Pendahuluan - Graha Ilmu

Pendahuluan
i
iv
Rangkaian Elektronika Analog
RANGKAIAN ELEKTRONIKA ANALOG
Oleh
: Pujiono
Edisi Pertama
Cetakan Pertama, 2012
Hak Cipta  2012 pada penulis,
Hak Cipta dilindungi undang-undang. Dilarang memperbanyak atau memindahkan sebagian atau seluruh isi buku ini
dalam bentuk apa pun, secara elektronis maupun mekanis, termasuk memfotokopi, merekam, atau dengan teknik perekaman lainnya, tanpa izin tertulis dari penerbit.
Ruko Jambusari No. 7A
Yogyakarta 55283
Telp.
: 0274-889836; 0274-889398
Fax.
: 0274-889057
E-mail
: [email protected]
Pujiono
RANGKAIAN ELEKTRONIKA ANALOG/Pujiono
x + 190 hlm, 1 Jil. : 26 cm.
ISBN:
978-979-756-856-6
1. Teknik
I. Judul
Pendahuluan
v
KATA PENGANTAR
R
angkaian Elektronika Analog pada prinsipnya adalah analisis dan sintesis rangkaian dengan op amp (operational amplifier) yang meliputi analisis dan sintesis
op amp pada rangkaian open loop yaitu sebagai rangkaian detektor, analisis dan
sintesis op amp pada rangkaian close loop dengan umpan balik negatif sebagai
penguat (amplifier), analisis dan sintesis op amp pada rangkaian close loop dengan
umpan balik positif sebagai pembanding (comparator), analisis dan sintesis op amp
pada rangkaian close loop dengan umpan balik positif dan negatif pada rangkaian
pembangkit sinyal (signal generator), rangkaian op-amp dengan dioda, analisis dan
sintesis op amp sebagai penyaring (filter), analisis op amp dengan parameternya
yaitu parameter DC dan parameter AC. Metode analisis rangkaian yang digunakan
mirip dengan rangkaian listrik yaitu analisis DC, analisis gejala peralihan (transient)
untuk sistem orde satu dan sistem orde dua, analisis rangkaian AC atau fungsi sinusoida. Buku Rangkaian Elektronika Analog ini disertai banyak contoh soal tentang
analisis dan sintesis rangkaian serta latihan soal. Penulis juga mengucapkan banyak
terima kasih kepada Ir. Tasripan, M.T. yang telah mencoba semua rangkaian yang
ada di dalam buku ini dengan hasil yang baik. Selain itu, penulis juga mengucapkan
terima kasih kepada teman dosen sejawat yang mengajar Rangkaian Elektronika
Analog yaitu Ir. Hendra Kusuma, M.Eng.Sc., Suwito, S.T., M.T., dan Dr. Tri Arief
Sardjono, S.T., M.T. (selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro ITS periode 2011-2015).
Kritik dan saran yang membangun untuk perbaikan buku ini akan penulis terima
dengan senang.
