1. Pendahuluan[Kembali]

 Detektor inverting adalah rangkaian op-amp yang digunakan untuk mendeteksi atau mengukur sinyal masukan dengan membandingkannya terhadap tegangan referensi (Vref). Saat tegangan masukan melebihi atau kurang dari tegangan referensi, detektor inverting akan menghasilkan sinyal keluaran yang sesuai.

        Dalam kasus detektor inverting dengan Vref = -, ini berarti tegangan referensi (Vref) adalah negatif. Dengan demikian, detektor inverting akan membandingkan tegangan masukan dengan tegangan referensi negatif ini. Ketika tegangan masukan melebihi tegangan referensi negatif, output detektor inverting akan berubah sesuai dengan karakteristik operasionalnya.

        Namun, lebih lanjut lagi, detektor inverting dengan Vref = - akan memberikan respons yang berlawanan dengan tegangan masukan terhadap tegangan referensi. Artinya, jika tegangan masukan meningkat di atas nilai tegangan referensi negatif, outputnya akan menurun, dan sebaliknya. Hal ini memungkinkan detektor inverting untuk mendeteksi perubahan polaritas tegangan masukan yang melewati nilai tegangan referensi negatif yang ditentukan.


2. Tujuan[Kembali]

  • Dapat mengetahui dan memahami tentang rangkaian Detector Inverting Amplifier
  • Dapat mengetahui komponen-komponen yang diperlukan
  • Dapat mengetahui cara menghitung nilai penguatan


3. Alat dan Bahan[Kembali]

A. Alat :

a. DC Voltmeter


Voltmeter Dc adalah alat ukur yang berfungsi untuk mengetahui beda potensial tegangan DC antara 2 titik pada suatu beban listrik atau rangkaian elektronika.

b. Generator DC


Sebagai generator DC fungsinya mengubah energi mekanik menjadi energi lisrtik.

B.Bahan :

a. Sensor Suhu (LM35)
Sensor suhu adalah perangkat elektronik yang mengukur suhu lingkungannya dan mengubah data masukan menjadi data elektronik untuk merekam, memantau, atau memberi sinyal perubahan suhu.

b. Gas Sensor (MQ-2)


Gas sensor mendeteksi adanya gas pada lingkungan sekitar.

c. Flame Sensor


Flame sensor merupakan sensor yang mempunyai fungsi sebagai pendeteksi nyala api yang dimana api tersebut memiliki panjang gelombang antara 760nm – 1100nm. Sensor ini menggunakan infrared sebagai tranduser dalam mensensing kondisi nyala api.

d. Relay


Relay merupakan komponen listrik yang mempunyai 2 bagian yaitu, kumparan dan poin. Secara garis besar relay berfungsi untuk mengendalikan dan mengalirkan listrik.

e. Op-Amp (1458)


Op-Amp (Operational Amplifier) adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai penguat sinyal listrik.


f. Buzzer
Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara getaran listrik menjadi getaran suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).

g. Resistor


Spesifikasi:

Resistance (Ohms)          : 220 V
Power (Watts)                  : 0,25 W, ¼ W
Tolerance                         : ± 5%
Packaging                        : Bulk
Composition                    : Carbon Film
Temperature Coefficient : 350ppm/°C
Lead Free Status             : Lead Free
RoHS Status                   : RoHs Complient

h. Motor DC
Motor DC alat yang mengubah energi listrik DC menjadi energi mekanik putaran. Sebuah motor DC dapat difungsikan sebagai generator atau sebaliknya generator DC dapat difungsikan sebagai motor DC.

i. Baterai


Baterai merupakan perangkat otomotif yang dapat mengubah energi kimia menjadi energi listrik dan mempunyai arus searah (DC).

j. Transistor Bipolar


Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal.



k. LED


Lampu LED atau kepanjangannya Light Emitting Diode adalah suatu lampu indikator dalam perangkat elektronika yang biasanya memiliki fungsi untuk menunjukkan status dari perangkat elektronika tersebut.




