[Menuju Akhir]

TRIANGLE GENERATOR

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Rangkaian

5. Prinsip Kerja

6. Video Simulasi

7. Example,problem

8. Download File

1.Tujuan [Kembali]

1. Mengetahui prinsip kerja dari sebuah triangle wave generator
2. Mampu menentukan parameter yang mempengaruhi sinyal output triangle wave

generator

2.Alat dan Bahan [Kembali]

• Alat yang digunakan

a.capasitor polar

Kapasitor atau kondensator oleh ditemukan oleh Michael Faraday (1791-1867) pada hakikatnya adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi/ muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik atau komponen listrik yang mampu menyimpan muatan  listrik yang dibentuk oleh permukaan (piringan atau kepingan) yang berhubungan yang dipisahkan oleh suatu penyekat.

Cara membaca capacitor:
1.Ketahui unit pengukuran capacitor

2.Baca nilai kapasitans.

3.Carilah nilai toleransi.

4.Periksa rating voltase.

5.Cari lambang + atau -

b. Ground

Ground adalah titik yang dianggap sebagai titik kembalinya arus listrik arus searah atau titik kembalinya sinyal bolak balik atau titik patokan (referensi) dari berbagai titik tegangan dan sinyal listrik di dalam rangkaian elektronika.

Dalam Elektronika, ground yang dimaksud adalah ground semu (boleh juga nanti dihubungkan dengan ground sesungguh nya untuk pengamanan terhadap setrum).

Yang dimaksud titik "ground semu" adalah titik tersebut dihubungkan dengan body alat elektronik yang terbuat dari logam sehingga semua komponen di dalamnya tertutupi oleh ground semu itu.

Dengan cara ini jika ada (dan pasti ada) gelombang elektromagnetik dari udara sekitarnya tidak masuk ke alat elektronik kita.

Ground pada elektronik berfungsi sebagai:

1.Sebagai proteksi peralatan elektronik atau instrumentasi sehingga dapat mencegah kerusakan akibat adanya bocor tegangan.

2.Grounding di dunia eletronika berfungsi untuk menetralisir cacat (noise) yang disebabkan baik oleh daya yang kurang baik, ataupun kualitas komponen yang tidak standar.
Simbol Grounding Listrik

Sama seperti kebanyakan istilah dalam dunia kelistrikan sering terdapat simbol yang berbeda beda di tiap negara begitupun juga dengan simbol grounding listrik yang terdapat beberapa yang umum digunakan. Pada peralatan kelistrikan tentunya kita tidak jarang melihat ikon simbol dibawah ini bukan.

Simbol grounding

Kesemuanya adalah sama yaitu sebagai simbol grounding listrik. Fungsi dari simbol ini tentu saja banyak sekali misalnya saat proses gambar teknik instalasi listrik, proses pembangunan gedung, troubleshooting pada saat terjadi kegagalan ataupun maintenance instalasi listrik.

c. Sumber tegangan AC (VSINE) atau menggunakan Signal Generator

Signal Generator berfungsi sebagai sumber tegangan AC pada rangkaian yang frekuensi, amplitudo, dan bentuk gelombangnya dapat diatur.

d. Osiloskop

Osiloskop adalah alat ukur elektronika yang berfungsi memproyeksikan bentuk sinyal listrik. Osiloskop dilengkapi dengan tabung sinar katode. Peranti pemancar elektron memproyeksikan sorotan elektron ke layar tabung sinar katode.

• Bahan yang digunakan

a. 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

Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus
yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai teminal antara dua komponen elektronika. Tegangan pada suatu resistor sebanding dengan arus yang melewatinya.

(V = I.R)

Satuan nilai Resistor atau Hambatan adalah Ohm. Nilai Resistor biasanya diwakili dengan kode angka ataupun gelang warna yang terdapat di badan resistor. Hambatan resistor sering disebut juga dengan resistansi atau resistance.

Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :

Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn

Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :

1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn

Berikut adalah macam-macam resistor dan simbolnya

Cara membaca Resistor:

b. Operational Amplifier

Berikut ini adalah spesifikasi dasar IC 741:

• Power Supply: Membutuhkan tegangan minimal 5V dan dapat menahan hingga 18V
• Impedansi Input: Sekitar 2 megaohm
• Impedansi keluaran: Sekitar 75 ohm
• Gain Tegangan: 200.000 untuk frekuensi rendah
• Arus Keluaran Maksimum: 20mA
• Beban Keluaran yang Disarankan: Lebih dari 2 kiloohm
• Input Offset: Rentang antara 2mV dan 6mV
• Laju Perubahan Tegangan : 0,5V / mikrodetik (Ini adalah laju di mana Op-Amp dapat mendeteksi perubahan voltase)

Impedansi masukan yang tinggi dan impedansi keluaran yang sangat kecil membuat IC 741 menjadi penguat tegangan yang mendekati ideal.

