special circuit urpose and wave form generator

Download Special Circuit urpose and Wave Form Generator

If you can't read please download the document

Post on 24-Oct-2015

40 views

Category:

Documents

2 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Tentang Special Circuit urpose and Wave Form Generator

TRANSCRIPT

PowerPoint Presentation

Unity-gain Buffer merupakan rangkaian yang memiliki hambatan masuk yang sangat besar dan hambatan keluaran yang sangat kecil. Hal ini sangat ideal untuk digunakan sebagai penyangga untuk mengisolasi satu bagian dari sebuah rangkaian dengan bagian yang lain.UNITY-GAIN BUFFER

INSTRUMENTATION AMPLIFIER

Dimisalkan V1 > V2 maka va > vb dan arus akan mengalir dari va > vbMaka diperoleh :

Keluaran amplifier A3 dalam kasus ini nilai k = 1 maka

karena tidak ada rangkaian dan ampllifier yang sempurna maka dapat dituliskan

LOG dan ANTILOG AMPLIFIERAndaikan sebuah aplikasi instrumentasi menghasilkan sinyal yang kadang kecil dan kadang besar,hal ini dinamakan wide dynamic range. Wide dynamic range memiliki kesulitan saat diproses oleh alat elektronik yang sinyalnya sudah diset karena saat sinyalnya rendah tidak mencukupi dan saat sinyalnya tinggi maka akan membuat alat elektronik tersebut kelebihan beban. Maka ditemukan teknik compression di mana sinyal di atur ulang skalanya menggunakan logarithmic converter. Setelah diproses maka akan ada decompression menggunakan antilog converter.LogAntilog

sesuai gambar maka didapat atau

Maka diperoleh :Sumber Arus Konstan

Pada gambar menunjukan sebuah rangkaian op-amp yang menyediakan arus ke beban RL.Karena V- V+ dijamin oleh feedback negatif dan V+ = 0. Maka arus yang melewati input hambatan hanya sebesar I= V dc / RHampir semua arus ini mengalir melalui beban pada inpedance yang tinggi pada terminal input dari op-amp. Dengan kata lain, arus beban I diatur hanya dengan Vdc dan R dan independen dari nilai tertentu dari resistansi beban. Oleh karena itu rangkaian tersebut bertindak sebagai sumber arus konstan.TEGANGAN DAN PERUBAHAN ARUS

Ketika rangkaian diubah menjadi seperti berikut maka arus keluaran akan menjadi I out =V in / R

Kemungkinan lainnya untuk konversi dari tegangan ke arus disusun pada gambar di bawah ini

PERUBAHAN DARI ARUS MENJADI TEGANGAN

Pada perubahan dari arus menjadi teganan, rangkaian diubah menjadi seperti gambar

Sehingga V out = -Iin R

asalkantegangan saturasi op amp tidaktercapai.Resistor R pada terminal noninverting dipakaiuntuk memberikan stabilitas temperatur padakonfigurasi.

INTEGRASI ANALOG DAN DIFFERENSIASIJumlah muatan pada kapasitor dan beda potensial di kapasitor terkait : Q = C Vc . Oleh karena itu

Laju perubahan yang berada pada pelat kapasitor hanyalah sebuah arus yang mengalir ke atau dari plat mereka (plat kapasitor)Sehingga arus dapat didefinisikan sebagai

Rangkaian op amp biasa yang terakhir yang menjadi pertimbangan adalahintegrator.Konfigurasi ini, diperlihatkan pada gambar, terdiri dari sebuah resistor input dan kapasitor umpan balik.Dengan menggunakan analisis ideal kita dapat mejumlahkan arus pada summing point sebagai

yangdapat diselesaikan dengan mengintegrasikan keduanya sehingga respons rangkaian adalah

Rangkaian ini digunakan dalam banyak kasus dimana dinginkan integrasi dari output transduser.Fungsi-fungsi lain juga dapat diimplementasikan, seperti sebuah tegangan ramp linier. Jika tegangan input adalah konstan, Vin= K, maka peersamaan menjadi

yang merupakan ramp linier, kemiringan negatif K/RC. Beberapa mekanisme reset melalui pengosongan kapasitor harus diberikan karena jika tidak Voutakat naik sampai nilai saturasi output dan tetap pada keadaan itu.

