analog signal conditioning -...

ANALOG SIGNAL ANALOG SIGNAL CONDITIONINGCONDITIONING

ByByMohammad Mohammad KhoirulKhoirul EffendiEffendi

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange

www.docu-track.com Clic

k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com

http://www.docu-track.com/buy/


Analog signalconditioning

Principles of analog Signal conditioning

Op amp circuitsIn instrumentation

Passive circuits

Design guidelines

Current to voltageconverter

integrator

differentiator

Linearization

Signal level andBias change

Linearization

convertions

Divider circuits

Bridge circuits

Introduction

Operational amplifiers

Op amp characteristic

Op ampspecification

Filtering and Impe-dance matching

Concept of loading

RC Filters

Inverting amp

Non invertingamplifier

Differential Instrument. amp

Voltage to currentconverter

Voltage follower

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



PENDAHULUANPENDAHULUAN

Signal conditioning Signal conditioning didefinisikandidefinisikan sebagaisebagaisuatusuatu operasioperasi untukuntuk mengubahmengubah signalsignal--signal signal hiduphidup keke dalamdalam bentukbentuk lain lain sehinggasehingga signalsignal--signal signal tersebuttersebut sesuaisesuaiketikaketika dihubungkandihubungkan dengandengan elemenelemen lain lain dalamdalam suatusuatu prosesproses kontrolkontrol looploop

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



PENGELOMPOKAN PENGELOMPOKAN SIGNAL CONDITIONINGSIGNAL CONDITIONING

Signal conditioning

Filtering and impedance matching

Signal level and bias change

liniearization

convertions

Concept of loading

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



SIGNAL LEVEL AND BIAS CHANGE

DalamDalam halhal iniini siganalsiganal conditioning conditioning berperanberperan sebagaisebagaia.a. PenyesuaiPenyesuai suatusuatu level/level/hargaharga..b.b. PembuatPembuat nilainilai nolnol (bias/zero value) (bias/zero value) daridari beberapabeberapa tegangantegangan yang yang

menggambarkanmenggambarkan sebuahsebuah variabelvariabel didi dalamdalam prosesproses..

MisMis sebuahsebuah sensor sensor dengandengan output 0.2 Volt output 0.2 Volt -- 0.6 Volt. 0.6 Volt. TetapiTetapi equipment yang equipment yang menerimamenerima output sensor output sensor tersebuttersebut hanyahanya hanyahanya bisabisa menerimamenerima sinyalsinyaltegangantegangan dengandengan range range sebesarsebesar 0 Volt 0 Volt –– 5 Volt. 5 Volt. MakaMaka suatusuatu ASC ASC diperlukandiperlukan untukuntuk menjembatanimenjembatani ketidaksesuaianketidaksesuaian iniini..

Output sensorOutput sensor 0,2 V0,2 V 0,6 V0,6 V zero shiftzero shiftSunstainingSunstaining 0.2 V0.2 V 0.2 V0.2 V

Output sensorOutput sensor 0 V0 V 0.4 V0.4 V amplificationamplificationMultiplyMultiply 12.5 V12.5 V 12.5 V12.5 V

Output sensorOutput sensor 0 V0 V 5 V attenuation 5 V attenuation adalahadalah kebalikankebalikan daridari amplificationamplification

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



LINEARIZATION

SepertiSeperti kitakita ketahuiketahui bahwabahwa adaada hubunganhubunganketergantunganketergantungan antaraantara output output daridari sensor sensor dengandengan keterbatasanketerbatasan peralatanperalatan dalamdalammenerimamenerima output output daridari sensor sensor seperiseperi padapadacontohcontoh diatasdiatas..

ProsesProses linearisasilinearisasi iniini perluperlu dilakukandilakukan karenakarenabeberapabeberapa alasanalasan diantaranyadiantaranya

1.1. KeterbatasanKeterbatasan desaindesain prosesproses control control dalamdalam menggambarkanmenggambarkan hubunganhubungan antaraantaraoutput sensor output sensor dengandengan peralatanperalatan yang yang menerimamenerima sinyalsinyal daridari sensor.sensor.

2.2. MenghasilkanMenghasilkan output yang output yang berubahberubahsecarasecara linier linier dengandengan berubahnyaberubahnyabeberapabeberapa macammacam variabelvariabel, , sekalipunsekalipunoutput yang output yang dihasilkandihasilkan sensor sensor tidaktidak linier.linier.

