Hukum- hukum Dasar Termodinamika

Terdapat empat Hukum Dasar yang berlaku di dalam sistem termodinamika, yaitu:

• Hukum Awal (Zeroth Law) Termodinamika

Hukum ini menyatakan bahwa dua sistem dalam keadaan setimbang dengan sistem ketiga, maka ketiganya dalam saling setimbang satu dengan lainnya.

• Hukum Pertama Termodinamika

Hukum ini terkait dengan kekekalan energi. Hukum ini menyatakan perubahan energi dalam dari suatu sistem termodinamika tertutup sama dengan total dari jumlah energi kalor yang disuplai ke dalam sistem dan kerja yang dilakukan terhadap sistem.

• Hukum kedua Termodinamika

Hukum kedua termodinamika terkait dengan entropi. Hukum ini menyatakan bahwa total entropi dari suatu sistem termodinamika terisolasi cenderung untuk meningkat seiring dengan meningkatnya waktu, mendekati nilai maksimumnya.

• Hukum ketiga Termodinamika

Hukum ketiga termodinamika terkait dengan temperatur nol absolut Hukum ini menyatakan bahwa pada saat suatu sistem mencapai temperatur nol absolut, semua proses akan berhenti dan entropi sistem akan mendekati nilai minimum. Hukum ini juga menyatakan bahwa entropi benda berstruktur kristal sempurna pada temperatur nol absolut bernilai nol.

Hukum I Termodinamika

"Energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan tetapi dapat dikonversi dari suatu bentuk ke bentuk yang lain." Hukum pertama adalah prinsip kekekalan energi yang memasukan kalor sebagai model perpindahan energi. Menurut hukum pertama, energi dalam suatu benda dapat ditingkatkan dengan menambahkan kalor ke benda atau dengan melakukan usaha pada benda. Hukum pertama tidak membatasi tentang arah perpindahan kalor yang dapat terjadi.

baa baa bLack sweety...

no coment...

kepaLzuand...*

Cinta itu bahagia tapi menyakitkan...
Saat kita mencintai, kita bahagia,,,
Saat kita cemburu, kita terLuka...

Cinta tidak harus memiLiki,,, itu bohong...!!
Semua orang ingin memiLiki bahkan terkadang harus memiLiki...

Bahagia meLihat orang yang dicintai `bahagia`,,, itu juga bohong...!!
Kita hanya pura_pura bahagia disaat hati terLuka...
HaL tersebut mengajarkan kita sebagai pribadi yang `munafik`...

Lebih baik dicintai daripada mencintai,,, saLah besar...!!
Saat kita dicintai kita hanya merasa bangga,,,
Namun saat mencintai kita dapat merasakan arti kebahagiaan yang sesungguhnya...*

Jadi hargaiLah hatimu & beriLah haL yang terindah pada kehidupanmu...!!
Good Luck...!!


(catatan ini sangat jauh dari mata kuLiahkuuu.....)

Aplikasi Popular (Laporan Praktikum Eksperimen Elektronika)

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Operational Amplifier atau 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, integrator dan differensiator.

Contoh penggunaan op-amp adalah untuk operasi matematika sederhana seperti penjumlahan dan pengurangan terhadap tegangan listrik hingga dikembangkan kepada penggunaan aplikatif seperti komparator dan osilator. Selain itu aplikasi pemakaian op-amp juga meliputi bidang elektronika audio, pengatur tegangan dc, tapis aktif, penyearah presisi, pengubah analog digital dan pengubah digital ke analog, pengolah isyarat seperti cuplik tahan, penguat pengunci, kendali otomatik, computer analog, elektronika nuklir, dan lain-lain.

Dalam percobaan ini akan dicoba beberapa penggunaan op-amp dalam rangkaian popular yang meliputi penguat diferensial, penguat pembanding dan penguat instrumentasi.

B. Ruang Lingkup Percobaan

Ruang lingkup percobaan ini meliputi prinsip kerja dan menghitung penguatan pada penguat diferensial dan penguat pembanding.

C. Tujuan Percobaan

1. Memahami prinsip kerja rangkaian penguat diferensial, penguat instrumentasi dan pembanding.

2. Menghitung penguatan pada penguat diferensial dan penguat instrumentasi.

3. Menghitung CMRR suatu penguat instrumentasi.

4. Membuat rangkaian dengan tegangan keluaran berbentuk kotak dan gigi gergaji.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Penguat Dasar Op-Amp

Penguat diferensial merupakan suatu penguat yang bekerja dengan memperkuat sinyal yang merupakan selisih dari kedua masukannya. Penguat operasional (operational amplifier) atau yang biasa disebut op-amp merupakan suatu jenis penguat elektronika dengan hambatan (coupling) arus searah yang memiliki bati (faktor penguatan) sangat besar dengan dua masukan dan satu keluaran atau keluaran tunggal yang yang ditambah dua terminal untuk mensuplai daya.

