LAPORAN elektronika Penguat IC
-
Upload
muhammadafzal6696 -
Category
Documents
-
view
108 -
download
8
description
Transcript of LAPORAN elektronika Penguat IC
Laporan Praktikum Elektronika
KARAKTERISTIK PENGUAT IC OP AMP 741
Nama : Muhammad Afzal
NIM : 1305106010016
Kelas : Jumat (10.00 WIB)
Asisten: Ari Irvansyah
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTANIAN
LABORATORIUM ELEKTRONIKA
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SYIAH KUALA
DARUSALLAM BANDA ACEH
2015
I . PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Di zaman teknologi canggih seperti saat ini, peralatan elektronik dituntut agar
mempunyai ukuran dan beratnya seringan dan sekecil mungkin, dan hal itu dapat
dimungkinkan dengan penggunaan IC. Selain ukuran dan berat IC yang kecil dan
ringan, IC juga memberikan keuntungan lain yaitu bila dibandingkan dengan
sirkuitt-sirkuit konvensional yang banyak menggunakan komponen, IC dengan
sirkuit yang relatif kecil hanya mengkonsumsi sedikit sumber tenaga dan tidak
menimbulkan panas berlebih sehingga tidak membutuhkan pendinginan (cooling
system).
Seiiring perkembangan teknologi, ilmu tentang elektronika terus dan semakin
meningkat dengan semakin lengkapnya jenis-jenis IC yang disediakan untuk
rangkaian Linear dan Digital, sehingga produk peralatan elektronik dari tahun ke
tahun semakin mengecil dan canggih. Ditinjau dari teknik pembuatan dan bahan
baku yang digunakan, terdapat 4 (empat) jenis IC, yaitu : Jenis Monolithic, Thin
film, dan Hybrid. Khusus untuk jenis hybrid, yang merupakan gabungan dari thin-
film, monolithic dan thick-film.
Sekarng ini IC telah digunakan secara luas diberbagai bidang kehidupan,
salah satunya dibidang industri Dirgantara atau penerbangan, dimana rangkaian
kontrol elektroniknya akan semakin ringkas dan kecil sehingga dapat mengurangi
berat Satelit, Misil dan jenis-jenis pesawat ruang angkasa lainnya. Desain
komputer yang sangat kompleks dapat dipermudah, sehingga banyaknya
komponen dapat dikurangi dan ukuran motherboardnya dapat diperkecil. Contoh
lain misalnya IC digunakan di dalam mesin penghitung elektronik (kalkulator)
yang biasa akademisi gunakan, juga telepon seluler(ponsel) yang bentuknya
semakin tipis dan fungsi yang semakin canggih.
B. Tujuan Praktikum
Adapun tujuan daari praktikum kali ini adalah untuk mengetahui prinsip serta
kerakteristik IC 741, serta mengetahui prinsip modifikasi IC 741 sebagai
rangkaian inverting, non inverting, penjumlah dan selisih.
1
II . TINJAUAN PUSTAKA
LM741 adalah salah satu IC (Integrated Circuit) Op-Amp (Operational
Amplifier) yang memiliki 8 pin. IC Op-Amp ini terdapat 2 jenis bentuk, yaitu
tabung (lingkaran) dan kotak (persegi), tetapi yang umum adalah yang berbentuk
persegi. Op-Amp banyak digunakan dalam sistem analog komputer, penguat
video/gambar, penguat audio, osilator, detector dan lainnya. LM741 biasanya
bekerja pada tegangan positif/negatif 12 volt, dibawah itu IC tidak akan bekerja.
Setiap pin/kaki-kaki pada IC LM741 mempunya fungsi yang berbeda-beda
(Rashid, 1998 ).
Integrated Circuit (IC) adalah suatu komponen elektronik yang dibuat dari
bahan semi conductor, dimana IC merupakan gabungan dari beberapa komponen
seperti Resistor, Kapasitor, Dioda dan Transistor yang telah terintegrasi menjadi
sebuah rangkaian berbentuk chip kecil, IC digunakan untuk beberapa keperluan
pembuatan peralatan elektronik agar mudah dirangkai menjadi peralatan yang
berukuran relatif kecil (Gunawan,1996).