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



CONVERTIONS

convertions

Digital interface

Signal transmission

SeringkaliSeringkali sinyalsinyal elektriselektris yang yang keluarkeluar daridarisensor sensor harusharus diubahdiubah untukuntuk menghindarimenghindarigangguangangguan selamaselama prosesproses transfer. transfer. SepertiSeperti halnyahalnya apabilaapabila output yang output yang keluarkeluar daridari sensor sensor berupaberupa hambatanhambatan, , makamaka akanakan adaada perubahanperubahan nilainilaihambatanhambatan tersebuttersebut ketikaketika adaada pengaruhpengaruhdinamikdinamik variabelvariabel sepertiseperti panaspanas dlldll ((adaadahubunganhubungan antaraantara panaspanas dengandengan besarbesarhambatanhambatan). ). OlehOleh karenakarena ituitu seringkaliseringkalisinyalsinyal output output diubahdiubah keke dalamdalam bentukbentuklain lain sepertiseperti tegangantegangan dandan arusarus yang yang relatifrelatif lebihlebih tahantahan terhadapterhadap gangguangangguandinamikdinamik variabelvariabel

DalamDalam halhal iniini ASC ASC berfungsiberfungsi sebagaisebagaipenghubungpenghubung antaraantara sensor sensor dengandenganperalatanperalatan penerimapenerima sinyalsinyal daridari sensor sensor sehinggasehingga sinyalsinyal yang yang dikeluarkandikeluarkan sensor sensor dapatdapat langsunglangsung diolahdiolah peralatanperalatan tersebuttersebut

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



FILTERING AND IMPEDANCE MATCHING

DalamDalam industriindustri seringsering kali kali terdapatterdapat sinyalsinyal kuatkuat yang yang menyebabkanmenyebabkan terganggunyaterganggunya pentransmianpentransmian sinyalsinyalantarantar elemenelemen dalamdalam prosesproses kontrolkontrol frekuensifrekuensipengganggupengganggu sebesarsebesar 60Hz yang 60Hz yang dihasilkandihasilkan ketikaketikamotor motor didi jalankanjalankan secarasecara transient. transient. filter filter pasifpasif(yang (yang tersusuntersusun atasatas resistor, resistor, kapasitorkapasitor, , dandan induktorinduktor) ) atauatau filter filter aktifaktif (gain (gain dandan feedback)feedback)

Tool to filtering

Andimpedance

matcing

Passive circuit

Aktive sircuitFeed back

Gain

RC filters

bridge circuits

divider circuits

Band pass RC filters

High pass RC filters

Low pass RC filters

Band reject RC filters

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



CONCEPT OF LOADING

SalahSalah satusatu halhal yang yang menjadimenjadi perhatianperhatian dalamdalamanalog signal conditioning analog signal conditioning adalahadalah pembebananpembebanansatusatu sirkuitsirkuit terhadapterhadap sirkuitsirkuit lainyalainya. Hal . Hal iniinimenyebabkanmenyebabkan ketidakketidak tahuantahuan besarbesar teganganteganganketikaketika melewatimelewati prosesproses pengukuranpengukuran. .

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



PASSIVE CIRCUITSPASSIVE CIRCUITSSebuahSebuah sirkuitsirkuit pasifpasif terdiriterdiri atasatas resistor, resistor, induktorinduktor dandancapasitorcapasitor seringsering kali kali digunakandigunakan untukuntuk mengeliminasimengeliminasigangguangangguan frekuensifrekuensi baikbaik yang yang rendahrendah maupunmaupun yang yang tinggitinggitanpatanpa merubahmerubah signal signal informasiinformasi yang yang diharapkandiharapkan

Passive circuits

RC filters

bridge circuits

divider circuits

Band pass RC filters

High pass RC filters

Low pass RC filters

Band reject RC filters

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



DIVIDER CIRCUITS

21

2

RRVR

V SD

Komponen ini bisa digunakan untuk menghasilkan perubahan output tegangan dengan cara merubah besar resistansi yang ada

Beberapa hal yang harus diperhatikan ketika menggu-nakan divider circuitsa. Perubahan besar VD terhadap R1 maupun R2 adalah

tidak linier.b. Output impedansi efektiv dari divider adalah pararel

dengan kombinasi R1 dan R2, maka efek loading harus diperhitungkan

c. Terjadi pembangkitan daya ketika arus melewati ke-2 resistor dan daya masukan dari sensor.

