LAPORAN AKHIR MODUL 3: OPERATIONAL AMPLIFIER DAN FILTER

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Jurnal

2. Prinsip Kerja

3. Video Percobaan

4. Analisa

5. Download File  

1. Jurnal [Kembali]

JURNAL PRAKTIKUM OPERATIONAL
AMPLIFIER DAN FILTER

Nama                              : Marsha Hayfa Rosani

No BP                             : 2410952039

Kelompok                       : 19

Tanggal Praktikum         : 30 September 2025

Asisten Praktikum          : Faren Muhamad Abdad

                                          Nabila Rahmazia Putri

1. Inverting Amplifier

Rf (kΩ)	Vi (V)	Hitung Gain	Vout	Bentuk Gelombang
20	5 V	-2	0.486 V
50	1.714 V	-5	8.25 V
80	1.714 V	-8	9.84 V

2. Komparator 

V1 (V)	V2 (V)	Vout
3 V	1 V	-10 V
1 V	3 V	11.26 V

3. LPF -20dB

Frekuensi	Vin	Vout	Grafik Sinyal
100 Hz	1.744 V	1.464 V
500 Hz	1.729 V	0.513 V
1000 Hz	1.707 V	0.261 V

Sketch Grafik Bode Plot

4. HPF 40dB

Frekuensi	Vin	Vout	Grafik Sinyal
100 Hz	1.738 V	0.535 V
500 Hz	1.727 V	1.583 V
1000 Hz	1.707 V	1.667 V

Sketch Grafik Bode Plot

2. Prinsip Kerja [Kembali]

1. Inverting Amplifier

a.     Susun rangkaian seperti pada gambar 3.6

                                                Gambar 3.6 Rangkaian Inverting Amplifier

b.     Hubungkan Function generator dan Osiloskop ke rangkaian inverting amplifier

c.     Hidupkan Osiloskop dan Function generator 

d.     Ukur nilai tegangan keluaran dari inverting amplifier

e.     Catat hasil tegangan keluaran ke jurnal yang telah disediakan 

 

2. Komparator Amplifier 

a.     Susun rangkaian seperti pada gambar 3.7

                  Gambar 3.7 Rangkaian Komparator Amplifier

 

b.     Atur nilai tegangan V1 dan V2 menggunakan resistor variabel pada modul 

c.     Aktifkan rangkaian komparator amplifier dengan menghubungkan ke sumber listrik 

d.     Ukur nilai tegangan keluaran dari rangkaian komparator amplifier 

e.     Catat hasil praktikum ke jurnal yang telah disediakan.

 

3. Low Pass Filter 

a.     Buatlah rangkaian LPF -20dB seperti pada gambar 3.8

 

                                                         Gambar 3.8 Rangkaian LPF -20dB

b.     Hubungkan catu daya modul RS-A04 Operational Amplifier 2.  

c.     Hubungkan function generator ke input rangkaian LPF -20dB. 

d.     Hubungkan probe pertama osiloskop ke input dan probe kedua ke output.

e.     Atur frekuensi sesuai dengan jurnal 100 Hz  - 1000 Hz 

f.      Perhatikan gambar sinyal pada osiloskop.

g.     Ukur tegangan input dan output menggunakan multimeter

h.     Catat hasil praktikum ke jurnal yang telah disediakan.

 

4. High Pass Filter 

a.     Buatlah rangkaian HPF 40dB seperti pada gambar 3.9  

 

                                 Gambar 3.9 Rangkaian HPF 40dB

b.     Hubungkan catu daya modul RS-A04 Operational Amplifier 2.  

c.     Hubungkan function generator ke input rangkaian HPF 40dB. 

d.     Hubungkan probe pertama osiloskop ke input dan probe kedua ke output.

e.     Atur frekuensi sesuai dengan jurnal 100 Hz  - 1000 Hz 

f.      Perhatikan gambar sinyal pada osiloskop

g.     Ukur tegangan input dan output menggunakan multimeter

h.     Catat hasil praktikum ke jurnal yang telah disediakan. 

3. Video Percobaan [Kembali]

Penjelasan Kondisi 5

1. Inverting Amplifier

2. Komparator

3. LPF -20dB

4. HPF 40dB

4. Analisa[Kembali]

Soal Analisa

Operational Ampilifer dan Filter (Modul 3) 

1. Analisa prinsip kerja dari rangkaian Inverting Amplifier berdasarkan nilai yang diperoleh dari hasil percobaan.

Jawab: Berdasarkan hasil percobaan:

• Pada konfigurasi dengan Rf = 20 kΩ, gain teoritis adalah −2. Hasil pengukuran menunjukkan tegangan output sekitar 0.486 V, dengan bentuk gelombang terbalik (fase 180°) dibanding input.