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. Sedangakan, 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 (Mismail, 2012).
Integrated Circuit atau disingkat dengan IC adalah Komponen Elektronika
Aktif yang terdiri dari gabungan ratusan, ribuan bahkan jutaan Transistor, Dioda,
Resistor dan Kapasitor yang diintegrasikan menjadi suatu Rangkaian Elektronika
dalam sebuah kemasan kecil. Bahan utama yang membentuk sebuah Integrated
Circuit (IC) adalah Bahan Semikonduktor. Silicon merupakan bahan
semikonduktor yang paling sering digunakan dalam Teknologi Fabrikasi
Integrated Circuit (IC). Dalam bahasa Indonesia, Integrated Circuit atau IC ini
sering diterjemahkan menjadi Sirkuit Terpadu (Iftadi, 2008).
2
III . METODOLOGI PRAKTIKUM
A. Tempat dan Waktu
Praktikum tentang karakteristik penguat IC OP Amp 741 ini
dilaksanakan di Laboratorium Elektronika, Program Studi Teknik Pertanian
Fakultas Pertanian, Universitas Syiah Kuala Darussalam Banda Aceh.
Bertepatan pada hari Jumat tanggal 13 November 2015 pukul 10.00 WIB.
B. Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan pada praktikum kali ini adalah IC 741,
Multitester, Project Bord, dan Catu Daya.
C. Cara Kerja
Adapun tahapan pelaksanaan yang dilakukan pada praktikum kali ini
adalah pertama, asisten menjelaskan tentang IC (Intergrated Circuit). Kedua,
asisten memberikan pemahaman tentang pembagian IC menurut jumlah
komponennya. Akhirnya, menghitung jumlah kaki dan fungsinya pada IC OP
Amp.
3
IV . HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Analisa Data
Jenis-jenis IC berdasarkan jumlah komponen elektronik yang
dikandungnya:
SSI (small-scale integration)
yaitu IC dengan jumlah komponen elektronika yang dikandungnya
maksimum berjumlah 100 komponen elektronik.
MSI (medium-scale integration)
yaitu IC dengan jumlah komponen elektronika yang dikandungnya 100
sampai 3.000 komponen elektronik.
LSI (large-scale integration)
yaitu IC dengan jumlah komponen elektronika yang dikandungnya 3.000
sampai 100.000 komponen elektronik.
VLSI (very large-scale integration)
yaitu IC dengan jumlah komponen elektronika yang dikandungnya
100.000 sampai 1.000.000 komponen elektronik.
ULSI (ultra large-scale integration)
yaitu IC dengan lebih dari 1 juta komponen elektronik.
B. Pembahasan
Integrated Circuit (IC) merupakan komponen semikonduktor yang di
dalamnya dapat memuat puluhan, ratusan atau ribuan atau bahkan lebih
komponen dasar elektronik yang terdiri dari sejumlah komponen resistor,
transistor, dioda dan komponen semikonduktor yang lain. Komponen-komponen
yang ada di dalam IC membentuk suatu subsistem terintegrasi (rangkaian terpadu)
yang bekerja untuk suatu keperluan tertentu, namun tidak tertutup kemungkinan
dipergunakan untuk tujuan yang lain.
Setiap jenis IC didesain untuk keperluan khusus sehingga setiap IC akan
memiliki rangkaian internal yang beragam. Untuk mengetahui rangkaian internal,
lingkungan kerja dan tegangan voltase operasi IC maka perlu dibaca datasheet
yang diterbitkan oleh masing-masing produsennya (Philips, ST, Motorola, Sharp,
Beckman, Cirrus Logic, Texas Instrument, dll) baik dalam bentuk media cetak
4
5
seperti buku ataupun elektronik (E-Book PDF). Datasheet sangat diperlukan
apabila kita akan mendesain sebuah rangkaian elektronik.