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



BRIDGE CIRCUITSKomponen ini bisa digunakan untuk menghasilkan perubahan output tegangan dengan cara merubah besar impedansi yang ada. Komponenini sangat berguna ketika perubahan impedansinya sangat kecil.

Keuntungan menggunakan bridge circuitsa. Dapat disesain sedemikian rupa sehingga

tegangan outputnya bervariasi di sekitarnilai 0 (nol).

b. Mempresisikan pengukuran statis darisebuah impedansi

31

3

RRRV

Va42

4

RRRV

Vb

42

4

31

3

RRRV

RRRV

V4231

4123

RRRRRRRR

VV

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



GALVANOMETER DETECTOR ON GALVANOMETER DETECTOR ON BRIDGE CIRCUITBRIDGE CIRCUIT

AlasanAlasan penggunaanpenggunaan galvanometer galvanometer sbgsbg null detector null detector padapadabridge circuit bridge circuit dikarenakandikarenakan karenakarena perbedaanperbedaan perhitunganperhitungan. . Hal Hal iniini disebabkandisebabkan karenakarena jeleknyajeleknya pendeteksipendeteksi resistansiresistansi, , dandan dandan jugajuga karenakarena perlunyaperlunya menentukanmenentukan offset current offset current padapada bridge circuit bridge circuit tersebuttersebut. . MakaMaka perluperlu suatusuatu modifikasimodifikasiperumusanperumusan apabilaapabila bridge circuit bridge circuit tidaktidak bisabisa dalamdalam keadaankeadaannull.null.

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



BRIDGE RESOLUTIONResolusiResolusi daridari bridge circuit bridge circuit adalahadalah kemampuankemampuan daridari bridge circuit bridge circuit ituitusendirisendiri untukuntuk mendeteksimendeteksi adanyaadanya bridge offset. bridge offset.

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



BRIDGE CIRCUITS LEAD COMPENSATION

PadaPada banyalbanyal prosesproses kontrolkontrol seringkaliseringkali sensor yang sensor yang mengindikasikanmengindikasikanperubahanperubahan hambatanhambatan jauhjauh terpisahterpisah daridari bridge circuit. Hal bridge circuit. Hal iniinimenyebabkanmenyebabkan terjadinyaterjadinya perbedaanperbedaan sinyalsinyal/ / hambatanhambatan yang yang dihasilkandihasilkanoleholeh sensor sensor karenakarena pengaruhpengaruh frekuensifrekuensi, , temperaturtemperatur, , tegangantegangan, , sertasertauapuap bahanbahan--bahanbahan kimiakimia. . TetapiTetapi apabilaapabila kitakita merancangmerancang sebuahsebuah cirkuitcirkuitsepertiseperti didi atasatas. . ApabilaApabila terjaditerjadi perubahanperubahan padapada kawatkawat (2) (2) makamaka secarasecaraotomatisotomatis akanakan terjaditerjadi jugajuga perubahanperubahan padapada kawatkawat (1) (1) karenakarena kawatkawat (1) (1) dandan kawatkawat (2) (2) ditempatkanditempatkan padapada lingkunganlingkungan yang yang samasama. . SehinggaSehinggapadapada akhirnyaakhirnya efekefek daridari sinyalsinyal pengganggupengganggu dapatdapat teratasiteratasi..

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



AC BRIDGES

Dimana

E = ac offset voltage

E = sine wave excitation voltage

Z1, Z2, Z3, Z4 = bridge impedances

Zero offset voltage E = 0, maka Z3 x Z2 = Z1 x Z4

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



BRIDGE APPLICATIONKegunaan utama dari bridge circuits didalam modern proses kontrol signal conditioning adalah merubah variasihambatan ke dalam variasi tegangan yang kemudian variasi tegangan ini akan diinterface dengan ADC atau sistem lainya.

Jika output sensor linear dengan input, maka output dari bridge circuit adalah non-linear.

Tetapi bila variansi dari hambatan kecildan terpusat pada null value, makaketidak linieran ini akan bernilai kecil pula.

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



LOW PASS RC FILTERS

Low pass RC filter adalah suatukomponen yang menghalangisignal dengan frekuensi tinggi, dan membiarkan lewat signal dengan frekuensi rendah

RCf c 2

1

5.02

1

1

c

in

out

ffV

V

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



High pass RC filter adalah suatukomponen yang menghalangi sig-nal dengan frekuensi rendah, danmembiarkan lewat signal denganfrekuensi tinggi

5.02

1c

c

in

out

ff

ff

VV

HIGH PASS RC FILTERSClick t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



BAND FILTERSBAND FILTERS

Band pass filters adalah komponen yang menghalangi frekuensi di bawah dan diatas limit, serta membiarkan lewat freku-ensi signal yang mempunyai harga dian-tara batas atas dan batas bawah.

