Aplikasi Inverting Adder Amplifier

Aplikasi 

pengamanan atm dengan sensor magnetic sensor,infrared sensor,vibration sensor

[menuju akhir]

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

5. Download File

 1. Tujuan  [kembali]

• mengetahui bentuk rangakain aplikasi untuk pengaman atm menggunakan sensor getar,sensor magnetic, dan sensor infrared
• dapat mensimulasikan rangkaian di aplikasi proteus
•  menyelesaikan tugas aplikasi inverting adder amplifier dari bapak darwinson
•                  

2. Alat dan Bahan [kembali]

     Alat

      Instrument

1) DC Voltmeter

DC Voltmeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur besar tengangan pada suatu komponen. Cara pemakaiannya adalah dengan memparalelkan kaki2 Voltmeter dengan komponen yang akan diuji tegangannya.

 

Berikut adalah Spesifikasi dan keterangan Probe DC Volemeter

Generator Daya

1) Baterai

 

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

Spesifikasi dan Pinout Baterai

• Input voltage: ac 100~240v / dc 10~30v
• Output voltage: dc 1~35v
• Max. Input current: dc 14a
• Charging current: 0.1~10a
• Discharging current: 0.1~1.0a
• Balance current: 1.5a/cell max
• Max. Discharging power: 15w
• Max. Charging power: ac 100w / dc 250w
• Jenis batre yg didukung: life, lilon, lipo 1~6s, lihv 1-6s, pb 1-12s, nimh, cd 1-16s
• Ukuran: 126x115x49mm
• Berat: 460gr

    

 

2) Power Suply

Berfungsi sebagai sumber daya bagi sensor ataupun rangkaian.

 Spesifikasi :

Input voltage: 5V-12V
Output voltage: 5V
Output Current: MAX 3A
Output power:15W
conversion efficiency: 96%

 

    Bahan:

a. Resistor

 b. Dioda

Spesifikasi

Untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah tetapi menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Oleh karena itu, Dioda sering dipergunakan sebagai penyearah dalam Rangkaian Elektronika. Dioda pada umumnya mempunyai 2 Elektroda (terminal) yaitu Anoda (+) dan Katoda (-) dan memiliki prinsip kerja yang berdasarkan teknologi pertemuan p-n semikonduktor yaitu dapat mengalirkan arus dari sisi tipe-p (Anoda) menuju ke sisi tipe-n (Katoda) tetapi tidak dapat mengalirkan arus ke arah sebaliknya.

c.    Transistor NPN BC547

 

    Transistor merupakan alat semikonduktor yang dapat digunakan sebagai penguat sinyal, pemutus atau penyambung sinyal (switching), stabilisasi tegangan, dan fungsi lainnya. Transistor memiliki 3 kaki elektroda, yaitu basis, kolektor, dan emitor. Pada rangkaian kali ini digunakan transistor BC547 bertipe NPN.

     

    Spesifikasi dan konfigurasi pin:

 

d.   OP AMP 741

IC UA 741 adalah Op-amp (penguat operasional) tujuan umum dan dianggap sempurna dalam aplikasi pengikut tegangan karena tidak ada fungsi latch-up. Selain itu, kisaran tegangan input daya adalah mode umum tinggi. IC ini adalah Op-amp berkinerja tinggi yang dirancang dengan chip silikon tunggal.

Spesifikasi dan Konfigurasi Pin:

Spesifikasi dari IC UA741 meliputi berikut ini:

·         Supply tegangan ±18V

·         Perbedaan tegangan input daya adalah ±15V

·         Rasio penolakan mode umum adalah 90dB

·         Amplifikasi tegangan diferensial adalah 200V/mv

·         Arus supply adalah 1.5mA

·         Pin ini dapat diakses dalam berbagai paket seperti paket 8-Pin PDIP, VSSOP, & SOIC

IC UA741 terdiri dari 8-pin, Konfigurasi:

                                                             

·         Pin1 & Pin5 (Offset N1 & N2): Pin ini digunakan untuk mengatur tegangan offset jika perlu

·         Pin2 (IN-): Pin Inverting Op-amp

·         Pin3 (IN +): Pin Non-inverting dari Op-amp

·         Pin4 (Vcc-): Pin ini terhubung ke ground jika tidak rel negatif

·         Pin6 (Output): output daya pin Op-amp

·         Pin7 (Vcc +): Pin ini terhubung ke + ve rail dari supply tegangan

·         Pin8 (NC): Tidak ada koneksi

                                              

    

 e. Komponen Input

• Button

Button adalah saklar tekan yang berfungsi sebagai pemutus atau penyambung arus listrik dari sumber arus ke beban listrik.