Integrated Circuit diproduksi dengan berbagai kemasan dengan jumlah pin
(kaki) yang bervariasi sesuai dengan fungsinya. Beberapa contoh kemasan IC
yaitu DIP, CERDIP, DIL (dual in line) yang umum digunakan adalah DIP/DIl.
Kemasan IC terbuat dari bahan epoxy atau silikon dan dari bentuk ini muncul pin-
pin atau kaki-kaki dengan jarak kaki yang satu dengan yang lainnya teatur rapi.
Sebuah IC mempunyai urutan kaki nomor 1 sampai dengan sejumlah kaki yang
ada. Urutan kaki IC tidak dicantumkan pada badan IC akan tetapi yang pasti
bahwa kaki nomor 1 berdekatan dengan kaki nomor 2, kaki nomor 2 berdekatan
dengan kaki nomor 3 dan seterusnya.
Cara menentukan kaki IC adalah untuk IC yang dikemas dalam kemasan
DIL atau dua garis maka kaki nomor 1 adalah kaki yang dekat titik (bulatan) dan
tanda itu berdekatan dengan lekukan (cekungan) yang ada pada badan IC.
Selanjutnya kaki nomor 2, nomor 3 dan seterusnya dapat kita peroleh dengan cara
memutar dengan arah berlawanan dengan arah jarum jam. Untuk IC yang dikemas
dalam kemasan satu baris maka kaki nomor 1 adalah kaki yang paling tepi dan
berdekatan dengan tanda titik, cekungan atau tanda yang lain. IC dibedakan
jenisnya menurut bentuk fisik dan fungsinya.
IC Power Amplifier mempunyai bentuk pipih dan fisiknya lebih besar dari
yang lain. Digunakan pada rangkaian penguat suara (audio amplifier). Daya
output IC ini cukup besar, berkisar antara 15 watt sampai 100 Watt atau bahkan
lebih. Contoh tipe IC-nya adalah STK015, STK 070, STK 105, LA 4440 dan
sebagainya.
IC Power Adaptor (Regulator). Digunakan sebagai komponen utama pada
rangkaian power adaptor pada sub rangkaian regulator yang berfungsi sebagai
penstabil tegangan atau voltase. Contoh tipe IC-nya adalah LM 317H, 78xx (xx =
05, 06, 07, 08, 09, 12), L200, S 042 P, LM 723 dan sebagainya.
IC Op Amp digunakan pada rangkaian digital yang berfungsi sebagai op
amp atau untuk keperluan lain. Misalnya op amp audio amplifier, op amp mic, op
amp head tape recorder, termometer digital dan lain-lain. Contoh tipe IC-nya
adalah LM 709, LM 741, LM 386, TL 074, TL 083, TL 084 dan sebagainya.
6
IC Silinder, IC ini mempunyai bentuk silinder dan banyak digunakan pada
rangkaian penguat pesawat CB(Citizen Band) atau HT (Held Transceived). IC
jenis ini mempunyai tingkat ketahanan dan keawetan lebih lama dari jenis IC
penguat yang lain. Contoh tipe IC-nya adalah CL 914, CA703, CA714 dan
sebagainya.
IC Flip-Flap (FF) atau Timer (CLK,Clock)IC ini banyak digunakan pada
rangkaian pembangkit (multivibrator) untuk memberi umpan atau sumber detak
(oscilator) pada IC digital atau untuk keperluan lain. Misalnya NE 555 (IC
terpopuler dikalangan pelajar) untuk alarm multiguna, signal injektor, penguji
hubungan, saklar sentuh, timer lampu FF, frekuensi meter, pengacau frekuensi,
otak rangkaian power amplifier, regulator pada power adaptor (dapat berfungsi
seperti IC Power Amplifier dan Power Adaptor), pengusir serangga, organ
elektronik dan lain-lain. Contoh tipe IC-nya NE 555, NE 556 (dua NE 555),
M7555 dan sebagainya.
