MODUL 3 - OPERATIONAL AMPLIFIER
MODUL 3
Operational Amplifier (Op-Amp) adalah salah satu
komponen elektronika yang sangat penting dan sering digunakan dalam berbagai
aplikasi rangkaian elektronik, baik analog maupun digital. Op-Amp umumnya berperan
sebagai penguat (amplifier). Op-Amp tersusun dari beberapa transistor,
dioda, resistor, dan kapasitor. Pada Op-Amp ideal memiliki karakteristik linear
dan memiliki penguatan yang sangat tinggi.
Penguatan pada op-amp bergantung pada tegangan input yang dihubungkan ke kedua terminal op-amp yaitu inverting dan non inverting, dan besar resistansi dari resistor feedback dan input. Selain sebagai penguat, op-amp dapat juga divariasikan kegunaannya seperti untuk mendeteksi perubahan cepat, mengubah bentung gelombang sinyal, dan memfilter sinyal. Hal ini dapat dilakukan dengan mengubah rangkaian yang dibentuk sedemikian rupa.
- 1. Mengetahui prinsip kerja dari Differentiator Amplifier
- 2. Mengetahui prinsip kerja dari Integrator Amplifier
- 3. Mengetahui prinsip kerja dari Comparator Amplifier
- 4. Mengetahui prinsip kerja dari Inverting Amplifier
- 5. Mengetahui prinsip kerja dari Non Inverting Amplifier
A. Alat
Penguat operasional atau yang disebut Operational Amplifier adalah suatu rangkaian terintegrasi yang berisi beberapa tingkat dan konfigurasi penguat diferensial. Penguat operasional memiliki dua masukan dan satu keluaran, untuk dapat bekerja dengan baik, penguat operasional memerlukan tegangan catu yang simetris, yaitu tegangan yang bernilai positif (v+) dan tegangan yang bernilai negatif (v-) terhadap tanah (ground).
Berikut ini adalah simbol dari penguat operasional :
A. Differentiator Amplifier
Differentiator adalah amplifier
yang menghasilkan output berupa turunan (diferensial) dari sinyal input
terhadap waktu. Alat ini digunakan untuk mendeteksi perubahan cepat dalam
sinyal. Pada rangkaian ini, op-amp memberikan output yang sebanding dengan laju
perubahan sinyal input, sehingga ideal untuk aplikasi yang membutuhkan deteksi
perubahan mendadak. Differentiator sering digunakan dalam sistem kontrol,
pengolahan sinyal, dan deteksi sinyal berfrekuensi tinggi.
B. Integrator Amplifier
Integrator adalah amplifier yang
menghasilkan output berupa integral dari sinyal input terhadap waktu. Rangkaian
ini mengumpulkan nilai sinyal input seiring waktu, menghasilkan sinyal
kumulatif. Sangat berguna untuk mengubah bentuk gelombang menjadi ramp atau
gelombang halus, dan pada dasarnya, menyaring frekuensi tinggi. Integrator
banyak digunakan dalam pengendalian otomatis, rangkaian filter, dan pengolahan
sinyal.
C. Comparator Amplifier
Comparator atau komparator adalah
jenis rangkaian amplifier operasional (op-amp) yang berfungsi untuk
membandingkan dua sinyal tegangan pada inputnya dan menghasilkan output dalam
bentuk tegangan tinggi atau rendah (logika digital), tergantung pada perbandingan
tegangan tersebut.
Cara Kerja Comparator:
- Comparator memiliki dua input:
input inverting (-) dan input non-inverting (+).
- Jika tegangan pada input non-inverting (+) lebih besar daripada tegangan pada input inverting (-), maka output akan berada di kondisi tegangan tinggi (𝑉+ > 𝑉- = +𝑉 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑠𝑖)
- Sebaliknya, jika tegangan pada input inverting (-) lebih besar daripada input non-inverting (+), maka output akan berada di tegangan rendah 𝑉+ < 𝑉- = -𝑉 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑠𝑖)
D. Inverting Op-Amp
Inverting amplifier dapat
mengontrol penguatan tegangan (voltage gain) menggunakan Op-Amp.
Sinyal input terhubung ke terminal negatif dan terminal positif terhubung ke ground.
Output diberi umpan balik melalui Rf ke input inverting.
Impedansi masukan yang tak terbatas mencegah arus mengalir melalui input inverting. Hal ini berarti bahwa tidak ada penurunan tegangan antara input inverting dan input non-inverting, dan tegangan pada input (-) inverting adalah 0 karena input noninverting (+) terhubung ke ground. Karena arus yang mengalir menuju terminal input adalah 0, maka arus yang melalui Rin sama dengan arus yang melalui
Penguatan outputnya berbeda phasa
1800 dengan inputnya, jika input positif maka output negatif.
Penguatan tegangan (voltage gain) inverting amplifier adalah
Acl adalah penguatan tegangan closed-loop.
E. Non Inverting Op-Amp
Pada non-inverting amplifier input sinyal dihubungkan ke input (+) non-inverting dan sebagian output kembali melalui jaringan feedback dan dihubungkan ke input pembalik(-). Penguatan yang outputnya sama dengan input, tidak membalikkan fasa. Dikarenakan feedback yang negatif, maka tegangan diferensial (Vdiff = Vin – Vf) antara terminal input sangat kecil dan penguatan open loop tinggi (Aol).
Penguatan tegangan (voltage
gain) non-inverting amplifier adalah
Komentar
Posting Komentar