Technical Specifications

• Mode of Operation: Tactile feedback
• Power Rating: MAX 50mA 24V DC
• Insulation Resistance: 100Mohm at 100v
• Operating Force: 2.55±0.69 N
• Contact Resistance: MAX 100mOhm
• Operating Temperature Range: -20 to +70 
• Storage Temperature Range: -20 to +70 ℃

• Logic State

Gerbang Logika (Logic Gates) adalah sebuah entitas untuk melakukan pengolahan input-input yang berupa bilangan biner (hanya terdapat 2 kode bilangan biner yaitu, angka 1 dan 0) dengan menggunakan Teori Matematika Boolean sehingga dihasilkan sebuah sinyal output yang dapat digunakan untuk proses berikutnya.

Pinout

• Sensor magnet (magnetic reed switch)

 

Reed Switch adalah sensor yang berfungsi juga sebagai saklar yang aktif atau terhubung apabila di area jangkauan nya terdapat medan magnet.

Spesifikasi:       

           

            Konfigurasi pin:

                        1. VCC = 3.3V-5V

                        2. Gnd

                        3. Digital Output

              Grafik Respon: 

• Sensor Infrared

Sensor Infrared merupakan 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.

                        Konfigurasi pin:

 

•        Vibration Sensor

Pinout

Vibration sensor adalah perangkat yang dapat mengukur jumlah dan frekuensi getaran yang terdapat pada sebuah sistem, mesin dan beberapa perangkat tertentu. Pengukuran tersebut bisa digunakan untuk melakukan pendeteksian pada masalah lain yang terdapat pada sebuah aset dan melakukan prediksi pada kerusakan yang akan terjadi di masa mendatang.

Spesifikasi :

Vsuplai : DC 3.3V-5V

Arus : 15mA

Sensor : SW-420 Normally Closed

Output : digital

Dimensi : 3,8 cm x 1,3 cm x 0,7 cm

Berat : 10 gr

Respon Frekuensinya:

        f. Komponen Output

• LED

Light Emitting Diode atau yang sering disingkat LED merupakan sebuah komponen elektromagnetik yang dapat memancarkan cahaya monokromatik melalui tegangan maju. LED terbuat dari bahan semi konduktor yang merupakan keluarga dioda.

        Spesifikasi Lampu LED

Klasifikasi 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.

• Relay

Relay adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi untuk menyambung dan memutuskan arus listrik dalam sebuah rangkaian. Karena fungsi relay tersebut, itulah mengapa komponen yang satu ini juga disebut sebagai saklar.

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:

Spesifikasi:

• Motor DC

Motor DC digunakan sebagai output dari rangkaian dan juga merupakan alat yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi listrik menjadi energi gerak berupa putaran.

Konfigurasi pin:

 Pin 1 : Terminal 1

 Pin 2 : Terminal 2

                Spesifikasi Motor DC

• Buzzer

Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. ... Penemuan tersebut kemudian dikembangkan oleh sebuah perusahaan Jepang menjadi Piezo Electric Buzzer dan mulai populer digunakan sejak 1970-an.

 

Spesifikasi :     

        

- Tegangan Kerja : 9 -15 VDC
- Tegangan Karakteristik : 12 VDC
- Arus maksimal : 40 mA
- Frekuensi : 2.8 Khz
- Kenyaringan Minimal : 85 dBa
- Seri : KIB-18

      

 

       

3. Dasar Teori [kembali]

    a.Inverting Adder Amplifier

Rangkaian inverting adder amplifier (pembalik) adalah seperti gambar 118. 

Dari gambar 118 dengan memakai hukum Kirchoff  dimana arus masuk sama dengan arus keluar I = I1 + I2 + I3  sehingga arus di R_f sama dengan jumlah arus di R₁, R₂ dan R₃.

Syarat op-amp ideal adalah E_d = 0 sehingga V_A = 0

maka,

b. Rangkaian

1. Resistor 

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika. Sebagaimana fungsi resistor yang sesuai namanya bersifat resistif dan termasuk salah satu komponen elektronika dalam kategori komponen pasif. Satuan atau nilai resistansi suatu resistor di sebut Ohm dan dilambangkan dengan simbol Omega (Ω). Sesuai hukum Ohm bahwa resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Selain nilai resistansinya (Ohm) resistor juga memiliki nilai yang lain seperti nilai toleransi dan kapasitas daya yang mampu dilewatkannya. Semua nilai yang berkaitan dengan resistor tersebut penting untuk diketahui dalam perancangan suatu rangkaian elektronika oleh karena itu pabrikan resistor selalu mencantumkan dalam kemasan resistor tersebut.