Band reject filters adalah komponen yang menghalangi frekuensi signal yang mem-punyai harga diantara batas atas danbatas bawah. Serta membiarkan lewatfrekuensi signal yang mempunyai hargadiatas batas atas dan dibawah batas bawah.

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



OPERATIONAL AMPLIFIEROPERATIONAL AMPLIFIER

•• ii(+)(+), i, i((--)) : Currents into the amplifier on the inverting and : Currents into the amplifier on the inverting and noninvertingnoninvertinglines lines respectivelyrespectively

•• vvidid : The input voltage from inverting to non: The input voltage from inverting to non--inverting inputsinverting inputs•• +V+VSS , , --VVSS : DC source voltages, usually +15V and : DC source voltages, usually +15V and ––15V15V•• RRii : The input resistance, ideally infinity: The input resistance, ideally infinity•• A : The gain of the amplifier. Ideally very high, in the 1x10A : The gain of the amplifier. Ideally very high, in the 1x101010 range.range.•• RROO: The output resistance, ideally zero: The output resistance, ideally zero•• vvOO: The output voltage; : The output voltage; vvOO = = AAOLOLvvidid where Awhere AOLOL is the openis the open--loop loop

voltage gainvoltage gain

+V+VSS

--VVSS

vvidid

InvertingInverting

NoninvertingNoninverting

OutputOutput

++

__ii((--))

ii(+)(+)

vvOO = = AAddvvidid

RROOAARRii

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



KARAKTERISTIK OP AMPKARAKTERISTIK OP AMP

Karakteristik op amp dapat dijabarkan sebagai berikutSebuah sirkuit yang tersusun atas beberapa resistor, transistor, dioda, dankapasitor.Mempunyai 2 inputan, yakni inputan inverting dan inputan non-invertingOp-amp ideal memiliki open loop gain yang tak terhingga besarnya, sehingga menyebabkan op-amp tidak stabil dan penguatanya tidak terukur. Oleh karena itu diperlukan negatif feedback.Range tegangan input lebih kecil dari 1 milivolt, sebaliknya tegangansaturasinya mencapai 10 volt.Input impedansinya tinggi / tak terbatas (biasanya melebihi 1 M ) sebaliknya keluaran impedansinya sangat rendah biasanya lebih kecil dari100 )Arus input pada tiap masukkanya adalah 0.Impedance outputnya nol

Fungsi :1. Untuk merubah suatu impedance (signal) ke dalam bentuk lain2. Penguatan3. Atau operasi lainya yang kesemuanya dilakukan oleh IC (integrated circuit)

yang dinamakan op amps (operational amplifiers)

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



KARAKTERISTIK OP AMPSKARAKTERISTIK OP AMPS

Op amps mempunyai 2 supply power, yakni V+ dan V-. Gambar b menunjukkanhubungan antara perbedaan tegangan yang masuk yang dinamakan differential input votage dengan tegangan tegangan output yang terjadi. Jika V2 – V1 > 0 maka V out yang terjadi akan bernilai negatif demilian pula sebaliknya. Inilah alasan mengapa V2dinamakan terminal inverting, sedangkan pada V1 dinamakan terminal non inverting.

Di daerah sempit pada gambar yang diberi label V, dimana terjadi tegangan saturasiyang bernilai negatif sampai positif. Umumnya pada daerah tersebut tegangan saturasiyang terjadi bernilai 10 Volt sedangkan differential output voltage yang terjadi dalamskala mikrovolt. Maka terjadi slope /peningkatan tegangan yang sangat curam yakni100.000 Volt V / V outyang tejadi

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



IDEAL OP AMPSIDEAL OP AMPS

Pada gambar di atas dimana kaki tegangan positif di ground, maka taganganoutput yang keluar bernilai negatif. Pada summing point jika tidak ada feed back dan terminal + di ground, maka jika Vin > 0, maka output saturasinya bernilainegatif, sedangkan apabila Vin < 0, maka output saturasinya bernilai positif.

