TRIANGLE GENERATOR
1. Pendahuluan[kembali]
Generator segitiga atau triangle wave generator adalah salah satu jenis osilator gelombang yang menghasilkan sinyal keluaran berbentuk segitiga. Sinyal segitiga adalah gelombang periodik yang naik secara linier dari nilai minimum ke maksimum, kemudian turun kembali ke nilai minimumnya dengan kecepatan yang konstan. Generator segitiga memiliki berbagai aplikasi dalam berbagai bidang, termasuk dalam elektronika, instrumentasi, dan audio.
Prinsip kerja dari generator segitiga didasarkan pada pengisian dan pengosongan kapasitor secara bergantian melalui serangkaian resistor. Ketika kapasitor terisi, tegangan keluaran meningkat secara linier, sedangkan saat kapasitor dikosongkan, tegangan keluaran menurun secara linier. Proses ini menghasilkan gelombang segitiga pada keluaran generator.
Dalam elektronika, sinyal segitiga digunakan dalam berbagai aplikasi seperti modulasi PWM (Pulse Width Modulation), pengujian sirkuit, pembangkit sinyal uji, dan sebagainya. Kemampuan generator segitiga untuk menghasilkan sinyal dengan frekuensi yang dapat diatur dan bentuk gelombang yang stabil membuatnya menjadi komponen yang penting dalam berbagai rangkaian elektronika.
Dengan pemahaman yang baik tentang prinsip kerja dan karakteristik dari generator segitiga, kita dapat merancang dan menggunakan berbagai rangkaian elektronika dengan lebih efektif dan efisien. Selain itu, pemahaman ini juga penting dalam pengembangan teknologi dan inovasi di bidang elektronika modern.
2. Tujuan[kembali]
- Untuk menyelesaikan tugas matkul elektronika yang diberi oleh bapak Dr. Darwison,M.T.
- Untuk mengetahui cara membuat rangkaian Triangle generator dengan op-amp
- Memahami prinsip kerja triangle generator
3. Alat dan Bahan[kembali]
1. Osiloskop
Osiloskop adalah komponen elektronika yang mempunyai kemampuan menyimpan electron-elektron selama waktu yang tidak tertentu. Osiloskop dilengkapi dengan tabung sinar katode. Peranti pemancar elektron memproyeksikan sorotan elektron ke layar tabung sinar katode.
→ Spesifikasi Osiloskop:
- Generator
2. Power Suplai
- Input voltage: 5V-12V.
- Output voltage: 5V.
- Output Current: MAX 3A.
- Output power:15W.
- conversion efficiency: 96%.
3. Resistor
Secara sederhana, resistor merupakan komponen dasar yang ada pada sistem elektronika. Biasanya, resistor digunakan pada setiap rangkaian elektronik lantaran berfungsi sebagai pengatur dan juga pembatas jumlah arus listrik dalam suatu rangkaian.
Sebenarnya, cara kerja resistor ini cukup simple, yakni dengan menghambat arus listrik yang mengalir dari salah satu ujung kutub ke ujung kutub yang lainnya. Proses menghambat arus listrik tersebut, biasanya dibarengi dengan nilai hambatan variatif sesuai dengan nilai hambatan yang tertera pada resistor. → Cara menentukan nilai dari resistor adalah sebagai berikut:.jpg)
Tabel Warna Resistor
Contohnya:- Gelang / cincin ke - 1 : 100 Ω.
- Gelang / cincin ke - 2 : 00 Ω.
- Gelang / cincin ke - 3 : 5 Ω.
- Gelang / cincin ke - 4 : 10⁵ Ω.
- Gelang / cincin ke - 5 : ±10%.
- Resistansi pada resistor = 105 × 10⁵ Ω (±10%) / = 10,5 ㏁ (±10%)
Dengan ±10% sebagai nilai dari toleransi dari resistor.
→ Spesifikasi Resistor:
4. Kapasitor
Kondensator atau kapasitor adalah komponen listrik yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik.
→ Cara menghitung kapasitor:- Untuk menghitung nilai kapasitor elektrolit nilainya telah tertera pada komponen
- Untuk menghitung nilai kapasitor keramik, kertas, dan kapasitor non-polaritas lainnya adalah sebagai berikut:
- Contoh:
- Kode : 473Z
- Nilai Kapasitor = 47 x 103
- Nilai Kapasitor = 47 x 1000
- Nilai Kapasitor = 47.000pF atau 47nF atau 0,047µF
Huruf dibelakang angka menandakan Toleransi dari Nilai Kapasitor tersebut, Berikut adalah daftar Nilai Toleransinya :
B = 0.10pF
C = 0.25pF
D = 0.5pF
E = 0.5%
F = 1%
G= 2%
H = 3%
J = 5%
K = 10%
M = 20%
Z = + 80% dan - 20%
→ Spesifikasi Kapasitor:- Bahan dielektrika : cairan elektrolit
- Rentang nilai kapasitansi yang tersedia : 0,01uF hingga 10000uF
- Rentang nilai tegangan kerja maksimal : 16 V sampai 450 V
- Suhu maksimum : 105° C
- Jenis : kapasitor polar
5. Op-Amp (LM741)
Operational 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. Prinsip kerja dari Op-Amp adalah membandingkan nilai kedua input (inverting dan non-inverting), apabila kedua input bernilai sama maka outnya tidak ada atau nol dan apabila terdapat perbedaan nilai input maka output akan ada.