Penulis,
Pujiono
vi
Rangkaian Elektronika Analog
Pendahuluan
vii
DAFTAR ISI
Kata Pengantar
Daftar Isi
Bab 1
v
vii
Pendahuluan
1
1.1
1.2
1.3
1
2
Pendahuluan
Terminal/Kaki Op-Amp
Penguatan Tegangan Untaian Terbuka (Aol atau Open Loop
Gain)
1.4 Kesimpulan
1.5 Op-Amp Ideal
1.6 Detektor Penyilang-Nol (Zero Crossing Detector)
1.7 Siklus Kerja (Duty Cycle)
1.8 Karakteristik Input-Output
1.9 Detektor Penyilang-Nol (Zero Crossing Detector)
1.10 Rangkaian Tegangan Referensi (Vref)
BAB 2 Rangkaian Penguat (Amplifier)
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
Pendahuluan
Rangkaian Penguat Pembalik (Inverting Amplifier)
Pengikut Tegangan (Voltage Follower)
Rangkaian Penguat Tak Membalik (Non inverting Amplifier)
Rangkaian Penjumlah Tak Membalik (Non Inverting Adder)
Dua Masukan
Penjumlah Tak Membalik N-Masukan
Penguat Selisih (Differential Amplifier)
Penguat Instrumentasi (Instrumentation Amplifier)
4
5
6
6
6
7
7
11
19
19
19
26
27
28
29
30
31
viii
Rangkaian Elektronika Analog
2.9 Penguat Logaritma (Logaritmic Amplifier)
2.10 Rangkaian Integrator
2.11 Rangkaian Differentiator
BAB 3 Rangkaian Pembanding (Comparator)
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
Detektor Tak Pembalik Taraf Tegangan dengan Histerisis (NonInverting Voltage Level Detector With Hysterisis)
52
Detektor Jendela (Windows Detector)
61
4.1 Pembangkit Gelombang Persegi (Astable Multivibrator)
4.2 Multivibrator Satu Tembakan (One Shot Multivibrator)
4.3 Pembangkit Gelombang Tanjakan ( Ramp Generator)
4.4 Pembangkit Gelombang Segitiga (Triangle Wave Generator)
4.5 Pembangkit Gelombang Segitiga dengan Duty Cycle Tidak
Sama dengan 50%
4.6 Pembangkit Gelombang Gigi-Gergaji (Saw Thoot Wave
Generator)
4.7 Osilator Gelombang Sinus (Oscillator)
BAB 5 Rangkaian Op Amp dengan Dioda
5.2
5.3
5.4
Penyearah Gelombang Setengah Linear (Linear Half Wave
Rectifier)
Penyearah yang Presisi (Rangkaian Harga Mutlak)
Pendeteksi Puncak (Peak Detector)
Pengubah AC ke DC (AC to DC Converter)
BAB 6 Perencanaan Filter Aktif
6.1
6.2
6.3
6.4
41
Pendahuluan
41
Detektor Pembalik Penyilang Nol dengan Histerisis (Inverting
Zero Crossing Detector With Hysterisis atau IZCD With
Hysterisis)
42
Detektor Tak Membalik Penyilang Nol dengan Histerisis (NonInverting Zero Crossing Detector With Hysterisis)
45
Detektor Pembalik Taraf Tegangan dengan Histerisis (Inverting
Voltage Level Detector With Hysterisis)
48
BAB 4 Pembangkit Sinyal (Signal Generator)
5.1
32
33
34
LPF (Low Pass Filter)
HPF (High Pass Filter)
BPF (Band Pass Filter)
BSF/BEF/Notch Filter
67
67
79
83
84
88
91
93
101
101
105
107
108
111
112
127
142
154
Daftar Isi
BAB 7 Parameter Op-Amp Mode DC (Arus Bias, Arus Offset,
Tegangan Offset, Arus Drift)
7.1
7.2
7.3
7.4
7.5
7.6 7.7
7.8
7.9
Pendahuluan
Arus Bias Masukan (Input Bias Current)
Arus Offset Masukan (Input Offset Current)
Efek Arus Bias pada Tegangan Output
Efek Arus Offset pada Tegangan Output
Tegangan Offset Masukan
Mengenolkan Tegangan Offset dan Arus Bias
Drift
Pengukuran Tegangan Offset dan Arus Bias
BAB 8 Parameter Op-Amp Mode AC (Lepar Pita (Bandwidth),
Laju Ubah (Slew Rate), Gangguan (Noise), Kompensasi
Frekuensi (Frequency Compensation))
8.1 Pendahuluan
8.2 Tanggapan Frekuensi (Frequency Response) dari Op-Amp
8.3 Gain Penguat dan Tanggapan Frekuensi (Frequency
Response)
8.4 Laju Ubah (Slew Rate)
8.5 Pembatasan Laju Ubah (Slew Rate) untuk Gelombang Sinus
8.6 Gangguan dalam Tegangan Output
8.7 Kompensasi Frekuensi Luar
Daftar Pustaka
Tentang Penulis
ix
163
163
164
164
164
166
168
170
170
172
175
175
175
177
180
181
181
183
187
189
x
Rangkaian Elektronika Analog