Rangkaian Indikator Tegangan LED DC, Aplikasi pada Voltmeter
Rangkaian Indikator Tegangan DC
Rangkaian indikator tegangan LED DC adalah suatu rangkiaan yang menjadi
suatu pertanda atau indikasi suatu rangkaian memiliki aliran arus DC. Pada
contoh rangkaian ini merupakan sebuah rangkaian voltmeter, bukan hanya penguji baterai, dengan
demikian dapat mengukur tegangan serendah 3V. Rangkiaan ini menggunakan
amplifier operasional LM741 yang
diterapkan sebagai komparator atau pembanding
yang menggerakkan indikator LED. Ambang tegangan adalah 3, 6, 9 dan 12V. Di
atas setiap ambang batas tambahan, LED tambahan akan menyala.
Skema Rangkaian Indikator Tegangan DC
Penjelasan skema rangkaian
Banyak indikator tegangan bergantung pada tegangan sumber pengukuran
untuk daya, tetapi dalam kasus indikator tegangan ini menggunakan LM741, 3V
terlalu rendah untuk operasi yang memuaskan . Rangkiaan dengan IC 741 tidak diperuntukan untuk aplikasi tegangan rendah. Tegangan Vcc dibuat lebih tinggi agar dapat memberikan bias shunt zener regulator D6. Vcc dapat dikurangi menjadi 9V
dengan membagi semua tegangan referensi ambang batas dengan faktor 2, tetapi
itu akan menghalangi penggunaan LM741 karena rentang mode umum inputnya
ditentukan tidak lebih rendah dari 3V dari rentang polaritas negatif, sehingga hanya memiliki V+ 1,5 Volt, 0 Volt dan -1,5 Volt. Hal ini tentu membuat Op amp tidak akan bekerja pada tegangan tersebut.
Untuk menghemat masa pakai baterai, sakelar tombol tekan "Push to
Test" digunakan. Cara lain untuk melakukannya adalah dengan menggunakan
±9V, dan kemudian bisa merasakan tegangan turun ke nol volt jika diinginkan.
Namun, ini akan membutuhkan jumlah baterai yang sama dan mempersulit sakelar
tombol tekan.
Perancangan dan Uji Coba
Perancangan rangkaian dengan LM 741 pada prinsipnya sama dengan jenis op amp pada umumnya, yaitu membutuhkan suplay tegangan + , - dan 0. Tegangan Vcc juga perlu diperhatikan, minimal melebihi tegangan input sehingga op amp dapat bekerja secara optimal. Uji coba rangkiaan dapat digunakan supplay dari rangkaian regulator dengan dioda bridge sebagai penyearahnya, dan transformator CT sebagai penurun tegangan 220 VAC.
Perlindungan tegangan input (V in Protection)
Rangkaian ini memiliki proteksi terhadap tegangan input, yaitu dengan adanya komponen resistor R1 dan dioda D5 memberikan perlindungan yang diperlukan. D7 melindungi dari
koneksi baterai terbalik yang tidak disengaja.
Impedansi input ( Z in)
Karena indikator
tegangan dc dengan rangkaian LED ini tidak memperoleh daya dari sumber
pengukuran, impedansi inputnya sangat tinggi. Impedansi input adalah 1M (tinggi
tetapi tidak terbatas). Sejalan dengan ini adalah arus bias input op amp yang
kira-kira 4 * 80nA atau 320nA. Karena impedansi yang tinggi, dimungkinkan untuk
menyalakan semua LED hanya dengan menyentuh input dengan jari Anda. Jika
kebisingan input menjadi masalah, kapasitor 0,1uF di D5 akan membantu.
