinginkan
Perlu 2 buah
generator
sinyal
Untuk di lab
Untuk di lab
Opamp harus
low offset agar
sinyal seimbang
Ada vCM
sebesar ½ vd
Pemberian Input Common Mode
Sinyal common
mode diberikan
langsung dari satu
pembangkit sinyal
ke kedua terminal
input penguat
diferensial yang
diukur
Port Output Penguat Diferensial
◦ Single ended –
tegangan pada satu
terminal dengan
rujukan ground
(grounded port)

Differnetial ended –
selisih tegangan pada dua
terminal (floating port)
Pengamatan Output
vo diukur langsung ke Ch1
atau Ch2 probe osiloskop
Ch1 dan C2 probe osiloskop
mengukur masing-masing
terminal. Nilai vo diamati dengan
fungsi selisih pada osioloskop
(MATH ch1-ch2)
Komponen pada Rangkaian
Percobaan




Transistor yang digunakan
◦ Pasangan diferensial NPN 2N3904,
◦ Cermin arus (bias) NPN 2N3904,
◦ Cermin arus (beban) PNP 2N3906
Upayakan setiap pasangan ransistor matched –
mempunyai penguatan sama atau sedekat mungkin –
ukur di lab
Resistor yang digunakan 5, 10, dan 8k6W. Gunakan nilai
seri 4k7W dan 3k9W dan untuk 8k6W.
Percobaan akan menggunakan breadboard
Rangkaian dan Pengamatan 1


Pengamatan rangkaian
dasar - penguatan
Amati
◦ Arus bias
◦ Penguatan Differential
Mode – untuk output satu
terminal dan diferensial
◦ Penguatan Common Mode
– untuk output satu
terminal dan diferensial
◦ VTC penguatan diferensial
– amplituda agak besar
Rangkaian dan Pengamatan 2


Pengaruh resistansi bias
(arus tetap) pada
penguatan common
mode
Amati
◦ Arus bias
◦ Penguatan Differential
Mode – untuk output satu
terminal dan diferensial
◦ Penguatan Common Mode
– untuk output satu
terminal dan diferensial
Rangkaian dan Pengamatan 3


Pengaruh resistansi
emitor pada jangkauan
input linier
Amati
◦ Arus bias
◦ Penguatan Differential
Mode – untuk output satu
terminal dan diferensial
◦ Penguatan Common Mode
– untuk output satu
terminal dan diferensial
◦ VTC penguatan diferensial
– amplituda agak besar
Rangkaian dan Pengamatan 4


Pengaruh penggunaan
cermin arus pada bias
Amati
◦ Arus bias
◦ Penguatan Differential
Mode – untuk output satu
terminal dan diferensial
◦ Penguatan Common Mode
– untuk output satu
terminal dan diferensial
Rangkaian dan Pengamatan 5


Pengaruh penggunaan
beban aktif
Amati
◦ Arus bias
◦ Penguatan Differential
Mode – untuk output satu
terminal dan diferensial
◦ Penguatan Common Mode
– untuk output satu
terminal dan diferensial
Rangkaian dan Pengamatan 6


Pengaruh penggunaan
beban aktif dengan dan
beban luar
Amati
◦ Penguatan Differential
Mode – untuk output satu
terminal
◦ Penguatan Common Mode
– untuk output satu
terminal
Analisis Hasil Pengukuran
Pengaruh resistansi bias (arus) pada
penguatan mode diferensial dan common
 Pengaruh penggunaan resistansi
degenerasi emitor pada jangkauan
tegangan input untuk penguatan linier dan
penguatannya
 Keuntungan penggunaan cermin arus

SELAMAT BEKERJA