IC digital, dalam IC digital, suatu titik elektronis yang berupa seutas kabel atau
kaki IC, akan mewujudkan salah satu dari dua keadaan logika, yaitu logika ‘0’
(nol, rendah) atau logika ‘1’ (satu, tinggi). Suatu titik elektronis mewakili satu
‘binary digit’ atau biasa disingkat dengan sebutan ‘bit’. Binary berarti system
‘dua-an’, yakni bilangan yang hanya mengenal dua angka, 0 dan 1. IC digital
dibedakan menjadi dua.
IC TTL (Transistor-Transistor Logic)Pada suatu lingkungan IC TTL
logika ‘0’ direpresentasikan dengan tegangan 0 sampai 0,7 Volt arus searah (DC,
Direct Current), sedangkan logika ‘1’ diwakili oleh tegangan DC setinggi 3,5
sampai 5 Volt.
IC jenis pengatur tegangan tetap (Fixed Voltage Regulator) ini memiliki
nilai tetap yang tidak dapat disetel (di-adjust) sesuai dengan keinginan
rangkaiannya. Tegangannya telah ditetapkan oleh produsen IC sehingga tegangan
DC yang diatur juga tetap sesuai dengan spesifikasi IC-nya.Misalnya IC Voltage
Regulator 7805, maka Output Tegangan DC-nya juga hanya 5 Volt DC. Terdapat
2 jenis pengatur pegangan tetap yaitu Positive Voltage Regulator dan Negative
Voltage Regulator.
7
Microprocessor adalah alat pemroses data yang merupakan pengembangan
dari teknologi pembuatan Integrated Circuit (IC), Ada beberapa peristilahan yang
dipakai untuk menunjukan tingkat kepadatan (density) dari suatu chip IC, yaitu
Small Scale Integration (SSI-mengemas beberapa puluh transistor), Medium Scale
Integration (MSI-mengemas sampai beberapa ratus transistor), dan sekarang yang
sedang berkembang adalah Very Large Scale Integration (VLSI-mengemas
puluhan ribu sampai jutaan transistor). Ultra-Large Scale Integration (ULSI)
meningkatkan jumlah tersebut menjadi jutaan. Kemampuan untuk memasang
sedemikian banyak komponen dalam suatu keping yang berukurang setengah
keping uang logam mendorong turunnya harga dan ukuran komputer.
Jenis IC Voltage Regulator yang paling sering ditemukan di pasaran
adalah tipe 78XX. Tanda XX dibelakangnya adalah kode angka yang menunjukan
tegangan Output DC pada IC Voltage Regulatortersebut. Contohnya
7805,7809,7812 dan lain sebagainya. IC 78XX merupakan IC jenis Positive
Voltage Regulator. IC yang berjenis Negative Voltage Regulator memiliki desain,
konstruksi dan cara kerja yang sama dengan jenis Positive Voltage Regulator,
yang membedakannya hanya polaritas pada tegangan.
IC jenis Adjustable Voltage Regulator adalah jenis IC pengatur tegangan
DC yang memiliki range tegangan Output tertentus ehingga dapat disesuaikan
kebutuhan rangkaiannya. IC Adjustable Voltage Regulatorini juga memiliki 2
jenis yaitu positive adjustable voltage regulator dan vegative adjustable voltage
Regulator. Contoh IC jenis positive adjustable voltage Regulator diantaranya
adalah LM317 yang memiliki range atau rentang tegangan dari 1.2 Volt DC
sampai pada 37 Volt DC. IC jenis negative adjustable voltage regulator adalah
LM337 yang memiliki range atau jangkauan tegangan yang sama dengan LM317.
Pada dasarnya desain, konstruksi dan cara kerja pada kedua jenis IC Adjustable
voltage regulator adalah sama. Yang membedakannya adalah polaritas pada
output tegangan DC-nya. IC fixed voltage regulator juga dikategorikan sebagai IC
Linear Voltage Regulator.