Simbol Resistor Sebagai Berikut :

Resistor dalam suatu teori dan penulisan formula yang berhubungan dengan resistor disimbolkan dengan huruf “R”. Kemudian pada desain skema elektronika resistor tetap disimbolkan dengan huruf “R”, resistor variabel disimbolkan dengan huruf “VR” dan untuk resistorjenis potensiometer ada yang disimbolkan dengan huruf “VR” dan “POT”.

Kapasitas Daya Resistor

Kapasitas daya pada resistor merupakan nilai daya maksimum yang mampu dilewatkan oleh resistor tersebut. Nilai kapasitas daya resistor ini dapat dikenali dari ukuran fisik resistor dan tulisan kapasitas daya dalamsatuan Watt untuk resistor dengan kemasan fisik besar. Menentukan kapasitas daya resistor ini penting dilakukan untuk menghindari resistor rusak karena terjadi kelebihan daya yang mengalir sehingga resistor terbakar dan sebagai bentuk efisiensi biaya dan tempat dalam pembuatan rangkaian elektronika.

Nilai Toleransi Resistor

Toleransi resistor merupakan perubahan nilai resistansi dari nilai yang tercantum pada badan resistor yang masih diperbolehkan dan dinyatakan resistor dalam kondisi baik. Toleransi resistor merupakan salah satu perubahan karakteristik resistor yang terjadi akibat operasional resistor tersebut. Nilai torleransi resistor ini ada beberapa macam yaitu resistor dengan toleransi kerusakan 1% (resistor 1%), resistor dengan toleransi kesalahan 2% (resistor2%), resistor dengan toleransi kesalahan 5% (resistor 5%) dan resistor dengan toleransi 10% (resistor 10%).

Nilai toleransi resistor ini selalu dicantumkan di kemasan resistor dengan kode warna maupun kode huruf. Sebagai contoh resistor dengan toleransi 5% maka dituliskan dengan kode warna pada cincin ke 4 warna emas atau dengan kode huruf J pada resistor dengan fisik kemasan besar. Resistor yang banyak dijual dipasaran pada umumnya resistor 5% dan resistor 1%.

Jenis-Jenis Resistor

Berdasarkan jenis dan bahan yang digunakan untuk membuat resistor dibedakan menjadi resistor kawat, resistor arang dan resistor oksida logam atau resistor metal film.

1. Resistor Kawat (Wirewound Resistor)

Resistor kawat atau wirewound resistor merupakan resistor yang dibuat dengan bahat kawat yang dililitkan. Sehingga nilai resistansiresistor ditentukan dari panjangnya kawat yang dililitkan. Resistor jenis ini pada umumnya dibuat dengan kapasitas daya yang besar.

2. Resistor Arang (Carbon Resistor)

Resistor arang atau resistor karbon merupakan resistor yang dibuat dengan bahan utama batang arang atau karbon. Resistor karbon ini merupakan resistor yang banyak digunakan dan banyak diperjual belikan. Dipasaran resistor jenis ini dapat kita jumpai dengan kapasitas daya 1/16 Watt, 1/8 Watt, 1/4 Watt, 1/2 Watt, 1 Watt, 2 Watt dan 3 Watt.

3. Resistor Oksida Logam (Metal Film Resistor)

Resistor oksida logam atau lebih dikenal dengan nama resistor metal film merupakan resistor yang dibuah dengan bahan utama oksida logam yang memiliki karakteristik lebih baik. Resistor metal film ini dapat ditemui dengan nilai tolerasni 1% dan 2%. Bentuk fisik resistor metal film ini mirip denganresistor kabon hanya beda warna dan jumlah cicin warna yang digunakan dalam penilaian resistor tersebut. Sama seperti resistorkarbon, resistor metal film ini juga diproduksi dalam beberapa kapasitas daya yaitu 1/8 Watt, 1/4 Watt, 1/2 Watt. Resistor metal film ini banyak digunakan untuk keperluan pengukuran, perangkat industri dan perangkat militer.

Kemudian berdasarkan nilai resistansinya resistor dibedakan menjadi 2 jenis yaitu resistor tetap (Fixed Resistor) dan resistor tidak tetap (Variable Resistor)

1. Resistor Tetap(Fixed Resistor)

Resistor tetap merupakan resistor yang nilai resistansinya tidap dapat diubah atau tetap. Resistor jenis ini biasa digunakan dalam rangkaian elektronika sebagai pembatas arus dalam suatu rangkaian elektronika. Resistor tetap dapat kita temui dalam beberpa jenis, seperti :

• Metal Film Resistor
• Metal Oxide Resistor
• Carbon Film Resistor
• Ceramic Encased Wirewound
• Economy Wirewound
• Zero Ohm Jumper Wire
• S I P Resistor Network

2. Resistor Tidak Tetap (Variable Resistor)

Resistor tidak tetap atau variable resistor terdiridari 2 tipe yaitu :

