1. Pendahuluan[Kembali]
Rangkaian komparator merupakan salah satu aplikasi dari op-amp (operational amplifier) yang berfungsi untuk membandingkan dua tegangan dan menghasilkan keluaran logika tinggi atau rendah. Salah satu jenis komparator yang sering digunakan adalah komparator non-inverting, di mana tegangan referensi diberikan ke input inverting (-) dan sinyal input ke non-inverting (+). Dalam praktiknya, komparator ini dapat digunakan untuk mendeteksi perubahan tegangan dari suatu sensor atau sumber sinyal, dan akan mengaktifkan output ketika tegangan input melebihi tegangan referensi.
Penggunaan trigger positif menandakan bahwa keluaran aktif (misalnya HIGH atau menyala) ketika sinyal input naik melewati ambang tegangan referensi. Rangkaian ini banyak diaplikasikan dalam sistem kontrol otomatis seperti sensor cahaya, detektor suhu, dan pengendali level cairan.
2. Tujuan[Kembali]
- Memahami cara kerja komparator menggunakan op-amp
- Mengetahui konfigurasi non-inverting dan bagaimana responnya terhadap sinyal input
- Mengamati perilaku output terhadap perubahan tegangan input
- Menerapkan prinsip trigger positif dalam pengendalian sinyal atau beban
- Mengetahui penggunaan praktis dari komparator dalam sistem sensor
3. Alat dan Bahan[Kembali]
2N1711 adalah transistor NPN tipe BJT (Bipolar Junction Transistor) berbahan silikon yang dirancang untuk aplikasi penguatan sinyal dan pengendalian arus sedang. Transistor ini cocok digunakan pada rangkaian penguat, driver, dan saklar elektronik.
Op-amp adalah komponen analog yang memperkuat selisih tegangan antara input inverting (−) dan non-inverting (+). Op-amp ideal memiliki gain tak hingga, impedansi input sangat tinggi, dan impedansi output sangat rendah. Digunakan dalam konfigurasi seperti inverting, non-inverting, integrator, dan diferensiator untuk pemrosesan sinyal analog.
Dioda adalah komponen elektronik dua kaki yang memungkinkan arus listrik mengalir hanya dalam satu arah dari anoda (A) ke katoda (K). Dioda bersifat seperti katup satu arah untuk arus listrik.
- Resistor Variabel (POT-HG)
Resistor variabel atau potensiometer (biasa disingkat POT) adalah komponen yang nilai resistansinya dapat diubah secara manual. Tipe POT-HG (Horizontal Gear) adalah potensiometer putar dengan poros pengatur yang diputar secara horizontal, sering digunakan pada perangkat elektronik dan simulasi seperti di Proteus.
Resistor adalah komponen elektronik pasif yang berfungsi menghambat aliran arus listrik dalam suatu rangkaian. Salah satu fungsi utamanya adalah membatasi arus agar tidak melebihi batas yang dapat diterima oleh komponen lain, sehingga mencegah kerusakan.
Relay adalah saklar listrik yang dioperasikan secara elektromagnetik. Artinya, relay dapat menghubungkan atau memutuskan arus listrik di suatu rangkaian dengan bantuan medan magnet yang dihasilkan oleh lilitan (kumparan) di dalamnya.
Lampu (Lamp) dalam konteks elektronika adalah komponen output yang memancarkan cahaya saat dialiri arus listrik. Lampu bisa digunakan untuk indikator, penerangan, atau beban dalam rangkaian.
LM35 adalah sensor suhu analog yang menghasilkan tegangan output linier terhadap suhu dalam derajat Celcius. Artinya, suhu naik → tegangan output juga naik secara proporsional.
Kemampuan sensor gas digunakan untuk mendeteksi adanya perbedaan konsentrasi gas tergantung dari chemireistor untuk menghantarkan arus listrik. Chemiresistor yang biasa digunakan adalah Tin Dioxide (SnO2) yang merupakan semikonduktor tipe N yang mempunyai elektron bebas (elemen donor). Pada umumnya kandungan oksigen di udara lebih banyak jika dibandingkan dengan gas yang mudah terbakar lainnya. Partikel oksigen akan menarik elektron bebas yang berada pada SnO2 sehingga elektron akan terkumpul di permukaan. Karena tidak ada elektron bebas yang tersedia, maka arus keluaran akan menjadi nol. Saat sensor gas ditempatkan pada suatu tempat yang terdapat gas beracun atau pun gas yang mudah terbakar, maka gas pereduksi akan bereaksi dengan oksigen yang teradopsi. Hal ini menyebabkan terputusnya ikatan kimia antara oksigen dengan elektron bebas sehingga elektron bebas akan terlepas. Karena elektron bebas kembali ke tempat semula, maka arus listrik akan mengalir. Aliran arus listrik akan sebanding dengan jumlah elektron bebas yang terdapat pada SnO2, apabila gas sangat beracun maka akan ada lebih banyak elektron bebas.
Sensor gas dari tipe MQ terdiri dari beberapa jenis sesuai dengan peruntukannya masing-masing. Pada gambar di bawah diperlihatkan fungsi dari setiap tipe sensor gas.
Grafik respon sensor gas :
Sensor yang dapat mengukur dua parameter lingkungan sekaligus, yakni suhu dan kelembaban udara (humidity). Dalam sensor ini terdapat sebuah thermistor tipe NTC (Negative Temperature Coefficient) untuk mengukur suhu, sebuah sensor kelembaban tipe resisitif dan sebuah mikrokontroller 8-bit yang mengolah kedua sensor tersebut dan mengirim hasilnya ke pin output dengan format single-wire bi-directional (kabel tunggal dua arah).
Spesifikasi :
- Output analog
- Sensor kelembaban relatif
- Akurasi kelembaban: ± 3% rh.
- Pasokan 2,7 vdc sampai 5,5 vdc.
- Smd.tertutup, dengan / tanpa filter hidrofobik
Pinout
Grafik Respons Sensor
Sumber DC (Direct Current) adalah komponen atau perangkat yang menyediakan tegangan searah, yaitu arus mengalir dari kutub positif ke negatif secara konstan (tidak bolak-balik seperti AC)
Baterai adalah sumber energi listrik DC (arus searah) yang mengubah energi kimia menjadi energi listrik melalui reaksi elektrokimia. Dalam percobaan elektronika, baterai berfungsi sebagai sumber daya utama untuk menyalakan rangkaian.
4. Dasar Teori[Kembali]
Cara Kerja Komparator:
Komparator bekerja dengan prinsip dasar perbandingan dua tegangan:
Penerapan Vref Positif:
Mengapa Vref Positif?
Dengan memberikan tegangan referensi positif, kita bisa menentukan batas tegangan input yang harus dilewati agar terjadi perubahan logika pada output. Contohnya, jika Vref = +2V, maka output hanya akan aktif ketika input melewati 2V.
Aplikasi Komparator dengan Vref Positif:
Deteksi tegangan baterai rendah
Pengendalian beban otomatis
Sistem peringatan (alarm) berbasis tegangan
Sensor berbasis tegangan (NTC, LDR, dll)
5. Percobaan[Kembali]
6. Link Download[Kembali]
Download rangkaian [KLIK]
Download sensor suhu [KLIK]
Download datasheet potensiometer [KLIK]
Download datasheet resistor [KLIK]
Download datasheet op amp [KLIK]
Download datasheet relay [KLIK]
Download datasheet transistor [KLIK]
Download datasheet dioda [KLIK]
Download datasheet sensor gas [KLIK]
Download datasheet batteray [KLIK]
Komentar
Posting Komentar