→ Konfigurasi Pin Op-Amp:
→ Spesifikasi Op-Amp:
Secara sederhana, resistor merupakan komponen dasar yang ada pada sistem elektronika. Biasanya, resistor digunakan pada setiap rangkaian elektronik lantaran berfungsi sebagai pengatur dan juga pembatas jumlah arus listrik dalam suatu rangkaian.
Sebenarnya, cara kerja resistor ini cukup simple, yakni dengan menghambat arus listrik yang mengalir dari salah satu ujung kutub ke ujung kutub yang lainnya. Proses menghambat arus listrik tersebut, biasanya dibarengi dengan nilai hambatan variatif sesuai dengan nilai hambatan yang tertera pada resistor.
→ Cara menentukan nilai dari resistor adalah sebagai berikut:
.jpg) |
| Tabel Warna Resistor |
- Gelang / cincin ke - 1 : 100 Ω.
- Gelang / cincin ke - 2 : 00 Ω.
- Gelang / cincin ke - 3 : 5 Ω.
- Gelang / cincin ke - 4 : 10⁵ Ω.
- Gelang / cincin ke - 5 : ±10%.
- Resistansi pada resistor = 105 × 10⁵ Ω (±10%) / = 10,5 ㏁ (±10%)
Dengan ±10% sebagai nilai dari toleransi dari resistor.
→ Spesifikasi Resistor:
4. Kapasitor
Kondensator atau kapasitor adalah komponen listrik yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik.
- Untuk menghitung nilai kapasitor elektrolit nilainya telah tertera pada komponen
- Untuk menghitung nilai kapasitor keramik, kertas, dan kapasitor non-polaritas lainnya adalah sebagai berikut:
- Contoh:
- Kode : 473Z
- Nilai Kapasitor = 47 x 103
- Nilai Kapasitor = 47 x 1000
- Nilai Kapasitor = 47.000pF atau 47nF atau 0,047µF
Huruf dibelakang angka menandakan Toleransi dari Nilai Kapasitor tersebut, Berikut adalah daftar Nilai Toleransinya :
B = 0.10pF
C = 0.25pF
D = 0.5pF
E = 0.5%
F = 1%
G= 2%
H = 3%
J = 5%
K = 10%
M = 20%
Z = + 80% dan - 20%
→ Spesifikasi Kapasitor:
- Bahan dielektrika : cairan elektrolit
- Rentang nilai kapasitansi yang tersedia : 0,01uF hingga 10000uF
- Rentang nilai tegangan kerja maksimal : 16 V sampai 450 V
- Suhu maksimum : 105° C
- Jenis : kapasitor polar
5. Op-Amp (LM741)
Operational 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. Prinsip kerja dari Op-Amp adalah membandingkan nilai kedua input (inverting dan non-inverting), apabila kedua input bernilai sama maka outnya tidak ada atau nol dan apabila terdapat perbedaan nilai input maka output akan ada.
→ Konfigurasi Pin Op-Amp:
→ Spesifikasi Op-Amp:
4. Dasar Teori[kembali]
Rangkaian pembangkit gelombang segitiga (Triangle Generator) dapat dibuat dari rangkaian ramp generator diseri dengan komparator dan output komparator di-feedback-kan ke input ramp generator. seperti gambar 140 dan bentuk gelombang output seperti gambar 141.
| Gambar 140 (a). Rangkaian triangle generator |
 |
| Gambar 140 (b). Rangkaian alternatif triangle generator |
| Gambar 141 . Grafik Rangkaian |
→ Rumus BSF:
Selama:
Saat:
Selama:
Saat:
Selama:
Saat:
1. Resistor
→ Rumus BSF:
Saat:
Secara sederhana, resistor merupakan komponen dasar yang ada pada sistem elektronika. Biasanya, resistor digunakan pada setiap rangkaian elektronik lantaran berfungsi sebagai pengatur dan juga pembatas jumlah arus listrik dalam suatu rangkaian.