• Pontensiometer, tipe variable resistor yang dapat diatur nilai resistansinya secara langsung karena telah dilengkapi dengan tuas kontrol. Potensiometer terdiri dari 2 jenis yaitu Potensiometer Linier dan Potensiometer Logaritmis
• Trimer Potensiometer, yaitu tipe variable resistor yang membutuhkan alat bantu (obeng) dalam mengatur nilai resistansinya. Pada umumnya resistor jenis ini disebut dengan istilah “Trimer Potensiometer atau VR”
• Thermistor, yaitu tipe resistor variable yangnilairesistansinya akan berubah mengikuti suhu disekitar resistor. Thermistor terdiri dari 2 jenis yaitu NTC dan PTC. Untuk lebih detilnya thermistor akan dibahas dalam artikel yang lain.
• LDR (Light Depending Resistor), yaitu tipe resistor variabel yang nilai resistansinya akan berubah mengikuti cahaya yang diterima oleh LDR tersebut.

Jenis-jenis resistor tetap dan variable diatas akan dibahas lebih detil dalam artikel yang lain.

Menghitung Nilai Resistor

Nilai resistor dapat diketahui dengan kode warna dan kode huruf pada resistor. Resistor dengan nilai resistansi ditentukan dengan kode warna dapat ditemukan pada resistor tetap dengan kapasitas daya rendah, sedangkan nilai resistor yang ditentukan dengan kode huruf dapat ditemui pada resistor tetap daaya besar dan resistor variable.

Kode Warna Resistor

Tabel warna

Spesifikasi

Cicin warna yang terdapat pada resistor terdiri dari 4 ring 5 dan 6 ring warna. Dari cicin warna yang terdapat dari suatu resistor tersebut memiliki arti dan nilai dimana nilai resistansi resistor dengan kode warna yaitu :

1. Resistor Dengan 4 Cincin Kode Warna

Maka cincin ke 1 dan ke 2 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 3 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warnake 4 menunjukan nilai toleransi resistor.

2. Resistor Dengan 5 Cincin Kode Warna

Maka cincin ke 1, ke 2 dan ke 3 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 4 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warna ke 5 menunjukan nilai toleransi resistor.

3. Resistor Dengan 6 Cincin Warna

Resistor dengan 6 cicin warna pada prinsipnya sama dengan resistor dengan 5 cincin warna dalam menentukan nilai resistansinya. Cincin ke 6 menentukan coefisien temperatur yaitu temperatur maksimum yang diijinkan untuk resistor tersebut.

Kode Huruf Resistor

Resistor dengan kode huruf dapat kita baca nilai resistansinya dengan mudah karenanilia resistansi dituliskan secara langsung. Pad umumnya resistor yang dituliskan dengan kode huruf memiliki urutan penulisan kapasitas daya, nilai resistansi dan toleransi resistor. Kode huruf digunakan untuk penulisan nilai resistansi dan toleransi resistor.

Kode Huruf Untuk Nilai Resistansi :

• R, berarti x1 (Ohm)
• K, berarti x1000 (KOhm)
• M, berarti x 1000000 (MOhm)

Kode Huruf Untuk Nilai Toleransi :

• F, untuk toleransi 1%
• G, untuk toleransi 2%
• J, untuk toleransi 5%
• K, untuk toleransi 10%
• M, untuk toleransi 20%

Rumus Resistor:

    Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan Hukum OHM :

Dimana V adalah tegangan,  I adalah kuat arus, dan R adalah Hambatan

Mencari resistansi total dalam rangkaian dapat menggunakan :

Seri : R_total = R₁ + R₂ + R₃ + ….. + R_n

Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R₁ = Resistor ke-1
R₂ = Resistor ke-2
R₃ = Resistor ke-3
R_n = Resistor ke-n

Paralel: 1/R_total = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + ….. + 1/R_n

Dimana :
R_total = Total Nilai Resistor
R₁ = Resistor ke-1
R₂ = Resistor ke-2
R₃ = Resistor ke-3
R_n = Resistor ke-n

2. Transistor NPN

Transistor merupakan alat semikonduktor yang dapat digunakan sebagai penguat sinyal, pemutus atau penyambung sinyal, stabilisasi tegangan, dan fungsi lainnya. Transistor memiliki 3 kaki elektroda, yaitu basis, kolektor, dan emitor. Transistor ini diperumpamakan sebagai saklar, yaitu ketika kaki basis diberi arus, maka arus pada kolektor akan mengalir ke emiter yang disebut dengan kondisi ON. Sedangkan ketika kaki basis tidak diberi arus, maka tidak ada arus mengalir dari kolektor ke emitor  yang disebut dengan kondisi OFF. Namun, jika arus yang diberikan pada kaki basis  melebihi arus pada kaki kolektor atau arus pada kaki kolektor adalah nol (karena tegangan kaki kolektor sekitar 0,2 - 0,3 V), maka transistor akan mengalami cutoff  (saklar tertutup). 