• Pada Rf = 50 kΩ, gain teoritis −5. Hasil pengukuran output sekitar 8.25 V, juga mengalami pembalikan fase.

• Pada Rf = 80 kΩ, gain teoritis adalah −8. Output terukur sekitar 9.84 V, dan masih terbalik fasenya terhadap input.

Secara teori, inverting amplifier bekerja dengan rumus:

$$V_{out}=-\frac{R_f}{R_{in}}\cdot V_{in}$$

yang berarti output selalu berlawanan fase dengan input.

Namun dari percobaan, besar tegangan output lebih kecil daripada hasil perhitungan. Hal ini disebabkan oleh keterbatasan catu daya op-amp (tidak bisa mengeluarkan tegangan negatif atau melebihi batas supply), sehingga terjadi clipping/saturasi.

2. Apa yang terjadi pada output rangkaian Comparator apabila tegangan input mendekati atau sama dengan tegangan referensinya? Analisa berdasarkan data percobaan.

Jawab: Berdasarkan percobaan, saat V1 > V2 maka output menjadi −10 V, dan saat V1 < V2 maka output menjadi +11.26 V. Hal ini menunjukkan prinsip kerja comparator yaitu membandingkan dua tegangan input, dimana output akan saturasi negatif bila input inverting lebih besar, dan saturasi positif bila input non-inverting lebih besar.

Jika tegangan input komparator mendekati sama dengan tegangan referensi, maka output tidak stabil (chattering) karena sangat sensitif terhadap noise dan offset kecil.

3. Bagaimana perbandingan antara nilai hasil perhitungan teoritis dengan nilai hasil pengukuran praktikum? Jelaskan penyebab perbedaan yang muncul.

Jawab: Nilai hasil perhitungan teoritis jauh lebih besar dibandingkan hasil pengukuran pada praktikum. Secara teori, output mengikuti rumus 

$V_{out}=-{\displaystyle \frac{R_f}{R_{in}}}\cdot V_{in}$

​namun pada pengukuran amplitudo output lebih kecil dan terbatas.

Perbedaan ini terjadi karena adanya keterbatasan catu daya op-amp (tidak bisa menghasilkan tegangan melebihi atau lebih rendah dari tegangan supply), efek saturasi, serta kemungkinan loss pada komponen dan perbedaan metode pengukuran (RMS, peak, atau p-p).

Dengan kata lain, secara teori output mengikuti perhitungan matematis, tetapi pada praktik output dibatasi oleh kondisi riil op-amp dan rangkaian sehingga hasil tidak persis sama.

4. Analisa prinsip kerja dari rangkaian Low Pass Filter (LPF) berdasarkan data tegangan input, tegangan output, frekuensi cut-off, serta bentuk gelombang hasil percobaan.

Jawab: LPF bekerja dengan melewatkan frekuensi rendah dan meredam frekuensi tinggi. Dari hasil percobaan, pada Vin = 5 V diperoleh Vout sangat kecil (0.261–1.464 V) pada 100–1000 Hz. Ini menunjukkan bahwa frekuensi input jauh di atas frekuensi cut-off (≈ beberapa Hz), sehingga sinyal keluaran sangat teredam. Gelombang output tetap sinus tetapi amplitudonya kecil.

5. Analisa prinsip kerja dari rangkaian High Pass Filter (HPF) berdasarkan data tegangan input, tegangan output, frekuensi cut-off, serta bentuk gelombang hasil percobaan.

Jawab: High Pass Filter seharusnya melewatkan frekuensi tinggi dan meredam frekuensi rendah. Dari hasil percobaan, tegangan output terbesar terjadi pada 1000 Hz (1.667 V), semakin rendah frekuensi (500 Hz dan 1000 Hz), output semakin besar (0.535 V dan 1.583 V).

5. Download File[Kembali]

1. Download File Laporan Akhir [Klik Disini]
   
2. Download Video Penjelasan Kondisi [Klik Disini]
   
3. Download Video Percobaaan Inverting Amplifier [Klik Disini]
   
4. Download Video Percobaaan Komparator [Klik Disini]
   
5. Download Video Percobaaan LPF -20dB [Klik Disini]
   
6. Download Video Percobaaan HPF 40dB [Klik Disini]
   
7. Download Datasheet Multimeter [Klik Disini]
8. Download Datasheet Resistor [Klik Disini]
9. Download Datasheet OP-AMP [Klik Disini]
10. Download Datasheet AC [Klik Disini]
11. Download Datasheet Kapasitor [Klik Disini]
12. Download Darasheet Osiloskop [Klik Disini]