MEMBUAT RANGKAIAN APLIKASI OP AMP




1. Tujuan[kembali]

            Membuat rangkaian OP AMP dengan menggunakan Sensor Infrared dan LDR pada software Proteus.


2. Alat dan Bahan[kembali]

1) Transistor

            Spesifikasi

·         Bi-Polar NPN Transistor

·         DC Current Gain (hFE) is 800 maximum

·         Continuous Collector current (IC) is 100mA

·         Emitter Base Voltage (VBE) is 6V

·         Base Current(IB) is 5mA maximum

·         Available in To-92 Package



2) OP Amp

            Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal listrik. Sebuah Op-Amp terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya untuk menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas. Dalam bahasa Indonesia, Op-Amp atau Operational Amplifier sering disebut juga dengan Penguat Operasional.



3) Relay

Spesifikasi Relay umumnya adalah tegangan input 5 VDC, 12 VDC atau 48 VDC. Untuk common dan NO NC umumnya 220 vac dengan arus kerja 10 A.

·         Konfigurasi pin Relay

·         dihubungkan ke 5V

·         GND dihubungkan ke GND

·         IN1/Data dihubungkan ke pin 2



4) LED

Tegangan LED menurut warna yang dihasilkan:

·         Infra merah : 1,6 V.

·         Merah : 1,8 V – 2,1 V.

·         Oranye : 2,2 V.

·         Kuning : 2,4 V.

·         Hijau : 2,6 V.

·         Biru : 3,0 V – 3,5 V.

·         Putih : 3,0 – 3,6 V.

·         Ultraviolet : 3,5 V.



5) VCC

Spesifikasi :

  • Angka rangkuman masukan biasanya di mulai dari ± 1,000000 V hingga s/d ± 1000, 000 V (Metode pemilihan rangkuman dilakukan dengan cara otomatis dan indikasi beban lebih).
  • Ketelitian mutlak tercatat mencapai ± 0,005 persen dari pembacaan yang sudah dilakukan.
  • Angka stabilitas untuk jangka pendek sebesar 0,002 persen dari pembacaan (periode 24 jam). Sedangkan untuk jangka panjang sebesar 0,008 persen pembacaan (periode 6 bulan).
  • Resolusi untuk 1 bagian dalam 106 yaitu 1 μV bisa dibaca pada rangkuman dari masukan 1 V.
  • Karakteristik masukannya yaitu tahanan masukan khas sebesar 10 MΩ dengan kapasitas masukan 40 pF.
  • Kalibrasi yang standar (internal) tidak tergantung pada rangkaian ukuran yang mana telah diperoleh dari sumber referensi yang sudah stabil.
  • Ada beberapa sinyal keluaran seperti perintah mencetak

6) Ground



7) Dioda



8) Baterai

Baterai merupakan sebuah alat yang mengubah energi kimia yang tersimpan menjadi  energi listrik. Pada percobaan kali ini, baterai berfungsi sebagai sumber daya. 12) Motor


            9) Motor


            10) Potensiometer


            11) Infrared


            12) LDR

3. Dasar Teori[kembali]

OP AMP

Op Amp adalah singkatan dari Operational Amplifier. Merupakan salah satu komponen analog yang sering digunakan dalam berbagai aplikasi rangkaian elektronika. IC Op-Amp adalah piranti solid-state yang mampu mengindera dan memperkuat sinyal, baik sinyal DC maupun sinyal AC. Pada umumnya, Op Amp disimbolkan ke dalam simbol skematik Op-Amp seperti berikut ini



FUNGSI OP AMP

Fungsi dari Op Amp adalah sebagai pengindra dan penguat sinyal masukan baik DC maupun AC juga sebagai penguat diferensiasi impedansi masukan tinggi, penguat keluaran impedansi rendah. Op Amp banyak dimanfaatkan dalam peralatan-peralatan elektronik sebagai penguat, sensor, mengeraskan suara, buffer sinyal, menguatkan sinyal, mengitegrasikan sinyal. Selain itu digunakan pula dalam pengaturan tegangan, filter aktif, intrumentasi, pengubah analog ke digital dan sebaliknya.