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



GOLDEN RULE OF OPGOLDEN RULE OF OP--AMPSAMPS

Ada dua aturan penting dalam melakukan Ada dua aturan penting dalam melakukan analisa rangkaian opanalisa rangkaian op--amp berdasarkan amp berdasarkan karakteristik opkarakteristik op--amp ideal. Aturan ini dalam amp ideal. Aturan ini dalam beberapa literatur dinamakan beberapa literatur dinamakan golden rulegolden rule, yaitu :, yaitu :

1.1. tegangan antara input v+ dan vtegangan antara input v+ dan v-- adalah nol (v+ adalah nol (v+ --vv-- = 0 atau v+ = v= 0 atau v+ = v-- ) )

2.2. ArusArus padapada input Opinput Op--amp amp adalahadalah nolnol (i+ = i(i+ = i-- = 0)= 0)

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



NON IDEAL OP AMPSNON IDEAL OP AMPS

Parameter yang digunakan dalam menganalisa op-amps non ideal adalah sbb:1. Open loop gain yang terbatas. Gain didefinisikan sebagai slope dari transfer

fungsi tegangan.

2. Input impedansi yang terbatas. Sehingga ketika tegangan masuk melalui ke2 terminalnya, maka akan ada arus yang terjadi.

3. Output impedansinya tidak bernilai nol. Realnya pada output op amps mempunyai hambatan walaupun hanya beberapa ohm saja.

VV

VVVA satout 2

)( 12

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



OP AMP SPECIFICATIONSOP AMP SPECIFICATIONS

1.1. Input offset voltageInput offset voltage2.2. Input offset currentInput offset current3.3. Input bias currentInput bias current4.4. Slew rateSlew rate5.5. Unity gain frequency bandwidthUnity gain frequency bandwidth

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



KOMPENSASI DARI ARUS OFFSETKOMPENSASI DARI ARUS OFFSET

Untuk mengatasi input offset maka dipasang hambatan yang besarnya samaantara terminal positif dan negatif. Dimana pemasangan antara ke duahambatan tersebut pararel satu sama lain

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



KOMPENSASI DARI TEGANGAN KOMPENSASI DARI TEGANGAN OFFSETOFFSET

Untuk mengatasi tegangan offset ini maka ada 2 cara yang bisa dilakukan1. Memasang variabel resisitor pada ke dua terminal op amps dan variabel

resistor tersebut di set sehingga offset voltage tidak terjadi.2. Memasang tegangan bias yang dapat mengkompensasi tegangan offset

yang terjadi

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



CONTOH PRODUK OP AMPSCONTOH PRODUK OP AMPSSaat ini banyak terdapat tipe-tipe op-amp dengan karakterisktik yang spesifik.

Op-amp standard type 741 dalam kemasan IC DIP 8 pin sudah dibuat sejak tahun1960-an. Untuk tipe yang sama, tiap pabrikan mengeluarkan seri IC dengan insial atau nama yang berbeda. Misalnya dikenal MC1741 dari motorola, LM741 buatanNational Semiconductor, SN741 dari Texas Instrument dan lain sebagainya. Ter-gantung dari teknologi pembuatan dan desain IC-nya, karakteristik satu op-amp dapat berbeda dengan op-amp lain. Tabel-1 menunjukkan beberapa parameter op-amp yang penting beserta nilai idealnya dan juga contoh real dari parameter LM714.

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



SIKUIT OP AMP DALAM SIKUIT OP AMP DALAM PERALATANPERALATAN

Op amp circuits

Voltage follower

Inverting amplifiers

Voltage to current converter

Current to voltage converters

integrator

differentiator

Non inverting amplifiers

Differential instrumentation amplifiers

Linearization

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



VOLTAGE FOLLOWER

Pada dasarnya sirkuit ini merubah tegangan masuk dengan impedansiyang tinggi, menjadi tegangan output dengan impedansi yang rendah . Input impedansi yang masuk pada dasarnya adalah impedansi dari op amp itu sendiri, yang nilainya lebih besar dari 100 M . Arus keluaranyadibatasi oleh sirkuit pendek dalam op amp itu sendiri, sehingga impedansikeluarannya lebih kecil dari 100 .