DIFFERENSIATOR

Dengan hanya mengubah posisi resistor dan kapasitor, maka terbentuklah diferentiator seperti pada gambar.Salah satu fungsi dari differensiator adalah untuk pemantauan pada instrumentasi proses seperti pemantauan tingkat perubahan suhu dalam tungku, dimana terlalu tinggi atau terlalu rendah dari tingkat perubahan suhu bisa merugikan (Dengan mengaktifkan alarm oleh tegangan yang dihasilkan diferensiator).

Chapter 7

Waveform Generator

GELOMBANG

OSILATOROsilator merupakan rangkaian untuk mengubah daya DC menjadi daya AC atau dengan perkataan lain sinyal output akan dihasilkan tanpa adanya sebuah sinyal input yang diberikan. Di dalam osilator diperlihatkan besar frekuensi serta bentuk gelombang dari suatu sinyal

Rangkaian dasar osilator terdiri dari: Penguat berfungsi untuk memperkuat dari sinyal input dan sinyal output dari rangkaian umpan balik. Feedback (umpan balik) adalah proses dimana sebagian sinyal output dari sebuah amplifier dikembalikan ke inputnya. Ada dua macam feedback yang merupakan dasar dari osilator, yakni posistif feedback dan negatif feedback. Rangkaian penentu frekuensi berfungsi untuk mem-bangkitkan frekuensi yang didapat dari rangkaian yang dikombinasikan dari komponen resistor, induktor dan kapasitor.

A. Wien-Bridge OscillatorOsilator dinamakan demikian karena penemunya Max Wien lahir tahun 1866 di Kaliningrad Rusia dan tinggal di Jerman adalah orang pertama yang mencetuskan ide penggeser phasa 2 tingkat.

Gambar 2. Rangkaian osilator dengan positif feedback dan non-inverting input

Jembatan Wien memiliki sebuah kombinasi seri RC dan sebuah kombinasi paralel RC.

Berdasarkan perhitungan aljabar, didapatkan :

Frekuensi Resonansi

B. Phase-Shift OscillatorPhaseshift adalah suatu rangkaian oscillator yang ditandai dengan adanya rangkaian high-pass filter sebanyak 3 pasang . Oscilator ini terdiri dari rangkaian RC sebagai rangkaian feedbacknya. Hal ini menyebabkan adanya pergeseran fasa sebesar 180 . Penguat menggunakan inverting amplifier, maka ada beberapa sinyal yang diproses terbalik (invert) dengan beda 180ke output.Outputnya berbentuk sinewave.

Perbandingan antara Vout dan Vin

Pulse Generator (Pembangkit Pulsa)Pembangkit pulsa adalah suatu piranti yang berfungsi untuk menghasilkan menghasilkan keluaran dengan amplitudo yang berubah terhadap waktu.Tipe pembangkit pulsa yang ada saat ini :Relaxation OscillatorCrystal Oscillator Osilator Sumbatan

Osilator RelaksasiOsilator relaksasi adalah osilator dimana kondensator diisi sedikit demi sedikit dan lalu dikosongkan dengan cepat. Osilator relaksasi utamanya digunakan untuk menghasilkan Gelombang sinusosidal, Gelombang gigi gergaji, Gelombang kotak, dan variasi bentuk gelombang tak beraturan. Pada dasarnya osilator ini tergantung pada proses pengosongan dan pengisian jaringan kapasitor dan resistor.Ini biasanya dibangun dari :- sebuah resistor atau sumber arus sebuah kondensatorsebuah peranti penahan, seperti : lampu neon, tiratron, DIAC, UJT, atau diode Gunn.

