Rangkaian Pendukung

Rangkaian Pendukung
Aktuator dan sensor
Operational Amplifier
Inverting Amplifier
Non inverting amplifier
Summing Amplifier
Integrator (Integrating
amplifier)
Differentiator
Differential amplifier
Logarithmic amplifier
Charge amplifier
Jembatan Wheatstone
Instrumentation amplifier
Inverting Amplifier
Adalah rangkaian penguat dengan penguatan berupa
perbandingan antara nilai resistansi feedback dan
resistansi pada arah tegangan input.
Tegangan output inverting amplifier:
Rf
Vo  
R1
.V1
tanda negatif menunjukkan fasa outputnya berbeda
1800 dibandingkan fasa inputnya.
Non inverting amplifier
Adalah rangkaian penguat dengan penguatan berupa
perbandingan antara nilai resistansi dan resistansi pada
arah tegangan inverted input amplifier. Tegangan input
tidak diberi resistor.
Tegangan output non inverting amplifier:
Vo  (
R2  R1
) .V1
R1
buffer atau voltage follower merupakan kasus khusus
dari non inverting amplifier dengan nilai R2 = 0 dan nilai
R1 = (terbuka) besar sekali.
Integrator (Integrating amplifier)
 Rangkaian integrator menggunakan kapasitor dan resistor
meletakkan kapasitor pada posisi feedback loop.
t
 Tegangan yang melalui kapasitor adalah :
1
VC 
 arus yang melewati di titik E:

i1 
karena E adalah virtual ground maka:
V1
R1
i2   i1
i2  
 jadi diperoleh:
t
t
1 V1
1
Vo  
( ) . dt  
V1 dt
C R1
C R1


0
0
C
 Tampak disini bahwa output dari rangkaian
adalah integral dari inputnya.
V1
R1
i
0
2
. dt
Summing Amplifier
Adalah rangkaian yang digunakan untuk menjumlahkan arus
yang masuk melalui resistor.
i4   ( i1  i2  i3 )
karena itu :
V0
V V V
 ( 1  2  3 )
R4
R1 R2 R3
atau dapat ditulis sebagai
V0   R4 .(
V1 V2 V3

 )
R1 R2 R3
jika nilai resistansi yang digunakan semuanya sama nilainya,
maka tegangan output yang dihasilkan sama dengan jumlah
dari semua tegangan pada input; dengan tanda yang
berlawanan.
Untuk rangkaian Pengurangan dari tegangan dapat dibentuk
dengan membalikkan polaritas tegangannya.
Differential amplifier
Diferensial amplifier atau subtractor (pengurang) mempunyai 2
input dan mempunyai 1 output.
Dengan memilih
R4
R
 2
R3
R1
Maka
Vo 
R2
( V2  V1 )
R1
Instrumentation amplifier
Adalah rangkaian penguat presisi yang terdiri dari beberapa
closed loop op-amp dan mempunyai karakteristik:
High input impedance
Low output impedance
High CMRR
Low level self generated noise
Low offset drift.
tegangan output:
Vo  K . ( V2  V1 )
Instrumentation amplifier terdiri dari 3 buah op-amp. 2 buah
adalah non inverting amplifier A1 dan A2 yang menghasilkan
diferensial gain sebesar
Offset drift sangat berpengaruh terhadap voltage output
karena perubahan temperatur.
Jembatan Wheatstone:
Terdiri dari 4 komponen utama pasif R, L, C
Metode pengukuran Mueller bridge sering digunakan karen
jembatan wheatstone kurang memuaskan karena resistansi
dari kawat penghubung juga turur terhitung karena
tersambung seri.
pada Mueller bridge :
Tahanan dipilih variabel tergantung pada gradient temperatur
sepanjang kawat penghubung. Biasanya digunakan 4 buah kawat
untuk mengeliminasi efek sambungan seri dengan kawat.
Rangkaian Sample & Hold
Digunakan untuk membaca data dengan perubahan
yang cepat untuk dikirimkan ke ADC (analog to
Digital converter)
Terdiri dari flying kapasitor, resistor dan jika perlu
ditambahkan penguat sinyal
Rangkaian PWM
•Digunakan untuk teknik pengaturan(kontrol) motor servo DC PM
•Perlu konverter DC to DC
•Pulse frquency Modulation (PFM)
•Pulse Width Modulation (PWM)
Dengan teknik PWM yg digunakan untuk mengatur kecepatan motor DC
terdiri atas:
•Catu tegangan searah sebesar V volt
•Bila terjadi kontak, arus akan mengalir melalui kumparan motor servo
DC-PM
•Lebar pulsa bervariasi dengan T= harga konstan dan f=frekuensi
switching
Rangkaian logika driver motor step
•Logic circuit perlu utk proses switching
secara elektronik
•Yaitu memutus dan menghubungkan arus
dari catu tegangan melalui setiap fase dari
kumparan statornya.
• 3 komponen utama yaitu
up/down counter (741LS93)
3 to 8 decoder(74LS138)
Gerbang NAND open collector(74LS12)
Penguat daya
•Komponen transistor, diode,resistor
Penguat daya:
Cara utk mempercepat arus listrik mencapai harga
maksimum pada kumparan dalamproses switching:
1. Beri catu daya tinggi, pasang R seri time constant turun
2. Usahakan arus konstan di kumparan motor step untuk
setiap laju switching yg dilakukan