IC jenis Switching Voltage Regulator ini memiliki desain, konstruksi dan
cara kerja yang berbeda dengan IC Linear Regulator (Fixed dan Adjustable
Voltage Regulator). Switching voltage regulator memiliki efisiensi pemakaian
8
energi yang lebih baik jika dibandingkan dengan IC Linear Regulator. Hal ini
dikarenakan kemampuannya yang dapat mengalihkan penyediaan energy listrik ke
medan magnet yang memang difungsikan sebagai penyimpan energi listrik. Oleh
karena itu, untuk merangkai pengatur tegangan dengan system Switching Voltage
Regulator harus ditambahkan komponen Induktor yang berfungsi sebagai elemen
penyimpan energy listrik.
IC analog adalah IC yang tersusun oleh beberapa rangkaian (linier) dan
beroperasi dengan menggunakan sinyal sinusoidal. IC Linier adalah IC yang pada
umumnya berfungsi sebagai : penguat daya (Power Amplifier),penguat sinyal
(Signal Amplifier), penguat operasional (Operational Amplifier / Op Amp),
Penguat Sinyal Mikro (Microwave Amplifier), penguat RF dan IF (RF and IF
Amplifier), Voltage Comparator ,Multiplier, penerima frekuensi radio (Radio
Receiver), regulator tegangan(Voltage Regulator).
Integrated circuit atau IC adalah komponen dasar yang terdiri
dari resistor, transistor dan lain-lain. IC adalah komponen yang dipakai sebagai
otak peralatan elektronika. Pada komputer, IC yang dipakai adalah mikroprosesor.
Dalam sebuah mikroprosesor Intel Pentium 4 dengan ferkuensi 1,8 trilyun getaran
per detik terdapat 16 juta transistor, belum termasuk komponen lain. Fabrikasi
yang dipakai oleh mikroprosesor adalah 60nm. Sirkuit terpadu dimungkinkan
oleh teknologi pertengahan abad ke-20 dalam fabrikasi alat semikonduktor dan
penemuan eksperimen yang menunjukkan bahwa alat semikonduktor dapat
melakukan fungsi yang dilakukan oleh tabung vakum.
Pengintegrasian transistor kecil yang banyak jumlahnya ke dalam sebuah chip
yang kecil merupakan peningkatan yang sangat besar bagi perakitan tube-vakum
sebesar-jari. Ukuran IC yang kecil, tepercaya, kecepatan "switch",
konsumsi listrik rendah,produksi massal, dan kemudahan dalam menambahkan
jumlahnya dengan cepat menyingkirkan tabung vakum.
8
Gambar 1. IC di dalam sebuah sirkuit elektronik
Hanya setengah abad setelah penemuannya, IC telah digunakan dimana-
mana. Radio, televisi, komputer, telepon selular, dan peralatan digital lainnya
yang merupakan bagian penting dari masyarakat modern. Contohnya,
sistemtransportasi, internet, dan lai-lain tergantung dari keberadaan alat ini. IC
mempunyai ukuran seukuran tutup pena sampai ukuran ibu jari dan dapat diisi
sampai 250 kali dan digunakan pada alat elektronika seperti: Telepon, Kalkulator,
Ponsel, Radio,dan lain-lain.
IC sering dikelompokkan berdasar jumlah transistor yang dikandungnya
yaitu ; MSI (medium-scale integration) adalah chip dengan 100 sampai 3.000
komponen elektronik. LSI (large-scale integration) adalah chip dengan 3.000
sampai 100.000 komponen elektronik. VLSI (very large-scale integration) adalah
chip dengan 100.000 sampai 1.000.000 komponen elektronik. ULSI (ultra large-
scale integration) adalah chip dengan lebih dari 1 juta komponen elektronik. SSI
(small-scale integration) adalah chip dengan maksimum 100 komponen
elektronik
Sirkuit terpadu / IC awal hanya memuat beberapa transistor dan
digolongkan sebagai "small-scale integration" (SSI), yaitu sirkuit digital yang
memuat beberapa puluh transistor atau beberapa logic gate. Contoh SSI yaitu
linear IC seperti PlesseySL201 atau Philips TAA320 yang hanya memiliki dua
transistor. Istilah Large Scale Integration pertama kali digunakan oleh
ilmuwan IBM, Rolf Landauer saat menjelaskan konsep yang selanjutnya
melahirkan istilah SSI, MSI, VLSI, dan ULSI.