Skema Osilator Relaksasi

Kondensator diisi melalui resistor, menyebabkan tegangan yang membentangi kondensator mendekati tegangan pengisi pada kurva eksponensial. Peranti penahan dijajarkan dengan kondensator. Peranti sedemikian ini tidak akan menghantar sebelum tegangan yang membentanginya mencapai tegangan tahan (sulut). Peranti penahan lalu menghantar dan dengan cepat mengosongkan kondensator. Ketika tegangan pada kondensator jatuh hingga lebih rendah dari tegangan tahan, peranti penahan berhenti menghantar dan kondensator mulai diisi kembali. Jika unsur penahan adalah lampu neon, sirkuit juga menghasilkan kilasan cahaya setiap kondensator dikosongkan.

Jika lampu neon atau tiratron digunakan sebagai peranti sulut, resistor tambahan dengan harga puluhan hingga ratusan ohm dipasang berderet dengan peranti sulut untuk membatasi arus dari pengosongan kondensator dan mencegah elektrode lampu untuk rusak dengan cepat karena pulsa arus tinggi yang berulang dengan cepat.

Gelombang keluaran dari osilator relaksasi biasanya adalah gelombang gigi gergaji. Jika hanya sebagian kecil dari lereng eksponensial yang digunakan (tegangan sulut dari peranti penahan lebih rendah dari sumber tegangan), lereng kira-kira merupakan lereng linier, tetapi jika dibutuhkan gelombang gigi gergaji yang benar-benar linier, resistor pengisian harus diganti dengan sumber arus konstan.Peranti sulut dengan sambungan kendali ketiga, seperti pada tiratron atau UJT memungkinkan waktu pengosongan kondensator untuk disesuaikan dengan pulsa kendali. Dengan demikian, keluaran gigi gergaji dapat disesuaikan dengan isyarat yang diproduksi oleh unsur sirkuit lainnya.

24Contoh penggunaan osilator relaksasiSirkuit jenis ini digunakan sebagai basis waktu pada osiloskop dan penerima televisi lawas. Varian dari sirkuit ini digunakan sebagai lampu kerdip pada kelab malam. Flash kamera elektronik adalah versi ekamantap dari sirkuit ini, menghasilkan satu siklus gelombang gigi gergaji, tepi naik saat kondensator flash diisi dan tepi jatuh saat kondensator dikosongkan melalui lampu flash.Penggunaan sebagai basis waktu pada osiloskop ditinggalkan setelah dikembangkan sirkuit basis waktu Integrator Miller yang lebih linier, sirkuit ini menggunakan katup "keras" (tabung hampa) sebagai sumber arus konstan.

Jika disubsitusikan nilai t ke dalam persamaan,Persamaan Tegangan Kapasitor terhadap fungsi waktu :

Maka diperoleh,

Periode gelombang kotak Maka :

Gelombang kotak

Sawtooth Waveform(Gelombang Gergaji)

Upper Trip PointLower Trip Point30Pewaktu 555IC pewaktu 555 adalah sebuah integrated circuit (sirkuit terpadu) yang digunakan untuk berbagai pewaktu (clock) dan multivibrator. IC ini didesain dan diciptakan oleh Hans R. Camenzind pada tahun 1970 dan diperkenalkan pada tahun 1971 oleh Signetics.

Nama aslinya adalah SE555/NE555 dan dijuluki sebagai "The IC Time Machine". 555 mendapatkan namanya dari tiga resistor 5 k yang digunakan pada sirkuit awal. IC ini sekarang masih digunakan secara luas dikarenakan kemudahannya, kemurahannya dan stabilitasnya yang baik. Sampai pada tahun 2008, diperkirakan sejuta unit diproduksi setiap tahun. Bergantung pada produsen, IC ini biasanya menggunakan lebih dari 20 transistor, 2 diode dan 15 resistor dalam sekeping semikonduktor silikon yang

Recommended

View more >