Transistor adalah sebuah komponen di dalam elektronika yang diciptakan dari bahan-bahan semikonduktor dan memiliki tiga buah kaki. Masing-masing kaki disebut sebagai basis, kolektor, dan emitor.

·      Emitor (E) memiliki fungsi untuk menghasilkan elektron atau muatan negatif.

·      Kolektor (C) berperan sebagai saluran bagi muatan negatif untuk keluar dari dalam transistor.

·      Basis (B) berguna untuk mengatur arah gerak muatan negatif yang keluar dari transistor melalui kolektor.

Rumus:

3.     Baterai

Spesifikasi dan Pinout Baterai

• Input voltage: ac 100~240v / dc 10~30v
• Output voltage: dc 1~35v
• Max. Input current: dc 14a
• Charging current: 0.1~10a
• Discharging current: 0.1~1.0a
• Balance current: 1.5a/cell max
• Max. Discharging power: 15w
• Max. Charging power: ac 100w / dc 250w
• Jenis batre yg didukung: life, lilon, lipo 1~6s, lihv 1-6s, pb 1-12s, nimh, cd 1-16s
• Ukuran: 126x115x49mm
• Berat: 460gr

Baterai adalah perangkat yang terdiri dari satu atau lebih sel elektrokimia dengan koneksi eksternal yang disediakan untuk memberi daya pada perangkat listrik seperti senter, ponsel, dan mobil listrik. Ketika baterai memasok daya listrik, terminal positifnya adalah katode dan terminal negatifnya adalah anoda. Terminal bertanda negatif adalah sumber elektron yang akan mengalir melalui rangkaian listrik eksternal ke terminal positif. Ketika baterai dihubungkan ke beban listrik eksternal, reaksi redoks mengubah reaktan berenergi tinggi ke produk berenergi lebih rendah, dan perbedaan energi-bebas dikirim ke sirkuit eksternal sebagai energi listrik. Secara historis istilah "baterai" secara khusus mengacu pada perangkat yang terdiri dari beberapa sel, namun penggunaannya telah berkembang untuk memasukkan perangkat yang terdiri dari satu sel.

Prinsip operasi

Baterai mengubah energi kimia langsung menjadi energi listrik. Baterai terdiri dari sejumlah sel volta. Tiap sel terdiri dari 2 sel setengah yang terhubung seri melalui elektrolit konduktif yang berisi anion dan kation. Satu sel setengah termasuk elektrolit dan elektrode negatif, elektrode yang di mana anion berpindah; sel-setengah lainnya termasuk elektrolit dan elektrode positif di mana kation berpindah. Reaksi redoks akan mengisi ulang baterai. Kation akan tereduksi (elektron akan bertambah) di katode ketika pengisian, sedangkan anion akan teroksidasi (elektron hilang) di anode ketika pengisian. Ketika digunakan, proses ini dibalik. Elektrodanya tidak bersentuhan satu sama lain, tetapi terhubung via elektrolit. Beberapa sel menggunakan elektrolit yang berbeda untuk tiap sel setengah. Sebuah separator dapat membuat ion mengalir di antara sel-setengah dan bisa menghindari pencampuran elektrolit.

4. Opamp

Spesifikasi dan Konfigurasi Pin:

Spesifikasi dari IC UA741 meliputi berikut ini:

·         Supply tegangan ±18V

·         Perbedaan tegangan input daya adalah ±15V

·         Rasio penolakan mode umum adalah 90dB

·         Amplifikasi tegangan diferensial adalah 200V/mv

·         Arus supply adalah 1.5mA

·         Pin ini dapat diakses dalam berbagai paket seperti paket 8-Pin PDIP, VSSOP, & SOIC

IC UA741 terdiri dari 8-pin, Konfigurasi:

                                                             

·         Pin1 & Pin5 (Offset N1 & N2): Pin ini digunakan untuk mengatur tegangan offset jika perlu

·         Pin2 (IN-): Pin Inverting Op-amp

·         Pin3 (IN +): Pin Non-inverting dari Op-amp

·         Pin4 (Vcc-): Pin ini terhubung ke ground jika tidak rel negatif

·         Pin6 (Output): output daya pin Op-amp

·         Pin7 (Vcc +): Pin ini terhubung ke + ve rail dari supply tegangan

·         Pin8 (NC): Tidak ada koneksi

Operational Amplifier atau lebih dikenal dengan istilah 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.