Penguat Operasional atau disingkat Op-amp adalah merupakan sutu penguat differensial berperolehan sangat tinggi yang terterkopel DC langsung yang dilengkapi dengan umpan. Oleh karena itu, penguat operasional lebih banyak digunakan dengan loop tertutup daripada dalam lingkar terbuka.

Gambar 2.1 Simbol Op-Amp

Tampak pada gambar, op-amp memiliki masukan tak membalik v+ (non-inverting), masukan membalik v- (inverting) dan keluaran v_o. Jika isyarat masukan dihubungkan dengan masukan membalik (v-), maka pada daerah frekuensi tengah isyarat keluaran akan berlawanan fase (berlawanan tanda dengan isyarat masukan). Sebaliknya jika isyarat masukan dihubungkan dengan masukan tak membalik (v+), maka isyarat keluaran akan sefase.

B. Karakteristik Op-Amp

Keuntungan dari pemakaian penguat operasional ini adalah karakteristiknya yang mendekati ideal sehingga dalam merancang rangkaian yang menggunakan penguat ini lebih mudah dan juga kareana penguat ini bekerja pada tingkatan yang cukup dekat dengan karakteristik kerjanya secara teoritis. Dari sudut sinyal sebuah penguat operasional mempunyai tiga terminal, yaitu dua terminal masukan dan satu terminal keluaran.

Pada gambar 2.1 dapat dilihat bahwa terminal 1 dan 2 adalah terminal masukan dan terminal 3 adalah terminal keluaran. Kebanyakan penguat operasional membutuhkan catu daya DC dengan dua polaritas untuk dapat beroperasi. Terminal 4 disambungkan ke tegangan positif (+V) dan terminal 5 disambungkan ke tegangan negatif (-V).

Karakteristik utama sebuah penguat operasional yang ideal adalah:

1. Impedansi masukan tak terhingga. Penguat yang ideal diharapkan tidak menarik arus masukan, artinya tidak ada arus yang masuk kedalam terminal 1 maupun 2 (I1 = I2 = 0).

2. Impedansi keluaran sama dengan nol. Terminal 3 merupakan keluaran penguat operasional, idealnya diharapkan bertindak sebagai terminal keluaran sebuah sumber sumber tegangan ideal. Tegangan antara terminal 3 dengan ground akan selalu sama dengan A, dimana A adalah faktor penguatan sebuah penguat operasional.

3. Penguatan loop terbuka tak terhingga. Apabila dioperasikan pada loop terbuka (tidak ada umpan balik dari keluaran ke masukan), maka sebuah penguat opersaional ideal mempunyai gain (penguatan) yang besarnya tak terhingga.

C. Penguat Diferensial

Penguat diferensial adalah suatu penguat yang bekerja dengan memperkuat sinyal yang merupakan selisih dari kedua masukannya. Penguat diferensial digunakan untuk mencari selisih dari dua tegangan yang telah dikalikan dengan konstanta tertentu yang ditentukan oleh nilai resistansi yaitu sebesar untuk R­₁ = R₂ dan R_f = R_g . Penguat jenis ini berbeda dengan diferensiator. Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut:

Persamaan 2.1 Tegangan Keluaran Penguat Diferensiator

Sedangkan untuk R₁ = R₂ dan R_f = R_g maka bati diferensial adalah:

Persamaan 2.2 Penguat Diferensiator

Berikut ini adalah gambar skema dari penguat diferensial sederhana:

Gambar 2.2 Rangkaian Penguat Diferensiator

D. Penguat Instrumentasi

Instrumentasi Sebuah (atau instrumentational) amplifier adalah jenis penguat diferensial yang telah dilengkapi dengan buffer input, yang menghilangkan kebutuhan untuk pencocokan impedansi input dan dengan demikian membuat amplifier sangat cocok untuk digunakan dalam pengukuran dan alat uji. Karakteristik tambahan termasuk sangat rendah DC offset, rendah drift , rendah noise , yang sangat tinggi gain loop terbuka , yang sangat tinggi umum-mode rasio penolakan , dan sangat tinggi impedansi input. Instrumentasi amplifier digunakan di mana besar akurasi dan stabilitas dari sirkuit baik jangka pendek dan jangka panjang diperlukan.