Pinout dari IC 741 Op Amp dan Fungsinya

Gambar di bawah mengilustrasikan konfigurasi pin dan diagram blok internal IC 741 dalam kemasan kaleng logam DIP dan TO5-8 8 pin.

 Sekarang mari kita lihat fungsi dari berbagai pin IC 741:

• Pin4 & Pin7 (Catu Daya): Pin7 adalah terminal catu tegangan positif dan Pin4 adalah terminal catu tegangan negatif. IC 741 mengambil daya untuk operasinya dari pin ini. Tegangan antara kedua pin ini bisa berkisar antara 5V dan 18V.

• Pin6 (Output): Ini adalah pin output dari IC 741. Tegangan pada pin ini tergantung pada sinyal pada pin input dan mekanisme umpan balik yang digunakan. Jika keluaran dikatakan tinggi berarti tegangan pada keluaran tersebut sama dengan tegangan suplai positif. Demikian pula jika output dikatakan rendah, berarti tegangan pada output sama dengan tegangan suplai negatif.

• Pin2 & Pin3 (Input): Ini adalah pin input untuk IC. Pin2 adalah masukan pembalik dan Pin3 adalah masukan non-pembalik. Jika tegangan pada Pin2 lebih besar dari tegangan pada Pin3, yaitu tegangan pada masukan pembalik lebih tinggi, sinyal keluaran tetap rendah. Demikian pula, jika tegangan pada Pin3 lebih besar dari tegangan pada Pin2, yaitu tegangan pada masukan non-pembalik tinggi, keluaran menjadi tinggi.

• Pin1 & Pin5 (Offset Null): Karena penguatan tinggi yang diberikan oleh 741 Op-Amp, bahkan sedikit perbedaan tegangan pada input pembalik dan non-pembalik, yang disebabkan karena ketidakteraturan dalam proses manufaktur atau gangguan eksternal, dapat mempengaruhi keluaran. Untuk meniadakan efek ini, tegangan offset dapat diterapkan pada pin1 dan pin5, dan biasanya dilakukan dengan menggunakan potensiometer.

• Pin8 (N / C): Pin ini tidak terhubung ke sirkuit apa pun di dalam IC 741. Ini hanya timah tiruan yang digunakan untuk mengisi ruang kosong dalam paket standar 8 pin.

3. Dasar Teori  [Kembali]

Operational Amplifier

Operational Amplifier atau yang di singkat op-amp merupakan salah satu komponen analog yang sering digunakan dalam berbagai aplikasi rangkaian elektronika.Aplikasi op-amp yang paling sering dipakai antara lain adalah rangkaian inverter, non-inverter, buffer, adder (penjumlah),integrator dan
differensiator.

1. Rangkaiaan Inverting
Rangkaian penguat inverting merupakan rangkaiaan elektronika yang berfungsi untuk memperkuat dan membalik polaritas sinyal masukan. Jadi, ada tanda minus pada rumus penguatannya. Penguatan inverting amplier adalah bisa lebih kecil nilai besaran dari 1. Sebuah penguat pembalik menggunakan umpan balik negatif untuk membalik dan menguatkan sebuah tegangan.

 Resistor Rf melewatkan sebagian sinyal keluaran kembali ke masukan. Karena keluaran tak sefase sebesar 180 derajat, maka nilai keluaran tersebut secara efektif mengurangi besar masukan. Rumus dan rangkaiaan inverting dideskripsikan sebagai berikut :

2. Rangkaiaan Non-Inverting
Penguat non-inverting amplier merupakan kebalikan dari penguat inverting, dimana input dimasukkan pada input non-inverting sehingga polaritas output akan sama dengan polaritas input tapi memiliki penguatan yang tergantung dari besarnya hambatan feedback dan hambatan input. Penguat ini memiliki masukan yang dibuat melalui input non-inverting. Dengan demikian tegangan keluaran rangkaian ini akan satu fasa dengan tegangan inputnya. Rumus dan rangkaiaan non-inverting dideskripsikan sebagai berikut:

Triangle Wave Generator atau Pembangkit Gelombang Segitiga umumnya terdiri dari 2 bagian utama. Bagian utama tersebut adalah rangkaian Non-Inverting schmitt triger oleh A1 dan rangkaian integrator yang dibangun oleh A2. Output rangkaian NonInverting schmitt triger pada Triangle Wave Generator atau Pembangkit Gelombang Segitiga ini berupa gelombang kotak yang digunakan untuk driver rangkaian integratorA2.