Secara umum, Operational Amplifier (Op-Amp) yang ideal memiliki karakteristik sebagai berikut :

·                Penguatan Tegangan Open-loop atau Av = ∞ (tak terhingga)

·                Tegangan Offset Keluaran (Output Offset Voltage) atau Voo = 0 (nol)

·                Impedansi Masukan (Input Impedance) atau Zin= ∞ (tak terhingga)

·                Impedansi Output (Output Impedance ) atau Zout = 0 (nol)

·                Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)

·                Karakteristik tidak berubah dengan suhu

            Inverting Amplifier

 Rumus:

NonInverting

 Rumus:

Komparator

Rumus:

Adder

Rumus:

Bentuk Gelombang

         Resistor

5.      Motor DC

Spesifikasi

Pinout

Grafik Respons:

Motor listrik DC atau DC Motor adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik atau gerakan (motion). Motor DC ini juga dapat disebut sebagai motor arus searah. Seperti namanya, DC Motor memiliki dua terminal dan memerlukan tegangan arus searah atau DC (Direct Current) untuk dapat menggerakannya.

Prinsip Kerja Motor DC

Terdapat dua bagian utama pada sebuah motor listrik DC, yaitu stator dan rotor. Stator adalah bagian motor yang tidak berputar, bagian yang statis ini terdiri dari rangka dan kumparan medan. Sedangkan rotor adalah bagian yang berputar, terdiri dari kumparan jangkar. Pada prinsipnya motor DC menggunakan fenomena elektromagnet untuk bergerak, ketika arus listrik diberikan ke kumparan, permukaan kumparan yang bersifat utara akan bergerak menghadap ke magnet yang berkutub selatan dan sebaliknya. Karena kutub utara dan selatan kumparan bertemu maka akan terjadi saling tarik menarik yang menyebabkan pergerakan kumparan berhenti.

 

Untuk menggerakannya lagi, tepat pada saat kutub kumparan berhadapan dengan kutub magnet, arah arus pada kumparan dibalik. Dengan demikian, kutub utara kumparan akan berubah menjadi kutub selatan dan kutub selatannya akan berubah menjadi kutub utara. Pada saat perubahan kutub tersebut terjadi, kutub selatan kumparan akan berhadap dengan kutub selatan magnet dan kutub utara kumparan akan berhadapan dengan kutub utara magnet. Karena kutubnya sama, maka akan terjadi tolak menolak sehingga kumparan bergerak memutar hingga utara kumparan berhadapan dengan selatan magnet dan selatan kumparan berhadapan dengan utara magnet. Pada saat ini, arus yang mengalir ke kumparan dibalik lagi dan kumparan akan berputar lagi karena adanya perubahan kutub. Siklus ini akan berulang-ulang hingga arus listrik pada kumparan diputuskan.

7.             LED

LED merupakan sebuah komponen yang menghasilkan cahaya monokromatik ketika diberi tegangan. LED terbuat dari semikonduktor dan  perbedaan warna yang dihasilkan disebabkan perbedaan bahan semikonduktor yang  digunakan. 

LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N). LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.

LED terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).

 

   8.    Sensor magnet

Spesifikasi:       

           

            Konfigurasi pin:

                        1. VCC = 3.3V-5V

                        2. Gnd

                        3. Digital Output

              Grafik Respon: 

Prinsip Sensor Magnet :

Sensor Magnet adalah berdasarkan Hukum Faraday dimana apabila sebuah penghantar memotong suatu medan magnet maka pada kedua ujung penghantar tersebut akan menimbulkan Gaya Gerak Listrik (GGL)) atau Electromagnetic Force (Emf). Besaran Emf tersebut  adalah tergantung kepada kuat medan magnet dan kecepatan pemotongan. Apabila Sensor tersebut menerima getaran maka batang magnet tersebut akan ikut bergetar dan medan magnet tersebut akan terpotong-potong oleh gulungan kawat sehingga kedua ujung gulungan kawat tersebut akan menimbulkan tegangan.           

 grafik sensor magnet

 9.     Sensor Infrared

                        Konfigurasi pin:

 

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.

Prinsip Kerja Sensor Infrared

 

Gambar 1. Ilustrasi prinsip kerja sensor infrared

 

Grafik Respon Sensor Infrared

Gambar 4. 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.

     10.         Buzzer 

 

                                                        

Gambar di proteus:

   

Spesifikasi :     

        

- Tegangan Kerja : 9 -15 VDC

- Tegangan Karakteristik : 12 VDC

- Arus maksimal : 40 mA

- Frekuensi : 2.8 Khz

- Kenyaringan Minimal : 85 dBa

- Seri : KIB-18

 Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer  juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. 