Sebenarnya, cara kerja resistor ini cukup simple, yakni dengan menghambat arus listrik yang mengalir dari salah satu ujung kutub ke ujung kutub yang lainnya. Proses menghambat arus listrik tersebut, biasanya dibarengi dengan nilai hambatan variatif sesuai dengan nilai hambatan yang tertera pada resistor. → Cara menentukan nilai dari resistor adalah sebagai berikut:Tabel Warna Resistor
Contohnya:- Gelang / cincin ke - 1 : 100 Ω.
- Gelang / cincin ke - 2 : 00 Ω.
- Gelang / cincin ke - 3 : 5 Ω.
- Gelang / cincin ke - 4 : 10⁵ Ω.
- Gelang / cincin ke - 5 : ±10%.
- Resistansi pada resistor = 105 × 10⁵ Ω (±10%) / = 10,5 ㏁ (±10%)
Dengan ±10% sebagai nilai dari toleransi dari resistor.
→ Spesifikasi Resistor:
Secara sederhana, resistor merupakan komponen dasar yang ada pada sistem elektronika. Biasanya, resistor digunakan pada setiap rangkaian elektronik lantaran berfungsi sebagai pengatur dan juga pembatas jumlah arus listrik dalam suatu rangkaian.
Sebenarnya, cara kerja resistor ini cukup simple, yakni dengan menghambat arus listrik yang mengalir dari salah satu ujung kutub ke ujung kutub yang lainnya. Proses menghambat arus listrik tersebut, biasanya dibarengi dengan nilai hambatan variatif sesuai dengan nilai hambatan yang tertera pada resistor.
→ Cara menentukan nilai dari resistor adalah sebagai berikut:
|
| Tabel Warna Resistor |
- Gelang / cincin ke - 1 : 100 Ω.
- Gelang / cincin ke - 2 : 00 Ω.
- Gelang / cincin ke - 3 : 5 Ω.
- Gelang / cincin ke - 4 : 10⁵ Ω.
- Gelang / cincin ke - 5 : ±10%.
- Resistansi pada resistor = 105 × 10⁵ Ω (±10%) / = 10,5 ㏁ (±10%)
Dengan ±10% sebagai nilai dari toleransi dari resistor.
→ Spesifikasi Resistor:
→ Paralel dan Seri resistor:
→ Grafik fungsi:
2. Kapasitor
Kondensator atau kapasitor adalah komponen listrik yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik.
→ Cara menghitung kapasitor:- Untuk menghitung nilai kapasitor elektrolit nilainya telah tertera pada komponen
- Untuk menghitung nilai kapasitor keramik, kertas, dan kapasitor non-polaritas lainnya adalah sebagai berikut:
- Contoh:
- Kode : 473Z
- Nilai Kapasitor = 47 x 103
- Nilai Kapasitor = 47 x 1000
- Nilai Kapasitor = 47.000pF atau 47nF atau 0,047µF
Huruf dibelakang angka menandakan Toleransi dari Nilai Kapasitor tersebut, Berikut adalah daftar Nilai Toleransinya :
B = 0.10pF
C = 0.25pF
D = 0.5pF
E = 0.5%
F = 1%
G= 2%
H = 3%
J = 5%
K = 10%
M = 20%
Z = + 80% dan -20%
→ Spesifikasi Kapasitor:- Bahan dielektrika : cairan elektrolit
- Rentang nilai kapasitansi yang tersedia : 0,01uF hingga 10000uF
- Rentang nilai tegangan kerja maksimal : 16 V sampai 450 V
- Suhu maksimum : 105° C
- Jenis : kapasitor polar
→ Paralel dan Seri Kapasitor:
→ Grafik Pengisian dan Pengosongan kapasitor:
2. Kapasitor
Kondensator atau kapasitor adalah komponen listrik yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik.
- Untuk menghitung nilai kapasitor elektrolit nilainya telah tertera pada komponen
- Untuk menghitung nilai kapasitor keramik, kertas, dan kapasitor non-polaritas lainnya adalah sebagai berikut:
- Contoh:
- Kode : 473Z
- Nilai Kapasitor = 47 x 103
- Nilai Kapasitor = 47 x 1000
- Nilai Kapasitor = 47.000pF atau 47nF atau 0,047µF
Huruf dibelakang angka menandakan Toleransi dari Nilai Kapasitor tersebut, Berikut adalah daftar Nilai Toleransinya :
B = 0.10pF
C = 0.25pF
D = 0.5pF
E = 0.5%
F = 1%
G= 2%
H = 3%
J = 5%
K = 10%
M = 20%
Z = + 80% dan -20%
→ Spesifikasi Kapasitor:
- Bahan dielektrika : cairan elektrolit
- Rentang nilai kapasitansi yang tersedia : 0,01uF hingga 10000uF
- Rentang nilai tegangan kerja maksimal : 16 V sampai 450 V
- Suhu maksimum : 105° C
- Jenis : kapasitor polar
→ Paralel dan Seri Kapasitor:
→ Grafik Pengisian dan Pengosongan kapasitor:
3. Op-Amp (LM741)
Operational 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. Prinsip kerja dari Op-Amp adalah membandingkan nilai kedua input (inverting dan non-inverting), apabila kedua input bernilai sama maka outnya tidak ada atau nol dan apabila terdapat perbedaan nilai input maka output akan ada.
