Yang merasa terbantu dengan blog ini, atau ada saran/kritik, atau cuma mau komen, mohon komen ya...

Minggu, 08 Januari 2012

Rekayasa Instrumentasi: Rangkaian Zero Span


Rangkaian zero-span


Rangkaian zero-span yang dibuat adalah rangkaian yang terdiri dari gabungan rangkaian summer dan operational amplifier inverting seperti yang tampak pada gambar diatas. Rangkaian zero-span yang dibuat adalah rangkaian yang berguna untuk mengkondisikan tegangan masukan sebesar 1 – 6 Volt sehingga tegangan keluaran minimumnya menjadi 0 V dan maksimumnya sebesar 5 V. Nilai V1 pada rangkaian merupakan tegangan masukan sebesar 12 Volt yang diatur dengan potensiometer sehingga tegangan masukan dapat diatur sesuai dengan yang diinginkan. Untuk menghasilkan tegangan keluaran yang diinginkan, variable yang harus ditentukan nilainya adalah resistansi. Dalam rangkaian ini menggunakan resistansi potensiometer sebesar 10 kohm.  Tegangan V2 yang digunakan sebesar -5 Volt seri dengan resistansi 5,6 kohm. Kedua tegangan masukan tersebut berada pada kaki inverting.
Analisa pertama ditinjau pada rangkaian summer dengan menggunakan persamaan:
                                      (1.1)
Untuk menghasilkan tegangan keluaran Vout2 = 0, nilai Vout1 dapat diset menjadi bernilai nol, sehingga Vout2-nya juga bernilai nol. Dengan Vout1 = 0 V, V1 = 1 V, dan V2 = 5 V, persamaan (1.1) menjadi
                                               (1.2)
                                                   (1.3)
                                                                                                                (1.4)
Dari persamaan (1.4) didapat perbandingan nilai resistansi R1:R2 = 1:5, sehingga harga resistor R1 yang digunakan adalah 1 kohm dan harga resistor R2 yang digunakan adalah 5 kohm. Karena nilai Vout1 yang bernilai nol juga akan menyebabkan  Vout2 bernilai nol, maka rangkaian operational amplifier inverting tidak perlu ditinjau untuk menentukan nilai resistansinya.
Untuk menghasilkan nilai tegangan keluaran 5 volt dengan tegangan masukan 6 Volt, maka analisa dilakukan pada rangkaian summer dan rangkaian operational amplifier inverting. Pada rangkaian summer, dengan tegangan masukan (V1) sebesar 6 Volt, tegangan referensi (V2) sebesar -5 Volt, R1 = 1 kohm, dan R2 = 5 kohm, serta Rf1 = 1 kohm, maka persamaan (1.1) menjadi
                                         (1.5)
                                         (1.6)
                                          (1.7)
dengan,
                                         (1.8)
maka dengan mensubstitusi persamaan (1.7) ke dalam persamaan (1.8) dengan Vout2 = 5 Volt, persamaan (1.8) menjadi
                                        (1.9)
                                         (1.10)
Dari persamaan (1.10) didapat perbandingan nilai resistansi Rf2:R3 = 1:1, sehingga harga resistor Rf2 yang digunakan adalah 1 kohm dan harga resistor R3 yang digunakan adalah 1 kohm. Jadi untuk membuat rangkaian zero-span dari rangkaian summer dan operational amplifier inverting dengan tegangan masukan 1 – 6 Volt dan tegangan keluaran minimum menjadi 0 Volt dan tegangan keluaran maksimum menjadi 5 Volt, dibutuhkan:
·         V2 (Vref) = -5 V
·         R1 = 1 kohm
·         R2 = 5 kohm
·         Rf1 = 1 kohm
·         Rf2 = 1 kohm
·         R3 = 1 kohm


Tidak ada komentar:

Posting Komentar