11.        Relay

Konfigurasi pin:

Spesifikasi:

Relay merupakan komponen elektronika berupa saklar atau swirch elektrik yang dioperasikan secara listrik dan terdiri dari 2 bagian utama yaitu Elektromagnet (coil) dan mekanikal (seperangkat kontak Saklar/Switch). Komponen elektronika ini menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakan saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Berikut adalah simbol dari komponen relay.

Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar  yaitu :

·    Electromagnet (Coil)

·    Armature

·    Switch Contact Point (Saklar)

·    Spring

• 12.  Vibration Sensor
• 

  Pinout

  

  
  

  Vibration sensor adalah perangkat yang dapat mengukur jumlah dan frekuensi getaran yang terdapat pada sebuah sistem, mesin dan beberapa perangkat tertentu. Pengukuran tersebut bisa digunakan untuk melakukan pendeteksian pada masalah lain yang terdapat pada sebuah aset dan melakukan prediksi pada kerusakan yang akan terjadi di masa mendatang.

  
  

  Spesifikasi :

  Vsuplai : DC 3.3V-5V

  Arus : 15mA

  Sensor : SW-420 Normally Closed

  Output : digital

  Dimensi : 3,8 cm x 1,3 cm x 0,7 cm

  Berat : 10 gr

  
  

  Grafik Respon:

  

  
  

  
  

  Vibration sensor adalah perangkat yang dapat mengukur jumlah dan frekuensi getaran yang terdapat pada sebuah sistem, mesin dan beberapa perangkat tertentu. Pengukuran tersebut bisa digunakan untuk melakukan pendeteksian pada masalah lain yang terdapat pada sebuah aset dan melakukan prediksi pada kerusakan yang akan terjadi di masa mendatang.
  
  

  Beberapa bisnis yang menggunakan peralatan yang berat dalam pengoperasian mereka biasanya mereka akan membutuhkan alat vibration sensor ini, adapun beberapa keuntungan yang bisa didapatkan jika menggunakan alat ini adalah:

  – Memahami penyebab sebuah kerusakan

  Ketika sebuah peralatan sudah menunjukkan tanda tanda kerusakan, alat sensor getaran ini dapat digunakan untuk melakukan analisis pada penyebab utama kerusakan pada aset tersebut (RCA) atau root cause analysis. Dengan melakukan pemantauan pada getaran pada aset, kita dapat melacak sumber kerusakan tersebut dan mencegahnya agar tidak lebih parah lagi.

  – Memantau kebutuhkan pada perbaikan aset

  Meskipun pemantauan pada sistem dapat dibantu dengan menggunakan RCA, saat terhubung menuju ke CMMS atau beberapa sistem yang serupa, anda tidak akan bisa melakukan pelacakan pada getaran secara real time. Pada saat anda melihat getaran yang sangat tinggi pada data hasil pengujian, anda akan tahu bahwa anda perlu untuk melakukan perbaikan pada sebuah aset tersebut.

  – Menjaga kemanan keseluruhan pada peralatan

  Untuk pemantuan kondisi pada sebuah peralatan atau aset ini akan sangat bergantung pada sensor, tentu saja termasuk sensor getaran. Dengan melakukan pemantuan pada data getaran dari aset, kita dapat melihat performa pada aset dalam jangka waktu tertentu.

     

4. Percobaan[kembali]

Prosedur percobaan:

• siapkan komponen yang dibutuhkan
• letakkansemua komponen sesuai dengan gambar dibawah
• selanjutnya hubungkan ke motor
• letakan juga sensor getar,sensor magnetic,sensor infrared
• setelah semua komponen tersusun dan terhubung,
• jalankan kan simulasinya
• jika benar maka simulasi bisa berjalan.
  

 

Prinsip kerja:

Prinsip kerjanya dimulai dari ketika semua sensor berlogika 0 dan dapat dilihat power supply yang berada diatas dioda mengalirkan arus ke arah R13 dan dilanjutkan ke kaki base transistor selanjutnya diteruskan ke emitor dan ke ground, pada voltmeter terbaca yang menghubungkan kaki base dan emitor sebesar +3.12V yang menandakan transistor tersebut aktif, karena syarat transistor itu aktif adalah ketika Vbe bernilai >0.7 Volt

Dengan kondisi transistor yg aktif, power supply tdi akan mengalirkan arus ke R4 dan selanjutnya diteruskan melalui dioda dan relay masuk ke kaki kolektor menuju emitor dan berakhir di ground, karena ada nya arus yg melewati relay sehingga mengakibatkan relay berpindah ke kiri dan tidak akan ada arus yang mengalir pada loop untuk menandakan alarm nya.