            APLIKASI OP AMP

            1.Amplifier Inverting

                       


            2.Amplifier non inverting

                    


            3.Rangkaian adder


            4.Rangkaian Substaractor


            5.Buffer


            6.komparator


            7.Pembangkit sinyal


            8.Detektor


            9.multivibrator


            10. filter



INFRARED

Infrared atau infra merah merupakan sinar elektromagnetik yang memiliki panjang gelombang  lebih dari cahaya yang terlihat, yakni antara 700 nm dan 1 mm. Sinar infrared adalah cahaya yang tidak terlihat atau tak tertangkap mata. Apabila dilihat menggunakan spektroskop cahaya maka radiasi dari sinar infrared akan terlihat pada spektrum elektromagnet dengan panjang gelombang yang berada di atas panjang gelombang cahaya merah. Dengan adanya panjang gelombang ini menyebabkan  sinar infrared tidak tertangkap mata, tetapi  radiasi dari panas yang ditimbulkan masih dapat terdeteksi.



SENSOR INFRARED

Sensor Infrared adalah komponen elektronika yang dapat mendeteksi benda ketika cahaya infra merah terhalangi oleh benda. Sensor infared terdiri dari led infrared sebagai pemancar sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat foto transistor, fotodioda, atau inframerah modul yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah yang dikirimkan oleh pemancar.


GRAFIK RESPON SENSOR INFRARED

 


Grafik menunjukkan hubungan antara resistansi dan jarak potensial untuk sensitivitas rentang antara pemancar dan penerima inframerah. Resistor yang digunakan pada sensor mempengaruhi intensitas cahaya inframerah keluar dari pemancar. Semakin tinggi resistansi yang digunakan, semakin pendek jarak IR Receiver yang mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih rendah dari IR Transmitter. Sementara semakin rendah resistansi yang digunakan, semakin jauh jarak IR Receiver mampu mendeteksi sinar IR yang dipancarkan dari IR Transmitter karena intensitas cahaya yang lebih tinggi dari IR Transmitter.


         FITUR :

  • Ketika ada hambatan, lampu indikator hijau akan menyala
  • Output level adalah digital output signal (LOW ketika mendeteksi hambatan)
  • Jarak pendeteksian adalah 2 cm samapai dengan 30 cm
  • Sudut pendeteksian adalah 35°
  • Modul ini menggunakan komparator LM393
  • Rentang jarak deteksi yang dapat disesuaikan melalui potensiometer. Ketika potensiometer diputar searah jarum jam maka berfungsi untuk meningkatkan jarak deteksi, dan apabila berlaanan arah jarum jam maka berfungsi mengurangi jarak deteksi.

        SPESIFIKASI :

  • Tegangan kerja 3-5 V DC
  • Konsumsi arus pada 3,3V = 23 mA dan pada 5V = 43mA
  • Ukuran board 3.2 x 1,4cm
  • Lubang sekrup 3mm

 


SENSOR LDR

LDR atau light Dependent Resistor adalah salah satu jenis resistor yang nilai hambatannya dipengaruhi oleh cahaya yang diterima olehnya. Besarnya nilai hambatan pada LDR tergantung pada besar kecilnya cahaya yang diterima oleh LDR itu sendiri.

Umumnya Sensor LDR memiliki nilai hambatan 200 Kilo Ohm pada saat dalam kondisi sedikit cahaya (gelap), dan akan menurun menjadi 500 Ohm pada kondisi terkena banyak cahaya. Tak heran jika komponen elektronika peka cahaya ini banyak diimplementasikan sebagai sensor lampu penerang jalan, lampu kamar tidur, alarm dan lain-lain.