4. Dasar Teori[Kembali]

a. Sensor gas (MQ-2)


Spesifikasi sensor pada sensor gas MQ-2 adalah sebagai berikut:

  • Catu daya pemanas : 5V AC/DC
  • Catu daya rangkaian : 5VDC
  • Range pengukuran : 200 - 5000ppm untuk LPG, propane 300 - 5000ppm untuk butane 5000 - 20000ppm untuk methane 300 - 5000ppm untuk Hidrogen
  •  Keluaran : analog (perubahan tegangan)

Grafik Sensor MQ-2

b. Flame sensor


        Flame sensor merupakan sensor yang mempunyai fungsi sebagai pendeteksi nyala api dimana api memiliki panjang gelombang antara 760nm-1100nm. sensor ini menggunakan infrared sebagai tranduser dalam mensensing kondisi nyala api. Suhu normal pembacaan sensor yaitu pada 25°-85°C dengan sudut pembacaan pada 60°. 

spesifikasi dari flame detector ini adalah sebagai berikut:

Output= Digital (D0)
Working voltage: 3.3V to 5V
Output format: Digital output (HIGH/LOW)\
Wavelength detection range: 760nm to 1100nm
Using LM393 comparator
Detection angle: About 60 degrees, particularly sensitive to the flame spectrum
Lighter flame detect distance 80cm
The comparator output, the signal is clean, great driving ability, more than 15Ma.

Grafik respon Flame Sensor

c. Relay


      Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.
Dibawah ini adalah gambar bentuk Relay dan Simbol Relay yang sering ditemukan di Rangkaian Elektronika.
        
Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar  yaitu :
  • Electromagnet (Coil)
  • Armature
  • Switch Contact Point (Saklar)
  • Spring
Berikut ini merupakan gambar dari bagian-bagian Relay:


Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :
  • §  Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi CLOSE (tertutup)
  • §  Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di posisi OPEN (terbuka)
        Berdasarkan gambar diatas, sebuah Besi (Iron Core) yang dililit oleh sebuah kumparan Coil yang berfungsi untuk mengendalikan Besi tersebut. Apabila Kumparan Coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya Elektromagnet yang kemudian menarik Armature untuk berpindah dari Posisi sebelumnya (NC) ke posisi baru (NO) sehingga menjadi Saklar yang dapat menghantarkan arus listrik di posisi barunya (NO). Posisi dimana Armature tersebut berada sebelumnya (NC) akan menjadi OPEN atau tidak terhubung. Pada saat tidak dialiri arus listrik, Armature akan kembali lagi ke posisi Awal (NC). Coil yang digunakan oleh Relay untuk menarik Contact Poin ke Posisi Close pada umumnya hanya membutuhkan arus listrik yang relatif kecil.

d. Op-Amp

        Operasional amplifier (Op-Amp) adalah suatu penguat berpenguatan tinggi yang terintegrasi  dalam sebuah chip IC yang memiliki dua input inverting dan non-inverting dengan sebuah terminal output, dimana rangkaian umpan balik dapat ditambahkan untuk mengendalikan karakteristik tanggapan keseluruhan pada operasional amplifier (Op-Amp). Pada dasarnya operasional amplifier (Op-Amp) merupakan suatu penguat diferensial yang memiliki 2 input dan 1 output. Op-amp ini digunakan untuk membentuk fungsi-fungsi linier yang bermacam-mcam atau dapat juga digunakan untuk operasi-operasi tak linier, dan seringkali disebut sebagai rangkaian terpadu linier dasar. Penguat operasional (Op-Amp) merupakan komponen elektronika analog yang berfungsi sebagai amplifier multiguna dalam bentuk IC dan memiliki simbol sebagai berikut :