SSI digunakan pada proyek-proyek awal kedirgantaraan, dan mendorong
perkembangan teknologi sirkuit terpadu sebagaimana teknologi-teknologi
lainnya. Minuteman missile dan Apollo program menggunakan konputer digital
8
yang ringan untuk system inertial guidance-nya; Apollo guidance
computer mendorong kemajuan teknologi sirkuit terpadu hingga dapat diproduksi
secara masal. Program misil Minuteman dan banyak program Navy lainnya adalah
pasar bagi sirkuit terpadu yang bernilai sebesar $4 miliar pada tahun 1962. IC
mulai muncul pada produk konsumen di akhir dekade, dan aplikasi tipikalnya
yaitu FM inter-carrier sound processing pada penerima signal di televisi.
SSI Sirkuit terpadu berkembang menjadi "medium-scale integration"
(MSI) pada akhir tahun 1960an, ditandai dengan munculnya chip yang memuat
beberapa ratus transistor. MSI memiliki keuntungan ekonomis karena walaupun
harganya lebih mahal sedikit dibandingkan SSI, MSI memungkinkan sistem yang
lebih kompleks diwujudkan dalam sebuah chip dan menghasilkan lebih sedikit
komponen untuk dirakit pada circuit board.
Pada pertengahan tahun 1970an, "large-scale integration" (LSI), yaitu
sirkuit terpadu dengan beberapa puluh ribu transistor per chip berhasil
diwujudkan. Sirkuit terpadu seperti 1K-bit RAM, chip untuk kalkulator, dan
mikroprocesor awal, yang diproduksi pada awal tahun 1970an, mempunyai sekitar
4000 transistor. LSI dengan kurang lebih 10,000 transistor diproduksi sekitar
tahun 1974 untuk main memory pada komputer dan mikroprocesor generasi
kedua.
Sejak tahun 1980an hingga saat ini, "very large-scale integration" (VLSI)
telah diproduksi untuk banyak aplikasi. Pada awal tahun 1980an, jumlah transistor
dalam sebuah chip berkisar beberapa ratus transistor dan mencapai beberapa
miliar transistor pada tahun 2009.
BAB V PENUTUP
A. Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang dapat diambil pada praktikum kali ini adalah :
1. IC Op Amp digunakan pada rangkaian digital yang berfungsi sebagai op
amp atau untuk keperluan lain
2. IC adalah komponen yang dipakai sebagai otak peralatan elektronika.
Pada komputer, IC yang dipakai adalah mikroprosesor
3. IC terbuat dari bahan epoxy atau silikon memiliki kaki-kaki dengan jarak
satu dengan yang lain teatur rapi.
4. Microprocessor adalah alat pemroses data yang merupakan pengembangan
dari teknologi pembuatan Integrated Circuit (IC).
5. IC Power Amplifier mempunyai bentuk pipih dan fisiknya lebih besar dari
yang lain dan digunakan pada rangkaian penguat suara (audio amplifier)
B. Saran
Adapun saran yang dapat berikan dalam praktikum ini adalah saya sangat
berharap pada saat praktikum ketersedian alat dan bahan pendukung tersedia
lengkap,supaya mahasiswa dapat memahaminya dan tidak hanya sekedar
membayangkan dengan berimajinasi tak bertentu.
11
DAFTAR PUSTAKA
Gunawan, Hanafi. 1996. Prinsip-prinsip Elektronika Edisi Kedua.Erlangga, Jakarta.
Iftadi, Irwan. 2008. Dasar-Dasar Elektronika. T. Pradnya Paramita. Bandung.
Mismail, Budiono. 2012. Dasar Teknik Elektro. UB Press. Jakarta.
Rashid, Muhammad. 1998. Power Electronics 2th ed ( Terjemahan ). Prentice-Hall
International, Inc.New York.
12