→ Konfigurasi Pin Op-Amp:
Ada tiga karakteristik utama op-amp ideal, yaitu; 1. Gain sangat besar (AOL >>). Penguatan open loop adalah sangat besar karenafeedback-nya tidak ada atau RF = tak terhingga. 2. Impedansi input sangat besar (Zi >>). Impedansi input adalah sangat besar sehinggaarusinputke rangkaian dalam op-amp sangat kecil sehinggateganganinput sepenuhnya dapat dikuatkan. 3. Impedansi output sangat kecil (Zo <<). Impedansi output adalah sangat kecil sehingga teganganoutput stabil karena tahanan beban lebih besar yang diparalelkandenganZo <<. Simbol Op-Amp seperti gambar berikut:
dimana, V1 = tegangan input dari kaki non inverting. V2 = tegangan input dari kaki inverting. Vo = tegangan output.
→ Spesifikasi Op-Amp:
→ Grafik Kurva I/O:
TRIANGLE WAVE GENERATOR
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 Non-Inverting schmitt triger A1 akan memberikan input ke integrator lagi dan hal ini berulang terus.
Prinsip Kerja :
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.
3. Op-Amp (LM741)
Operational 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. Prinsip kerja dari Op-Amp adalah membandingkan nilai kedua input (inverting dan non-inverting), apabila kedua input bernilai sama maka outnya tidak ada atau nol dan apabila terdapat perbedaan nilai input maka output akan ada.
→ Konfigurasi Pin Op-Amp:
Ada tiga karakteristik utama op-amp ideal, yaitu;
1. Gain sangat besar (AOL >>). Penguatan open loop adalah sangat besar karenafeedback-nya tidak ada atau RF = tak terhingga.
2. Impedansi input sangat besar (Zi >>). Impedansi input adalah sangat besar sehinggaarusinputke rangkaian dalam op-amp sangat kecil sehinggateganganinput sepenuhnya dapat dikuatkan.
3. Impedansi output sangat kecil (Zo <<). Impedansi output adalah sangat kecil sehingga teganganoutput stabil karena tahanan beban lebih besar yang diparalelkandenganZo <<.
Simbol Op-Amp seperti gambar berikut:
dimana,
V1 = tegangan input dari kaki non inverting.
V2 = tegangan input dari kaki inverting.
Vo = tegangan output.
→ Spesifikasi Op-Amp:
→ Grafik Kurva I/O:
TRIANGLE WAVE GENERATOR
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 Non-Inverting schmitt triger A1 akan memberikan input ke integrator lagi dan hal ini berulang terus.
Prinsip Kerja :
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.
5. Soal latihan[kembali]
1. Rangkaian pembangkit gelombang segitiga disebut juga?
a. Ramp generator
b. Sinus generator
c. Sawthooth generator
d. Triangle generator
2. Alat untuk memproyeksikan bentuk sinyal listrik agar dapat dilihat adalah?
a. AVO meter
b. Thermometer
c. Osiloskop
d. Meteran
3. Bagaimana cara membuat triangle generator?
a. Mengunakan rangkaian ramp generator yang di serikan dengan comperator dimana output komperator di-feedback-kan ke input ramp generator
b. Menggunakan hanya resistor dan kapasitor
c. Kedua duanya salah.
6. Percobaan[kembali]
a.Prosedur
- Siapkan alat dan bahan yang dibutuhkan dalam membuat rangkaian tersebut.
- Alat dan bahan yang digunakan adalah Op-Amp, Resistor, Ground, dan sebagainya.
- Rangkailah alat dan bahan tersebut seperti gambar di bawah ini.
- Simulasikan pada software proteus 8.
b.Rangkaian Simulasi dan Prinsip kerja
.png)
.png)
c.Vidio simulasi
vidio triangle generator
7. Download File[kembali]
- Download file rangkaian triangle generator disini
- download datasheet Resistor↠ klik disini
- download datasheet Kapasitor↠ klik disini
- download datasheet Op Amp↠ Klik Disini
- download datasheet Osiloskop↠ Klik Disini
Komentar
Posting Komentar