Vo
Voltage to
ltage to Current Converter
Current Converter
II.. TTuujujuaan In Innststrurukkssioionnal al UUmmumumMemahami cara kerja pengubah tegangan ke arus pada sebuah transmitter Memahami cara kerja pengubah tegangan ke arus pada sebuah transmitter II
II.. TTuujujuan an ininststrurukksisiononal al KhKhusususus a. Memahami teknik pengubah sin
a. Memahami teknik pengubah sinyal tegangan ke arus dengan metoda:yal tegangan ke arus dengan metoda: o
o Floating loadFloating load o
o Grounded loadGrounded load
b. Mampu membuat pengubah siny
b. Mampu membuat pengubah sinyal tegangan ke arusal tegangan ke arus IIIIII.. IInnssttrruummeen n ddaan n BBaahhaann
aa KKiit t PPRRaakkttiikkuumm b
b Multimeter (2Multimeter (2 IIVV.. DDaassaar r TTeeoorrii
Pengirim sinyal dala
Pengirim sinyal dalam bentuk tegangan menimbulkan m bentuk tegangan menimbulkan banyak permasalhan. !abanyak permasalhan. !ahanan serihanan seri antara keluaran pengkondisi sinyal dan b
antara keluaran pengkondisi sinyal dan bahan bergantung padahan bergantung pada a jarak kabel yang digunakan"jarak kabel yang digunakan" temperature dan bagus# tidaknya sambungan yang digunkan. $ahkan kebocoran beberapa "% temperature dan bagus# tidaknya sambungan yang digunkan. $ahkan kebocoran beberapa "% sepanjang kabel dapat mengakibatkan kesalahan pengukuran
sepanjang kabel dapat mengakibatkan kesalahan pengukuran &engan menggunakan metoda transmisi arus di
&engan menggunakan metoda transmisi arus di harapkan" beban dapat menerima semuaharapkan" beban dapat menerima semua in'ormasi sinyal yang di
in'ormasi sinyal yang di kirim . pengubah sinyal dengan tegangan ke kirim . pengubah sinyal dengan tegangan ke arus dilakukandengan duaarus dilakukandengan dua carayairu:
carayairu:
aa FFllooaattiinng g llooaadd b
b Grounded loadGrounded load
Pengubah teganan ke arus (Floating Load) Pengubah teganan ke arus (Floating Load)
Karakteristik Floating load
Rumus Floating oad:
I
(
B)
−
I(
A)
¿
2
¿
R
=
e(
B)
−
e(
A)
¿
Karakteristik Grounded load
)rus yang le*at Rs :
+atatan: %R,-R load / e2 0e1
V. Cara Kerja 1.Floating oad
a $uatlah Pengubah tegangan ke arus dengan input sampai 1 %dengan keluaran sampai 2 m) sesuai gambar 1
b $uat Gra'ik output %s input dengan inter3al sinyal 1 %olt
c )mati sinyal output bila beban di ubah4ubah 2. Grounded oad
a Rancang pengubah tegangan ke arus degnan input sampai 1 %olt dengan keluaran sampai 2 m)" sesuai dengan gambar 5
b $uat gra'ik output %s input dengan inter3alsinyal input .1 %olt
c )mati sinyal4sinyal output bila beban di ubah4ubah
VI. Tugas dan pertanyaan
a !uliskan hasil perhitungan anda dalam laporan