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



INVERTING AMPLIFIERSInput non-inverting pada rangkaian ini dihubungkan ke ground, atau v+ = 0. Dengan mengingat dan menimbang aturan 1 (lihat aturan 1), maka akandipenuhi v- = v+ = 0. Karena nilainya = 0 namun tidak terhubung langsungke ground, input op-amp v- pada rangkaian ini dinamakan virtual ground. Dengan fakta ini, dapat dihitung tegangan jepit pada R1 adalah vin – v- = vindan tegangan jepit pada reistor R2 adalah vout – v- = vout. Kemudian denganmenggunakan aturan 2, di ketahui bahwa :iin + iout = i- = 0, karena menurutaturan 2, arus masukan op-amp adalah 0.iin + iout = vin/R1 + vout/R2 = 0

Selanjutnyavout/R2 = - vin/R1 .... atauvout/vin = - R2/R1Jika penguatan G didefenisikan sebagai perbandingan tegangan keluaranterhadap tegangan masukan, maka dapat ditulis …(1)Impedansi rangkaian inverting didefenisikan sebagai impedansi input dari sinyalmasukan terhadap ground. Karena input inverting (-) pada rangkaian ini diketahuiadalah 0 (virtual ground) maka impendasi rangkaian ini tentu saja adalah Zin = R1.

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



inout VRRV

1

2

23

21

1

2 VRRV

RRVout

INVERTING AMPLIFIERSINVERTING AMPLIFIER SUMMING AMPLIFIER

V1

V2

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



Dengan menggunakan aturan 1 dan aturan 2, kita uraikan dulu beberapa faktayang ada, antara lain :vin = v+v+ = v- = vin ..... lihat aturan 1.

Dari sini ketahui tegangan jepit pada R2 adalah vout – v- = vout – vin, atau iout = (vout-vin)/R2. Lalu tegangan jepit pada R1 adalah v- = vin, yang berarti arusiR1 = vin/R1.

Hukum kirchkof pada titik input inverting merupakan fakta yang mengatakan bahwa : iout + i(-) = iR1Aturan 2 mengatakan bahwa i(-) = 0 dan jika disubsitusi ke rumus yang sebelum-nya, maka diperoleh iout = iR1 dan Jika ditulis dengan tegangan jepit masing-masing maka diperoleh (vout – vin)/R2 = vin/R1 yang kemudian dapat disederha-nakan menjadi :vout = vin (1 + R2/R1)Jika penguatan G adalah perbandingan tegangan keluaran terhadap tegangan masukan, maka didapat penguatan op-amp non-inverting :

NON INVERTING AMPLIFIERSClick t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



121

2 VVRRVout

DIFFERENTIAL INSTRUMENTATION AMPLIFIERS

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



inout VRR

RI31

2

42531 )( RRRRR

VOLTAGE TO CURRENT CONVERTER

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



CURRENT TO VOLTAGE CONVERTER

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



dtVRC

V inout1

INTEGRATORClick t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



DifferentiatorBentuk rangkain differensiator adalah mirip dengan rangkaian inverting. Sehinggajika berangkat dari rumus penguat inverting G = -R2/R1dan pada rangkaian differensiator diketahui :

maka jika besaran ini disubtitusikan akan didapat rumus penguat differensiator

Dari hubungan ini terlihat sistem akan meloloskan frekuensi tinggi (high pass filter), dimana besar penguatan berbanding lurus dengan frekuensi. Namun demikian, sistem seperti ini akan menguatkan noise yang umumnya berfrekuensi tinggi. Untuk praktisnya, rangkain ini dibuat dengan penguatan dc sebesar 1 (unity gain). Biasanya kapasitor diseri dengan sebuah resistor yang nilainya sama dengan R. Dengan cara ini akan diperoleh penguatan 1 (unity gain) pada nilai frekuensi cutoff tertentu.

dtdVRCV in

out

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



LINEARIZATION

)]I(V fungsi darikebalikan merupakan akenyataany [padainput tegangan dari

liniernon fungsiadalah R

VG dimana,R

VGV

out

ininin

R)(Ilog1)(Vlog1V oeincout

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



Mendefinisikan sasaranpengukuran

Memilih sensor

Mendesain ASC

Catatan dalam ASC

parameter

range

akurasi

linierarisasi

parameter

Transfer fungsi

Time response

range

parameter

range

Input impedance

Output impedance

Penggunaandivider/bridge

Persamaan output Terhadap input

Efek loadingOp amp circuits

START

noisepower

ALUR DALAM MERANCANG ASC ALUR DALAM MERANCANG ASC (ANALOG SIGNAL CONDITIONING)(ANALOG SIGNAL CONDITIONING)

Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



CONTOH SOAL 1Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



Click t

o buy NOW!

PDF-XChange


k to buy N

OW!PDF-XChange

www.docu-track.com



analog signal conditioning -...

Documents