Pembahasan Lengkap Rangkaian Komparator

Komparator adalah sebuah perangkat yang digunakan untuk membandingkan dua buah sinyal input analog (Volt). Kemudian berdasarkan perbandingan dua sinyal analog tersebut akan dikeluarkan output berupa tegangan sesuai dengan nilai VCC

Terlihat pada gambar diatas pada dasarnya Komparator ini menggunakan perangkat Op Amp / Operational Amplifier yang digunakan untuk membandingkan dua tegangan yaitu V+ dan V-.

Kemudian terdapat sebuah rumus dasar yaitu :

• Apabila V+ > V-, output komparator adalah 1 atau senilai VCC
• Apabila V+ < V-, output komparator adalah 0

Fungsi Komparator

Seperti dijelaskan diatas fungsi utama dari komparator adalah untuk membandingkan dua tegangan (V+ dan V-) dan mengeluarkan output berdasarkan perbandingan tegangan tersebut.

Seperti rumus diatas yaitu :

• Apabila V+ > V-, output komparator adalah 1 atau senilai VCC
• Apabila V+ < V-, output komparator adalah 0

Untuk penjelasan yang lebih detail lihat pada gambar dibawah ini !!!

Seperti terlihat pada gambar diatas terlihat bahwa terdapat op-amp komparator dan dilakukan perbandingan tegangan V+ = 5V dan V- = 3V.

Maka berdasarkan persamaan :

V+ > V- = VCC

5V > 3V = 12 Volt

Jadi output dari op - amp komparator diatas adalah 12 Volt DC.

Kemudian output 12 Volt DC tersebut akan dikonversi menjadi sinyal digital dalam bentuk biner. Pada dasarnya bilangan biner ini mempunyai dua angka yaitu 0 dan 1.

Jadi persamaannya adalah :

• Apabila output 12 Volt maka dihitung sebagai 1 biner
• Namun apabila output 0 Volt maka dihitung sebagai 0 biner

Berdasarkan persamaan tersebut akan diperoleh suatu biner misalkan 11001 atau 00101 atau 00001 dan seterusnya....

Rangkaian Komparator

Pada dasarnya model rangkaian komparator ini dibagi menjadi 4 yaitu sebagai berikut !!!

Terlihat gambar diatas merupakan 4 model rangkaian komparator yang terdiri dari :

1. Komparator dihubungkan dengan rangkaian pembagi tegangan, maka menggunakan persamaan pembagi tengangan
2. Komparator dihubungkan dengan resistor variable ditengah, maka menggunakan persamaan seperti diatas
3. Komparator dihubungkan dengan baterai DC, maka persamaannya adalah Tegangan VRef = VBaterai
4. Komparator dihubungkan dengan dioda zener, maka persamaannya adalah Tegangan VRef = VZ

Cara Kerja Komparator

Pada dasarnya prinsip kerja dari komparator ini sangat sederhana dan mudah untuk dipahami. Untuk menjelaskan cara kerja dari komparator lihat gambar dibawah ini !!

Terlihat pada gambar diatas terdapat suatu persamaan dasar pada komparator yaitu :

• Jika V+ > V-, maka output komparator adalah 1 atau senilai VCC
• Jika V+ < V-, maka output komparator adalah 0

atau

• Jika Vin > VRef, maka output komparator adalah 1 atau senilai VCC
• Jika Vin < VRef, maka output komparator adalah 0

Jadi cara kerjanya adalah sebagai berikut ini !!!

Terlihat pada gambar diatas bahwa terdapat op - Amp komparator yang diberi 4 input tegangan yaitu yang pertama 8Volt DC, kemudian 6Volt DC dan seterusnya.. Kemudian terdapat tegangan referensi Vref / V- yaitu 5 Volt.

Selanjutnya berdasarkan input tegangan tersebut maka diperoleh nilai output :

• Input ke 1, adalah 8V > 5V, maka output 12 Volt
• Input ke 2, adalah 6V > 5V, maka output 12 Volt
• Input ke 3, adalah 4V < 5V, maka output 0 Volt
• Input ke 4, adalah 2V < 5V, maka output 0 Volt

Kemudian hasil output tersebut dikonversi dari sinyal analog (Volt) menjadi sinyal digital (biner) yaitu sebagai berikut :

• Apabila output 12 Volt maka = 1 digit biner
• Apabila output   0 Volt maka = 0 digit biner

Jadi berdasarkan output tersebut secara berurutan dari input ke-1 sampai ke-4 adalah 12V, 12V, 0V, 0V maka dikonversi menjadi biner 1100.

Rumus Komparator

Pada dasarnya rumus dari komparator ini dibagi menjadi dua yaitu :

1. Persamaan Dasar Komparator

Persamaan dasar dari komparator adalah sebagai berikut ini !!

Persamaan dasar komparator adalah sebagai berikut ini :

• Ketika V+ > V-, maka keluaran komparator adalah 1 atau senilai VCC
• Ketika V+ < V-, maka keluaran komparator adalah 0

atau

• Ketika Vin > VRef, maka keluaran komparator adalah 1 atau senilai VCC
• Ketika Vin < VRef, maka keluaran komparator adalah 0

2. Mencari VRef

Rumus untuk mencari Vref ini biasanya digunakan pada soal untuk ujian baik di sekolah ataupun perkuliahan.

Terlihat pada gambar diatas terdapat 4 rangkaian op - amp komparator dan setiap rangkaian mempunnyai persamaan yang berbeda dalam mencari VRef yaitu :

1. VRef dihubungkan dengan rangkaian pembagi tegangan, maka menggunakan persamaan pembagi tengan
2. VRef dihubungkan dengan resistor variable ditengah
3. Vref dihubungkan dengan baterai DC, maka VRef = VBaterai
4. Vref dihubungkan dengan dioda zener, maka VRef = VZ

Contoh Soal Komparator

1. Lihatlah gambar Rangkaian Op - AMP komparator di bawah ini!!

Carilah berapa nilai VRef dan VOut ???

Diketahui :

• VCC = 12 Volt
• Vin = 5 Volt
• R1 = 5 Ohm
• R2 = 2 Ohm

Maka :

• VRef = R2 / R1 + R2 x VCC
• VRef = 2 Ohm / 5 + 2 Ohm x 12 Volt
• VRef = 2 Ohm / 7 Ohm x 12 Volt
• VRef = 3,42 Volt

Jadi nilai tegangan VRef adalah 3,42 Volt

Kemudian karena 5 Volt > 3,42 Volt atau Vin > VRef maka nilai tegangan output (Vout) adalah senilai VCC yaitu 12 Volt.

• Vout = 12 Volt

Berbagi :