b Gambarkan gra'ik yang anda buat pada kertas gra'ik gunakan computer untuk membuat gra'ik
c )pakah keluaran linier terhadap input6
d Mengapa beban tidak berpengaruh terhadap arus keluaran6 e )pakah Kesimpulan anda
• &ata praktikum 'loating
7o % input (% output ()
1 2 5 8 9 ; < = 1 1 2 5 8 9 ; < = 1"< 5"< 9"<9= ;"<9= ="<9< 11"< 15"< 19"< 1;"< 1="< I rs
=
V RS R∧
I L=
I RS=
e2−
e1 R0 2 4 6 8 10 12 0 5 10 15 20 25 f(x) = 1.99x - 0.1 R² = 1
Kurva V to I Converter
Floating Load
Tegangan Masukan (V) Arus Keluaran (mA)R > .()? 4 2@.($ () 4 ($ e e A ere' > 2R($ 4 e($
7ilai R pada kasus e(b > 13 e(a> (b>2m) (a>m)
R > = ? 4 5 2@2B1C 4 1 -29 ohm A ere' > 2 (29 (2B145)0 (1%> 3
R menggunakan 9 ohm untuk mempermudah penyesuaian span dan ere' di groundkan untuk mendapatkan tegangan %
Perhitungan :
1 &ik : 3in> %
Da*ab : > R %B > R 1 ( 2 ere' 4 ein ( 4 ein Ω Ω M M > 2R ere' ein + >
=
29 2 4 x m) 2 &ik : 3in> 1 % &it: > 6 Da*ab: > R %B > 2R ere' ein+ >=
29 2 4 2 x 8 m) 5 &ik : 3in> 2% &it: > 6 Da*ab > R %B > 2R ere' ein+>
=
29 2 4 2 x m) 8 &ik : 3in> 5 % &it: > 6 Da*ab: > R %B > 2R ere' ein+ >=
29 2 4 5 x m) 9 &ik : 3in> 8 % &it: > 6 Da*ab: > R %B > 2R ere' ein+ >=
29 2 4 8 x < m) &ik : 3in> 9 % &it: > 6 Da*ab:> R %B > 2R ere' ein+ >
=
29 2 4 9 x 1 m) ; &ik : 3in> % &it: > 6 Da*ab: > R %B > 2R ere' ein+ >=
29 2 4 : x 12 m) < &ik : 3in> ; % &it: > 6 Da*ab: > R %B > 2R ere' ein+ >=
29 2 4 ; x 18 m)= &ik : 3in> < % &it: > 6 Da*ab: > R %B > 2R ere' ein+ >
=
29 2 4 < x 1 m) 1 &ik : 3in> = % &it: > 6 Da*ab: > R %B > 2R ere' ein+ >=
29 2 4 = x 1< m) 11 &ik : 3in> 1 % &it: > 6 Da*ab: > R %B> 2R ere' ein+ >
=
29 2 4 1 x 2 m) Maka &idapat Persamaan>m.ein/+ m> span> 1#2R>1#29> "2 +>Eero> 2R ein > 29 2B > > "2ein/ > "2B(ein
• &ata praktikum grounded
7
o
%
input
output
1
2
5
8
9
;
<
=
1
11
"1
"2
"5
"8
"9
"
";
"<
"=
1
"19
"219
"819
"19
"<19
"119
"1219
"1819
"119
"1<19
"219
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 0 0.01 0.02 0.03 0 0 00.01 0.010.010.01 0.010.020.02 0.02 f(x) = 0.02x + 0 R² = 1
Kurva V to I Converter
Grounded Load
Tegangan Masukan (V) Arus Keluaran (mA)R > .()? 4 2@.($ () 4 ($ e e A ere' > 2R($ 4 e($
7ilai R pada kasus e(b > 13 e(a> (b>2m) (a>m)
Rspan > = ? 4 5 2@2B1C 4 1 -29 ohm ere' > 2 (29 (2B145)0 (1%> 3 Perhitungan : > e2
−
e1 Rs " R2>ein Rs>ein4e1 (m)Rs> 4e1... (iRs> ein4e1
(2m)Rs> 14e1... (ii
,ubsitusi Persamaan (i ke (ii
(2m)Rs> 14(m)Rs
Rs > 9 ohm
,ubsitusi Rs ke salahsatu persamaan (2m)9>14ei e1> % 1 &iketahui : ein>% R s>9 R 5>R 1>1k e1> % &it: > 6 Da*ab: >(e24e1 R3 RsR 1 >(4 100kΩ 50kΩx100kΩ > % 2 &iketahui : ein>.1% R s>9 R 5>R 1>1k e1> % &it: > 6 Da*ab: >(ein4e1 R 3 RsR 1 > (.14 100kΩ 50Ωx100kΩ > 2 m) 5 &iketahui : ein> .2% R s>9