Ketika ada orang yang mencoba menutupi cctv maka sensor infrared yang terletak pada cctv akan berlogika 1 sehingga akan mengalirkan arus dri power supply pada sensor diteruskan ke R1 yang masuk ke kaki inverting dan terjadi penguatan tegangan berdasarkan rumus inverting adder amplifier (Rf/R1=100000/10=10000), dimana Vo yang dihasilkan akan bernilai negatif pada rangkaian terbaca sebesar -3,51V, didapatkan dari rumus Vo= -Rf (V1/R1 + V2/R9 + V3/R3) = -100000 (5/10 + 5/10 + 5/10) = -100000 (15/10)=-150000, dan terbaca Voutnya sebesar -3,51 V dan dilanjutkan melalui R8 dan menuju kaki base masuk ke kaki emitor transistor dan berakhir di ground, terlihat pada tegangan base emitor atau Vbe bernilai -3.50V sehingga kondisi transistor non-aktif mengakibatkan tidak adanya arus yang mengalir pada relay sehingga relay berpindah ke posisi normal atau kanan. Pada saat relay ke kanan menjadi kan loop tidak putus dan batrai akan mengalirkan arus yang akan membunyi kan buzzer sebagai tanda alarm kondisi tidak aman dan dilanjutkan dengan penguncian otomatis pintu ATM dan mengeluarkan gas karbon monoksida.

Ketika ada orang yang mencoba mengotak atik mesin atm  maka sensor magnet yang terletak di dalam mesin atm akan berlogika 1 sehingga akan mengalirkan arus dri power supply pada sensor diteruskan ke R9 yang masuk ke kaki inverting dan terjadi penguatan tegangan berdasarkan rumus inverting adder amplifier (Rf/R9=100000/10=10000), dimana Vo yang dihasilkan akan bernilai negatif pada rangkaian terbaca sebesar -3,51V, didapatkan dari rumus Vo= -Rf (V1/R1 + V2/R9 + V3/R3) = -100000 (5/10 + 5/10 + 5/10) = -100000 (15/10)=-150000, dan terbaca Voutnya sebesar -3,51 V dan dilanjutkan melalui R8 dan menuju kaki base masuk ke kaki emitor transistor dan berakhir di ground, terlihat pada tegangan base emitor atau Vbe bernilai -3.50V sehingga kondisi transistor non-aktif mengakibatkan tidak adanya arus yang mengalir pada relay sehingga relay berpindah ke posisi normal atau kanan. Pada saat relay ke kanan menjadi kan loop tidak putus dan batrai akan mengalirkan arus yang akan membunyi kan buzzer sebagai tanda alarm kondisi tidak aman dan dilanjutkan dengan penguncian otomatis pintu ATM dan mengeluarkan gas karbon monoksida.

Ketika ada orang yang mencoba memegang mesin atm  yang menyebabkan adanya getaran pada mesin atm maka vibration sensor  yang terletak di bagian bawah mesin atm akan berlogika 1 sehingga akan mengalirkan arus dri power supply pada sensor diteruskan ke R3 yang masuk ke kaki inverting dan terjadi penguatan tegangan berdasarkan rumus inverting adder amplifier (Rf/R3=100000/10=10000), dimana Vo yang dihasilkan akan bernilai negatif pada rangkaian terbaca sebesar -3,51V, didapatkan dari rumus Vo= -Rf (V1/R1 + V2/R9 + V3/R3) = -100000 (5/10 + 5/10 + 5/10) = -100000 (15/10)=-150000, dan terbaca Voutnya sebesar -3,51 V dan dilanjutkan melalui R8 dan menuju kaki base masuk ke kaki emitor transistor dan berakhir di ground, terlihat pada tegangan base emitor atau Vbe bernilai -3.50V sehingga kondisi transistor non-aktif mengakibatkan tidak adanya arus yang mengalir pada relay sehingga relay berpindah ke posisi normal atau kanan. Pada saat relay ke kanan menjadi kan loop tidak putus dan batrai akan mengalirkan arus yang akan membunyi kan buzzer sebagai tanda alarm kondisi tidak aman dan dilanjutkan dengan penguncian otomatis pintu ATM dan mengeluarkan gas karbon monoksida.

     

     

Video 

5. Download File [kembali]

   

Download HTML klik disini

Download Rangkaian klik disini

Download Video klik disini

Data sheet:

Download data sheet resistor klik disini

Download data sheet relay klik disini

Download data sheet opamp 741 klik disini

Download data sheet led klik disini

Download data sheeet opamp klik disini

Download data sheet motor klik disini

Download data sheet sensor magnet klik disini

Download data sheet sensor infra red klik disini

Download data sheet sensor vibration klik disini

Library:

Download library sensor magnet klik disni

Download library sensor infra red klik disini

Download library sensor vibration klik disini

    

[menuju awal]