Indikator Tingkat Perubahan

BAGIAN DAN BAHAN

• Dua baterai 6 volt
• Kapasitor, 0,1 F (Katalog Radio Shack # 272-135)
• resistor 1 MΩ
• Potensiometer, satu putaran, 5 kΩ, lancip linier (katalog Radio Shack # 271-1714)

Nilai potensiometer tidak terlalu kritis, meskipun unit resistansi rendah, secara teori, akan bekerja lebih baik untuk percobaan ini daripada unit resistansi tinggi. Saya telah menggunakan potensiometer 10 kΩ untuk sirkuit ini dengan hasil yang sangat baik.

REFERENSI SILANG

Pelajaran Dalam Rangkaian Listrik , Volume 1, bab 13:“Kapasitor”

TUJUAN PEMBELAJARAN

• Untuk mengilustrasikan cara membuat rangkaian pembeda
• Untuk memperoleh pemahaman empiris tentang fungsi kalkulus turunan

DIAGRAM SKEMATIK

ILUSTRASI

INSTRUKSI

Ukur tegangan antara terminal penghapus potensiometer dan titik "arde" yang ditunjukkan dalam diagram skematik (terminal negatif baterai 6 volt bawah). Ini adalah tegangan input untuk rangkaian, dan Anda dapat melihat bagaimana tegangan ini bervariasi dengan lancar antara nol dan 12 volt saat kontrol potensiometer diputar dalam jangkauan penuh. Karena potensiometer digunakan di sini sebagai pembagi tegangan, perilaku ini seharusnya tidak mengejutkan Anda.

Sekarang, ukur tegangan pada resistor 1 MΩ sambil menggerakkan kontrol potensiometer. Voltmeter digital sangat disarankan, dan saya menyarankan untuk menyetelnya ke kisaran yang sangat sensitif (milivolt) untuk mendapatkan indikasi yang paling kuat. Apa yang ditunjukkan voltmeter saat potensiometer tidak dipindahkan? Putar potensiometer perlahan searah jarum jam dan perhatikan indikasi voltmeter. Putar potensiometer perlahan-lahan berlawanan arah jarum jam dan perhatikan indikasi voltmeter. Apa perbedaan yang Anda lihat antara dua arah gerakan kontrol potensiometer yang berbeda?

Coba gerakkan potensiometer sedemikian rupa sehingga voltmeter memberikan indikasi kecil yang stabil. Jenis gerakan potensiometer apa yang memberikan paling mantap tegangan pada resistor 1 MΩ?

Dalam kalkulus, fungsi yang menyatakan laju perubahan satu variabel dibandingkan dengan variabel lain disebut turunan . Rangkaian sederhana ini mengilustrasikan konsep turunan dengan menghasilkan tegangan keluaran yang sebanding dengan laju perubahan tegangan masukan dari waktu ke waktu . Karena rangkaian ini melakukan fungsi kalkulus diferensiasi terhadap waktu (mengeluarkan turunan waktu dari sinyal yang masuk), ini disebut diferensiator sirkuit.

Suka dengan rata-rata rangkaian yang ditunjukkan sebelumnya dalam bab ini, rangkaian pembeda adalah sejenis komputer analog. Diferensiasi adalah fungsi matematika yang jauh lebih kompleks daripada rata-rata, terutama ketika diimplementasikan dalam komputer digital, jadi sirkuit ini adalah demonstrasi yang sangat baik dari keanggunan sirkuit analog dalam melakukan perhitungan matematis.

Sirkuit pembeda yang lebih akurat dapat dibangun dengan menggabungkan jaringan resistor-kapasitor dengan penguat elektronik sirkuit. Untuk detail selengkapnya tentang sirkuit komputasi, buka bab “Sirkuit Terpadu Analog” dalam volume Eksperimen ini.

LEMBAR KERJA TERKAIT:

• Lembar Kerja Rangkaian Integrator Pasif dan Diferensiator