FUNGSI LDR

LDR berfungsi sebagai sebuah sensor cahaya dalam berbagai macam rangkaian elektronika seperti saklar otomatis berdasarkan cahaya yang jika sensor terkena cahaya maka arus listrik akan mengalir(ON) dan sebaliknya jika sensor dalam kondisi minim cahaya(gelap) maka aliran listrik akan terhambat(OFF). LDR juga sering digunakan sebagai sensor lampu penerang jalan otomatis, lampu kamar tidur, alarm, rangkaian anti maling otomatis menggunakan laser, sutter kamera otomatis, dan masih banyak lagi yang lainnya.

            GRAFIK LDR


          SPESIFIKASI :

  • LDR terbuat dari cadmium sulfida
  • Resistansnya berupah-ubah menurut banyaknya cahaya (sinar) yang mengenainya.
  • Resistansi LDR pada tempat yang gelap biasanya mencapai sekitar 10 MΩ, dan ditempat terang LDR mempunyai resistansi yang turun menjadi sekitar 150 Ω.


 

4. Percobaan[kembali]

  • Untuk membuat rangkaian ini, pertama, siapkan semua alat dan bahan yang bersangkutan, di ambil dari library proteus 

 


  • Letakkan semua alat dan bahan sesuai dengan posisi dimana alat dan bahan terletak.
  • Tepatkan posisi letak nya dengan gambar rangkaian 
  • Selanjutnya, hubungkan semua alat dan bahan menjadi suatu rangkaian yang utuh  
  • Lalu mencoba menjalankan rangkaian , jika tidak terjadi error, LED akan hidup saat rangkaian dijalankan

 

a. Rangkaian pada Sensor Infrared

            1.a. Sebelum berlogika 1


            2.a. Setelah berlogika 2

 


b.Ragkaian pada Sensor LDR

            1.b. Ketika cahaya terang


            2.b. Ketika cahaya gelap

 


    VIDIO



CARA KERJA

a.Rangkaian sensor infrared

ketika sensor mendeteksi adanya mobil yang ingin keluar atau masuk garasi maka pintu garasi akan terbuka secara otomatis. Pada sensor mendeteksi arus akan mengalir dari sensor menuju kaki non inverting pada OP AMP yang mana akan diteruskan ke kaki base transistor dan juga arus akan masuk kekaki inverting dari arus yang keluar dari OP AMP menuju ground. VCC dari transistor akan menuju relay lalu ke kaki kolektor keluar melewati kaki emitor menuju ground. Ketika arus melewati relay, relay akan switch dan arus menuju motor dan membuat motor tersebut berputar yang mana berarti pintu garasi akan terbuka.

 

b. Rangkaian sensor LDR

ketika lampu mobil didalam garasi dihidupkan maka sensor LDR akan mendeteksi adanya cahaya maka arus akan mengalir dari sensor menuju kaki non inverting pada OP AMP dan diteruskan ke kaki base transistor. Arus pada rangkaian transistor juga akan mengalir dari VCC menuju arus rangkaian keluaran OP AMP menuju base dan menuju relay diteruskan kekaki kolektor dan dikeluarkan dari kaki emitor menuju ground. Ketika relat switch maka arus akan menuju motor dan motor bergerak berarti pintu garansi terbuka secara otomatis. Dan ketika mobil keluar atau masuk garansi lalu lampu cahaya mobil dimatikan maka motor berhenti yang berarti pintu tertutup secara otomatis.

 

5. Link Download[kembali]

Html [klik disini]

Datasheet OP AMP [klik disini]

Datasheet Infraredsensor [klik disini]

Datasheet LDR sensor [klik disini]

Datasheet Resistor [klik disini]

Datasheet Potensio [klik disini]

Datasheet Transistor [klik disini]

Datasheet Motor [klik disini]

Gambar rangkaian [klik disini]

Video rangkaian [klik disini]

File rangkaian [klik disini]

Library proteus [klik disini]

 

 

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

  ELECTRICAL ENGINEERING Oleh : Ilham Jasrial Putra Dosen Pengampu : Darwinson, M.T Referensi : 1.   Robert L. Boylestad and Louis Nas...