        Prinsip kerja sebuah operasional Amplifier (Op-Amp) adalah membandingkan nilai kedua input (input inverting dan input non-inverting), apabila kedua input bernilai sama maka output Op-amp tidak ada (nol) dan apabila terdapat perbedaan nilai input keduanya maka output Op-amp akan memberikan tegangan output. Operasional amplifier (Op-Amp) dibuat dari penguat diferensial dengan 2 input. Sebagai penguat operasional  ideal , operasional amplifier (Op-Amp) memiliki karakteristik sebagai berikut : 
- Impedansi Input (Zi) besar = ∞ 
- Impedansi Output (Z0) kecil= 0 
- Penguatan Tegangan (Av) tinggi = ∞ 
- Band Width respon frekuensi lebar = ∞ 
- V0 = 0 apabila V1 = V2 dan tidak tergantung pada besarnya V1. 
- Karakteristik operasional amplifier (Op-Amp) tidak tergantung temperatur / suhu.

e. Transistor

        Transistor adalah sebuah komponen di dalam elektronika yang diciptakan dari bahan-bahan semikonduktor dan memiliki tiga buah kaki. Masing-masing kaki disebu sebagai basis, kolektor, dan emitor.


- Emitor (E) memiliki fungsi untuk menghasilkan elektron atau muatan negatif.
- Kolektor (C) berperan sebagai saluran bagi muatan negatif untuk keluar dari dalam transistor.
- Basis (B) berguna untuk mengatur arah gerak muatan negatif yang keluar dari transistor melalui kolektor.
Fungsi dari transistor sendiri adalah memperkuat arus listrik yang masuk ke dalam rangkaian. Fungsi ini berkebalikan dengan resistor yang berperan meredam arus listrik.
Seperti yang telah disebutkan, transistor terdiri dari dua jenis yaitu NPN dan PNP. NPN merupakan singkatan dari Negatif Positif Negatif. Sedangkan PNP adalah kependekan dari Positif Negatif Positif. Transistor NPN akan aktif ketika kaki basis diberi arus listrik bermuatan negatif. Sebaliknya, transistor PNP akan aktif apabila kaki basis mendapatkan tegangan listrik positif.

f. Resistor

     Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika. Sebagaimana fungsi resistor yang sesuai namanya bersifat resistif dan termasuk salah satu komponen elektronika dalam kategori komponen pasif. Satuan atau nilai resistansi suatu resistor di sebut Ohm dan dilambangkan dengan simbol Omega (Ω). Sesuai hukum Ohm bahwa resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Selain nilai resistansinya (Ohm) resistor juga memiliki nilai yang lain seperti nilai toleransi dan kapasitas daya yang mampu dilewatkannya. Semua nilai yang berkaitan dengan resistor tersebut penting untuk diketahui dalam perancangan suatu rangkaian elektronika oleh karena itu pabrikan resistor selalu mencantumkan dalam kemasan resistor tersebut.

Berikut adalah simbol resistor dalam bentukgambar ynag sering digunakan dalam suatu desain rangkaian elektronika.




Cara Menghitung Nilai Resistor,
Berdasarkan bentuknya dan proses pemasangannya pada PCB, Resistor terdiri 2 bentuk yaitu bentuk Komponen Axial/Radial dan Komponen Chip. Untuk bentuk Komponen Axial/Radial, nilai resistor diwakili oleh kode warna sehingga kita harus mengetahui cara membaca dan mengetahui nilai-nilai yang terkandung dalam warna tersebut sedangkan untuk komponen chip, nilainya diwakili oleh Kode tertentu sehingga lebih mudah dalam membacanya.
 - Berdasarkan Kode Warna
Seperti yang dikatakan sebelumnya, nilai Resistor yang berbentuk Axial adalah diwakili oleh Warna-warna yang terdapat di tubuh (body) Resistor itu sendiri dalam bentuk Gelang. Umumnya terdapat 4 Gelang di tubuh Resistor, tetapi ada juga yang 5 Gelang.
Gelang warna Emas dan Perak biasanya terletak agak jauh dari gelang warna lainnya sebagai tanda gelang terakhir. Gelang Terakhirnya ini juga merupakan nilai toleransi pada nilai Resistor yang bersangkutan.
Tabel dibawah ini adalah warna-warna yang terdapat di Tubuh Resistor :


