16
Ri Rf
Vo
mana harus diketahui luas dari lebar penghantar dan panjang penghantar serta harus diketahui juga hambatan jenis dari bahan penghantar. Namun bila besar hambatan merupakan suatu komponen listrik R
, dapat diketahui dengan cara mengukur besar arus yang mengalir dan besar beda potensial pada kedua ujung penghantar, lalu gunakan hukum Ohm yang mana didapat besar hambatan berbanding lurus dengan
besar beda potensial dan berbanding terbalik terhadap besar arus listrik yang mengalir. Jembatan Wheatstone merupakan perbandingan antara besar hambatan yang telah diketahui dengan
besar hambatan yang belum diketahui yang tentunya dalam keadaan jembatan disebut seimbang G=0 . Rangkaian jembatan wheatstone adalah susunan dari 4 buah hambatan, yang mana 2 dari hambatan
tersebut adalah hambatan variable dan hambatan yang belum diketahui besarnya yang disusun secara seri satu sama lain dan pada 2 titik diagonal dipasang sebuah galvanometer dan pada 2 titik diagonal lainnya
diberikan sumber tegangan. Dengan mengatur sedemikian rupa besar hambatan variable sehingga arus yang mengalir pada Galvanometer = 0, dalam keadaan ini jembatan disebut seimbang.
Di pertengahan abad 19, Gustav Robert Kichoff 1824-1887 menemukan cara untuk menentukan arus listrik pada rangkaian bercabang yang kemudian dikenal dengan hukum Kirchoff. Hukum Kirchoff
berbunyi “Jumlah kuat arus yang masuk dalam titik percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang
keluar dari titik percabangan ”.
Rangkaian jembatan Wheatstone juga dapat disederhanakan dengan menggunakan kawat geser bila besarnya hambatan bergantung pada panjang penghantar.
Prinsip dari metode jembatan Wheatstone adalah: 1.
Hubungan antara resistivitas dan hambatan, yang berarti setiap penghantar memiliki besar hambatan tertentu. Dan juga menentukan hambatan sebagai fungsi dari perubahan suhu.
2. Hukum Ohm yang menjelaskan tentang hubungan antara hambatan, tegangan dan arus listrik.
Besar arus yang mengalir pada galvanometer diakibatkan oleh adanya suatu hambatan. 3.
Hukum Kirchoff 1 dan 2, yang mana sesuai dari hukum ini menjelaskan jembatan dalam keadaan seimbang karena besar arus pada ke-2 ujung galvanometer sama besar sehingga saling
meniadakann.
H. OPERASIONAL AMPLIFIER
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.
H.1. Inverting
Inverting amplifier ini, input dengan output berlawanan polaritas. Jadi ada tanda minus pada rumus penguatan. Penguatan inverting amplifier adalah bisa lebih kecil nilai besaran dari 1, misalnya -0.2, -0.5, -
0.7, dan seterusnya dan selalu negatif. Rumusnya adalah:
8
17 Rf
Vi Ri Vo
Gambar 14. Rangkaian inverting amplifie
r
H.2. Non-Inverting
Rangkaian non inverting ini hampir sama dengan rangkaian inverting hanya perbedaannya adalah terletak pada tegangan inputnya dari Masukkan noninverting
9
10
Hasil tegangan output non-inverting ini akan lebih dari satu dan selalu positif. Rangkaiannya adalah seperti pada gambar berikut ini.
Rf
Ri Vo
Vi
Gambar 15. Non-inverting amplifier
Vi Ri
Rf Vo
Vi Ri
Ri Rf
Vo 1
18
H.3. Diferensial
Rangkaian differensiator adalah rangkaian aplikasi dari rumusan matematika yang dapat dimainkan dipengaruhi dari kerja kapasitor. Rangkaiannya seperti pada gambar 17. Dengan rangkaian sederhana
dari differensiator. Untuk mendapatkan rumus diffrensiator, urutannya adalah sebagai berikut: iC=iB+iF dan selama nilai iB=0 maka iC=iF. Selisih dari inverting input dan noninverting input v1 dan v2 adalah
nol dan penguatan tegangan sangat besar dan penguatan tegangannya sangat besar, makadidapat persamaan pengisian kapasitor sebagai berikut :
R
iF
i
C
C
1
i
B
V
in
v
o
V
2
V
1
RR
f
Gambar 16. Rangkaian differensiator op-amp. Penguat operasional Op Amp adalah suatu rangkaian terintegrasi yang berisi beberapa tingkat dan
konfigurasi penguat diferensial yang telah dijelaskan di atas.Penguat operasional memilki dua masukkan dan satu keluaran serta memiliki penguatan DC yang tinggi. Untuk dapat bekerja dengan baik, penguat
operasional memerlukan tegangan catu daya yang simetris yaitu tegangan yang berharga positif +V dan tegangan yang berharga negatif -V terhadap tanah ground.
Penguat operasional banyak digunakan dalam berbagai aplikasi karena beberapa keunggulan yang dimiliki, seperti penguatan yang tinggi, impedansi Masukkan yang tinggi, impedansi keluaran yang rendah
dan lain sebagainya. Kondisi ideal tersebut hanya merupakan kondisi teoritis tidak mungkin dapat dicapai dalam kondisi
praktis. Tetapi para pembuat Op amp berusaha untuk membuat Op amp yang memiliki karakteristik mendekati kondisi-kondisi di atas. Karena itu sebuah Op amp yang baik harus memiliki karakteristik yang
mendekati kondisi ideal. Rangkaian pembanding ini ada 3 macam yaitu :
a. Rangkaian pembanding 1 op-amp tanpa jendela input
b. Rangkaian pembanding 1 op-amp dengan jendela input
c. Rangkaian pembanding 2 op-amp dengan jendela input proses output luar
Ada berbagai jenis IC yang digunakan untuk merangkai amplifier antara lain adalah IC LM741, LM 358, dan LM324. Pada dasarnya setiap IC memiliki kelebihan masing-masing input dan output yang
berbeda-beda. Penggunaan IC ini tergantung dari keinginan perangkai.
19 Gambar 17. Susunan rangkaian IC LM 358
Setelah adanya penguat diperlukan jembatan Wheatstone. Prinsip dasar dari jembatan Wheatstone adalah keseimbangan. Sifat umum dari arus listrik adalah arus akan mengalir menuju polaritas yang lebih
rendah. Jika terdapat persamaan polaritas antara kedua titik maka arus tidak akan mengalir dari kedua titik tersebut. Dalam rangkaian dasar jembatan Wheatstone penghubung kedua titik tadi disebut sebagai
jembatan Wheatstone.
I. MIKROKONTROLER ATMEGA 8535