R 5>R 1>1k e1> % &it: > 6 Da*ab: >(ein4e1 R3 RsR1 > (.24 100kΩ 50Ωx100kΩ > 8 m) 8 &iketahui : ein>.5% R s>9 R 5>R 1>1k e1> % &it: > 6 Da*ab: > (ein4e1 R 3 RsR1 > (.54 100kΩ 50Ωx100kΩ > m) 9 &iketahui : ein>.8% R s>9 R 5>R 1>1k e1> % &it: > 6 Da*ab: > (ein4e1 R3 RsR1 > (.84 100kΩ 50Ωx100kΩ > < m) &iketahui : ein>.9% R s>9 R 5>R 1>1k e1> % &it: > 6 Da*ab:
> (ein4e1 R3 RsR1 > (.94 100kΩ 50Ωx 100 kΩ > 1 m) ; &iketahui : ein>.% R s>9 R 5>R 1>1k e1> % &it: > 6 Da*ab: > (ein4e1 R3 RsR1 > (.4 100kΩ 50Ωx 100 kΩ > 12 m) < &iketahui : ein>.;% R s>9 R 5>R 1>1k e1> % &it : > 6 Da*ab: > (ein4e1 R3 RsR1 > (.;4 100kΩ 50Ωx 100 kΩ > 18 m) = &iketahui : ein>.<% R s>9 R 5>R 1>1k e1> % &it: > 6 Da*ab: > (ein4e1 R3 RsR1 > (.<4 100kΩ 50Ωx 100 kΩ > 1 m)
1 &iketahui : ein>.=% R s>9 R 5>R 1>1k e1> % &it: > 6 Da*ab: > (ein4e1 R3 RsR1 > (.=4 100kΩ 50Ωx 100 kΩ > 1< m) 11 &iketahui : ein>1% R s>9 R 5>R 1>1k e1> % &it: > 6 Da*ab: > (ein4e1 R3 RsR1 > (14 100kΩ 50Ωx 100 kΩ > 2 m)
Maka &idapat Persamaan
> (ein4e1 R3 RsR1 > m.ein/+ m> span > R3 RsR 1 > 100kΩ 50Ωx100kΩ > "2 c > Eero > 4 R3 RsR1 B e1> 100kΩ 50Ωx 100 kΩ B> >.2 e2
• )pakah keluaran linier terhadap input6
ah linier nilai nya karena nilai R 2 pada gra'ik > 1
• Mengapa beban tidak berpengaruh terhadap arus keluaran6
!ahanan beban maksimum dan arus maksimum ditentukan oleh kondisi bah*a output ampli'ier adalah saturasi dalam tegangan. )nalisis rangkaian ini menunjukkan bah*a saat tegangan output op amp mencapai saturasi tahanan beban maksimum dan
arus maksimum dihubungkan oleh
(
)
9 8 5 5 9 8 R R R R I V R R R M SA ML+
+
−
+
=
R M > tahanan beban maksimum
%,)! > tegangan saturasi op amp
M > arus maksimum
• Kesimpulan
Pada rangkaian con3erter tegangan ke arus ini beker ja secara linier *alaupun di beri beban ber 3ariasi asalkan beban maksimum kurang dari %,)!#M(tegangan saturasi#arus Maksimum dan tahanan beban minimum adalah nol sehingga kesalahan rata4rata pada output arus bisa di minimalisir.
Hasil dari praktikum menyatakan bah*a output keluaran dari kedua rangkaian linier terhadap perubahan input yaitu ketika input besar maka output
mengikutinya.
,edangkan pada percobaan tersebut pengujian penambahan beban pada output jika beban tersebut berkisar 141ohm tidak berpengaruh sedangkan jika
melebihi nilai tersebut akan berpengaruh terhadap arus keluaran dari output. Hal ini disebabkan karena adanya hambatan yang menjadi pembagi dari tegangan keluaran dan akan mengganggu kemurnian dari arus keluaran ( menggagu nilai kcl yang telah direncanakan pada perhitungan.