Rangkaian integrator yang diberi input gelombang kotak akan memberikan output berupa gelombang segitiga dan digunakan untuk umpan balik (feedback ke rangkaian Non-Inverting schmitt triger A1 pada rangkaian Triangular Wave Generator atau Pembangkit Gelombang Segitiga ini sehingga  rangkaian NonInverting schmitt triger A1 akan memberikan input ke integrator lagi dan hal ini berulang terus

Rangkaian simulasi [Kembali]

 Gambar Rangkaian

Bentuk gelombang

Bentuk Gelombang

Prinsip kerja [Kembali]

Pada saat tegangan sumber pertama kali diberikan pada rangkaian oscilator gelombang segitiga diatas output rangkaian schmitt trigger akan berada pada kondisi jenuh positif atau negatif.Apabila di asumsikan kondisi output pada output schmitt trigger adalah jenuh positif maka arus listrik mengalir menuju kapasitor C melalui resistor R1 ketika titik A jenuh positif tersebut.Ketika muatan listrik mulai menyimpan di kapacitor,tegangan dari kedua sisi dari kapasitor mulai naik karena jalaur input inverting dari IC2 adalah sekitar 0V,tegangan integrator (titik B) turun secara bertahap.

Tegangan pada titik C juga turun ketika tegangan dari titik B mulai turun.(prresentase penurunan tergantung pada rasio resistor R2 dan R3). ketika tegangan di titik C turun dibawah 0 V,tenganggan input di titik A schmit trigger berubah keminus dengan cepat. Agar tegangan di titik C turun menjadi 0V dibutuhkan nilai R2>R3.Kemudian aliran arus reverse dari kapasitor C ke titik A melalui R1 resistor. Dengan kondidi ini pada titik B naik secara bertahap. ketika tegangan di titik C melebihi 0V,output titik A schmitt berubah menjadi positif dengan cepat sehingga membuat perubahan pada titik B ke arah negative.

Proses diatas berulang terus sehingga membentuk sinyal output gelombang segitiga pad titik B (output 1) dan gelombang kotak pada titik A (output 2) pada rangakaian ocilator gelombang segitiga diatas.

Video simulasi [Kembali]

Example,problem[Kembali]

Example

1. Pada rangkaian gelombang segitiga di atas terdapat waktu naik (tR) dan waktu turun (tF) dimana    waktu naik 2ms dan waktu turun 2ms.tentukan frekuensi keluaran tersebut.

2. Pada rangkaian gelombang segitiga diatas tentukan nilai C1 jika diketahuiR1= 10, R2= 10 ohm,R3= 5 ohm dan frekuensi keluarannya 100Hz.

100 = 1/4xC1x10  X 10/5

C1 = 5mF

3.Sebuah gelombang segitiga dengan tegangan 25 V memiliki arus 5A.Arus ini melewati hambatan R2=15 ohm dan R3=30 ohm. kapasitornya bernilai 5 F.tentukanlah frekuensi gelombang segitiga berikut.

R1 = V/I

             = 25 V/5A

         = 5 ohm

F= 1/4x5x5  X 15/30

F = 5mHz

problem

1.  Pada sebuah gelombang segitiga memiliki nilai resistor R1= 10 ?,R2=15 ?,dan R3= 20 ?.Gelombang tersebut memiliki nilai –Vsat  25 V dan +Vsat 30 V.Tentukanlah tegangan ambang antar puncak gelombang tersebut.

 + Vt = -Vsat/R3/R2

        = -25V/20/25

= -18,8 V

-Vt  = +Vsat/R3/R2

    = 30V/20/25

= 22,55 V

Tegangan ambang antar puncak adalah

VH = (+Vt) - (-Vt)

= -18,8 -22.55

= -41,35 V

 

2.diketahui sebuah gelombang pembangkit segitiga memiliki kapasitor 5 F dan R1 sebesar 1 ohm.

tegangan ambang terukur adalah sebesar 10 V dan -Vsat sama dengan +Vsat yaitu -2V dan +2V

tentukanlah satu siklus periode gelombang tersebut.

         tR = 10V/-2V X (1x5)

= -25 s

                tF = 10V/2V X (1x5)

= 25 s

jadi satu siklus periode 

T= tR + tF

     = 25 + 25

= 50 s

8. Download File[Kembali]

File Rangkaian DISINI
Video RangkaianDISINI
HTMLDISINI

Gambar Rangkaian DISINI 

[Menuju Awal]