voltage level detector

Voltage Level Detector

EL2311-Elektronika Analog II (Op-Amp)

Course Topic

• Inverting Positive Voltage Level Detector

• Non Inverting Positive Voltage Level Detector

• Inverting Negative Voltage Level Detector

• Non Inverting Negative Voltage Level Detector

EL2311-Elektronika Analog II (Op-Amp)

Vout ?

• Nilai output tergantung pada besarnya Ed dan Vref

Ed = Vnon-inverting - Vinverting

V +

V -

LR V o

V i

R1

R2

Vref

V i

(+) Input

(-) Input

0 t1 t2 t3 t4t

V o

+Vsat

-Vsat

0 t1 t2 t3 t4t

tLtH

T

Vref

Vref ?

Nilai Vref akan mempengaruhi besarnya duty cycle dari Vout.

Dalam praktiknya, Vref di dapat dengan memanfaatkan tegangan dari power supply.

+Vref = tegangan positive power supply

-Vref = tegangan negative power supply

V +

V -

LR V o

V i

R1

R2

Vref

+Vref

V +

V -

LR V o

V i

R1

R2

Vref

-Vref

V +

V -

LR V o

V i

R1R2 Vref

Positif Voltage Level Detector

• Vref = bernilai positif +Vref

Jika : • Vin < +Vref Vsout = -Vsat • Vin > +Vref Vsout = +Vsat

Vsout = teg. Sebelum output akhir (Vout) masih dalam proses

Vout = tergantung jenis rangkaian (inv. atau non-inv.)

Negatif Voltage Level Detector

• Vref = bernilai negatif -Vref

Jika : • Vin < -Vref Vsout = -Vsat • Vin > -Vref Vsout = +Vsat

Vsout = teg. Sebelum output akhir (Vout) masih dalam proses

Vout = tergantung jenis rangkaian (inv. atau non-inv.)

Perhitungan Duty Cycle

Secara teoritis, bentuk gelombang output sudah bisa langsung didapat.

dengan cara melihat kembali ciri Vout dan mencari besarnya duty cycle.

V i

(+) Input

(-) Input

0 t1 t2 t3 t4t

V o

+Vsat

-Vsat

0 t1 t2 t3 t4t

tLtH

T

Vref

tH = t2 – t1 T = tH + tL Duty Cycle = (tH/T) * 100% D < 50 % Dimana : tH = t saat kondisi HIGH tL = t saat kondisi LOW T = t total 1 gelombang t1, t2, dan t3 didapat dengan menggunakan persamaan garis lurus

Contoh Soal

Diketahui : ± Vss = ±15 Volt ; ±Vsat = ±14 Volt

• Gambarkan karakteristik output-input

• Gambarkan tegangan output Vo

• Hitunglah tH, tL, dan Duty Cycle

V oV i

- +3V

10K(ms)t

0 20 30 5040 6010

-6

6

Vi (Volt)

Titik 1 = (0,0) Titik 2 = (10,6)

t1

(-) Input

(+) Input

(ms)t0 20 30 5040 6010

-6

6

Vi (Volt)

14

-14

0

Vo (Volt)

t1 t2 t3 t4

t1 t2 t3 t4(ms)t

tLtH

T

3

(-) Input

(+) Input

(ms)t0 20 30 5040 6010

-6

6

Vi (Volt)

14

-14

0

Vo (Volt)

t1 t2 t3 t4

t1 t2 t3 t4(ms)t

tLtH

T

3

Titik 1 = (10,6) Titik 2 = (30,-6)

t2

(-) Input

(+) Input

(ms)t0 20 30 5040 6010

-6

6

Vi (Volt)

14

-14

0

Vo (Volt)

t1 t2 t3 t4

t1 t2 t3 t4(ms)t

tLtH

T

3

Titik 1 = (30,-6) Titik 2 = (50,6)

t3

(-) Input

(+) Input

(ms)t0 20 30 5040 6010

-6

6

Vi (Volt)

14

-14

0

Vo (Volt)

t1 t2 t3 t4

t1 t2 t3 t4(ms)t

tLtH

T

3

Latihan

Diketahui : ± Vss = ±15 Volt ; ±Vsat = ±14 Volt

• Gambarkan karakteristik output-input

• Gambarkan tegangan output Vo

• Hitunglah tH, tL, dan Duty Cycle

(ms)t0 20 30 5040 6010

-6

6

Vi (Volt)

V +

V -

V i

86K

22K

10K

EL2311-Elektronika Analog II (Op-Amp)

Non-Inverting Positive Voltage Level Detector

V +

V -

LR V o

V i

R1

R2

Vref

Vref = x (V+) Sedangkan nilai D < 50%

+Vsat

-Vsat

V i

V o

0 Vref

V i

(+) Input

(-) Input

0 t1 t2 t3 t4t

V o

+Vsat

-Vsat

0 t1 t2 t3 t4t

tLtH

T

Vref

V +

V -

LR V o

V i

R1

R2

Vref

Input

Non-Inverting Negative Voltage Level Detector

V +

V -

LR V o

V i

R1R2 Vref

Vref = x (V-) Sedangkan nilai D > 50%

Inverting Positive Voltage Level Detector

Vref = x (V+) Sedangkan nilai D > 50%

V +

V -

LR V o

V i

R1

R2

Vref

Inverting Negative Voltage Level Detector

V +

V -

LR V o

V i

R1R2 Vref

Vref = x (V-) Sedangkan nilai D < 50%