Gambar 2.3 Rangkaian Penguat Instrumentasi

E. Penguat Pembanding

Salah satu penggunaan tak linear dari pada op-amp adalah sebagai pembanding atau komparator tegangan. Keluaran pembanding hanya dapat mempunyai dua nilai, misalnya 0V dan 5 V saja. Pembanding mempunyai dua masukan yaitu masukan membalik (- )dan tak membalik (+).

Komparator merupakan salah satu aplikasi yang memanfaatkan bati simpal terbuka (bahasa Inggris: open-loop gain) penguat operasional yang sangat besar. Ada jenis penguat operasional khusus yang memang difungsikan semata-mata untuk penggunaan ini dan agak berbeda dari penguat operasional lainnya dan umum disebut juga dengan komparator (bahasa Inggris: comparator).

Gambar 2.4 Rangkaian Penguat Pembanding

Persamaan 2.3 Tegangan Keluaran Penguat Pembanding

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

A. Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah:

1. Multimeter

Multimeter berfungsi untuk mengukur arus, hambatan dan tegangan.

2. Catu daya

Catu daya berfungsi sebagai sumber tegangan listrik.

3. Signal generator

Signal generator berfungsi untuk membangkitkan frekuensi

4. Resistor

Resistor berfungsi sebagai hambatan dalam suatu rangkaian.

5. Kapasitor

Kapasitor berfungsi sebagai penyimpan muatan.

6. Kabel penghubung (jumper)

Jumper berfungsi sebagai penghubung antara komponen yang satu dengan yang lain dalam satu rangkaian.

7. Osiloskop

Osiloskop berfungsi untuk menampilkan gelombang keluaran.

8. Op- Amp (LM 741)

Op- Amp (LM 741) berfungsi sebagai komponen utama dalam penguatan operasional

9. Potensiometer

Potensiometer berfungsi sebagai sebagai penguat, sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal.

10. Papan rangkaian

Papan rangkaian berfungsi sebagai tempat merangkai.

B. Prosedur Percobaan

1. Penguat Diferensial

a. Menyusun rangkaian diferensial dengan penguatan 10 kali, 20 kali, dan 30 kali.

b. Menghubungkan rangkaian diferensial dengan catu daya.

c. Mengukur tegangan masukan dan tegangan keluaran rangkaian pada masing-masing penguatan.

2. Penguat Pembanding

a. Menyusun rangkaian pembanding (komparator).

b. Menghubungkan rangkaian pembanding dengan catu daya.

c. Mengukur tegangan masukan negatif (V-) dan tegangan masukan positif (V+), dan tegangan keluarannya.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

1. Tabel data

a. Penguat diferensial

Vin (mV)	Vout (mV)	Penguatan(A)
5,8 5,8 6	58 116 180	10 kali 20 kali 30 klai

Tabel 4.1 Penguat Diferensial

b. Penguat tak membalik

Tegangan Masukan		Tegangan Keluaran
V (-)	V (+)
+ 0,6 + 0,7 + 1,7 - 0,2	+ 0,7 + 0,6 - 0,2 + 1,2	+5 -5 -3,4 +3,4

Tabel 4.3 Penguat Pembanding

2. Gambar pengamatan

a. Penguat diferensial

Gambar 4.1 Keluaran Penguat Diferensial

b. Penguat pembanding

Gambar 4.2 Keluaran Penguat Pembanding

B. Pembahasan

Pada rangkaian penguat diferensial digunakan penguatan 10 kali pada resistor kedua (R2) sebesar 10 kali lipat dari resistor pertama (R1) pada rangkaian. Pada penguatan 20 kali digunakan R2 yang nilai tahanannya 20 kali R1, dan pada penguatan 30 kali digunakan R2 yang nilai tahanannya 30 kali R1 pada rangkaian. Sehingga hasil tegangan keluaran yang didapatkan nilainya 10, 20, dan 30 kali lipat dari tegangan masukannya karena telah diperkuat pada rangkaian.

Pada rangakain pembanding (komparator) ini menggunakan dua buah signal generator untuk melihat hasil keluarannya yang dapat diamati pada osiloskop. Setelah mengamati hasil keluaran rangkaian komparator melalui osiloskop, maka tegangan masukan negative, positif dan tegangan keluarannya dapat diukur dengan menggunakan multimeter.

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

Dari percobaan dapat disimpulkan bahwa:

1. Pada penguat diferensial hasil tegangan keluaran lebih besar dibandingkan dengan tegangan masukannya.

2. Dalam menentukan berapa besar penguatan yang diinginkan pada rangkaian maka dapat ditentukan dari R1 dan R2 nya.

3. Dalam melakukan percobaan kestabilan komponen dalam rangkaian sangat berpengaruh terhadap hasil pengamatan.