5. Percobaan[Kembali]

a. Prosedur
  • siapkan alat dan bahan yang akan digunakan
  • susun alat dan bahan sesuai keinginan
  • rangkai semua komponen alat dan bahan dengan benar dan tepat
  • pada bagian sensor masukkan code hex, supaya sensor dapat berfungsi
  • jalankan rangkaian dengan menekan tombol play
     
     b. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja
     

 

 

 Video Percobaan

 

                       

                                           


                                             


6. Link Download[Kembali]

download file rangkaian detector inverting vref = - disini

download file rangkaian sensor MQ2 disini

download file rangkaian sensor flame disini

download file rangkaian sensor  LM35 disini

 

 

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Gambar
MODUL 1   [KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat dan Bahan 4. Dasar Teori 5. Percobaan Percobaan ... 1. Tugas Pendahuluan 2. Laporan Akhir MODUL 1 POTENSIOMETER & TAHANAN GESER DAN  JEMBATAN WHEATSTONE 1. Pendahuluan [Kembali]   Potensiometer adalah sensor yang berfungsi sebagai resistor 3 kaki terminal, dengan sambungan geser yang membentuk pembagi tegangan. Di terminalnya ada sebuah shaft atau tuas, yang berfungsi sebagai pengatur. Potensiometer sebagai resistor variabel 3 terminal, yang resistansi divariasikan secara manual, untuk mengontrol aliran arus listrik. Struktur potensiometer terdiri dari komponen penyapu (wiper), elemen resistif, dan terminal. Apabila hanya ada 2 terminal digunakan, maka ia akan bertindak sebagai variabel penghambat atau rheostat. Potensiometer tergolong sebagai variabel resistor. Dalam hal ini, potensiometer berfungsi sebagai pembagi tegangan yang bisa disesuaikan. Dengan dem...
Baca selengkapnya
Gambar
MODUL 2 [KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat dan Bahan 4. Dasar Teori 5. Percobaan Percobaan ... 1. Tugas Pendahuluan 2. Laporan Akhir MODUL 2 OSCILLOSCOPE DAN PENGUKURAN DAYA 1. Pendahuluan [Kembali] Dunia elektronika sangat bergantung pada kemampuan untuk mengukur dan menganalisis sinyal listrik . Osiloskop merupakan alat ukur elektronik yang sangat penting yang digunakan untuk menampilkan bentuk gelombang dari sinyal tersebut. Namun, dalam banyak aplikasi, analisis visual dari bentuk gelombang saja tidak cukup. Kita juga perlu mengetahui jumlah daya yang dikonsumsi atau dihasilkan oleh suatu rangkaian elektronik Osiloskop merupakan alat ukur elektronik yang sangat penting dalam berbagai bidang, seperti elektronika, telekomunikasi, medis, dan fisika. Alat ini memungkinkan pengukuran dan visualisasi bentuk gelombang tegangan dan arus dalam suatu rangkaian elektronik. Pengukuran daya adalah proses penentuan jumlah da...
Baca selengkapnya

Tugas Pendahuluan

TUGAS PENDAHULUAN   MODUL 1   POTENSIOMETER & TAHANAN GESER DAN JEMBATAN WHEATSTONE Soal no.1 Jelaskan apa itu jembatan wheatstore dan fungsinya ! Jawab:  Jembatan Wheatstone adalah rangkaian listrik yang digunakan untuk mengukur nilai resistansi (hambatan) yang tidak diketahui dengan presisi tinggi. Rangkaian ini terdiri dari empat resistor yang disusun dalam bentuk jembatan.  Secara sederhana, jembatan Wheatstone adalah susunan rangkaian listrik untuk mengukur suatu tahanan yang tidak diketahui besarannya.  Fungsi utama jembatan Wheatstone adalah untuk mengukur nilai resistansi yang tidak diketahui dengan membandingkannya dengan resistansi yang diketahui. Soal no.2 Jelaskan pengertian potensiometer dan tahanan geser! Potensiometer dan Tahanan Geser  Jawab: Potensiometer adalah resistor variabel tiga terminal yang nilai resistansinya dapat diubah dengan memutar atau menggeser tuas. Potensiometer sering digunakan sebagai pengatur volume pada p...
Baca selengkapnya