penguat o perasional (op-amp)

LOGO

Penguat Operasional(Op-amp)

Menu Utama

Referensi

Contoh soal

Aplikasi Op-amp

Karakteristik Ideal Op-amp

Pengertian Op-amp

Pengertian Op-amp

Penguat operasional (Op-amp) didefinisikann sebagai suatu rangkaian terintegrasi yang berisi beberapa tingkat dan konfigurasi penguat diferensial.Penguat operasional memilki dua masukan dan satu keluaran

Karakteristik Ideal Op-amp

Penguatan tegangan lingkar terbuka = -∞1

Tegangan ofset keluaran = 02

Hambatan masukan = ∞ 3

Hambatan keluaran = 04

Waktu tanggapan = 0 detik5

Karakteristik tidak berubah dengan suhu6

Lebar Pita=∞7

Penguatan Tegangan Lingkar Terbuka

Adalah penguatan diferensial Op-amp pada kondisi dimana tidak terdapat umpan balik (feedback) yang diterapkan padanya.

Secara ideal, penguatan tegangan lingkar terbuka adalah:AVOL = Vo / Vid = -∞AVOL = Vo/(V1-V2) = -∞

Penguatan Ofset Keluaran

Adalah harga tegangan keluaran dari Op- Amp terhadap tanah (ground) pada kondisi tegangan masukan Vid = 0.

Secara ideal, harga VOO = 0 V.

Hambatan Masukan

Adalah besar hambatan di antara kedua masukan Op-amp.

Secara ideal, harga Ri = ∞

Tetapi dalam kondisi praktis, harga hambatan masukan Op-amp adalah antara 5 kΩ hingga 20 MΩ, tergantung pada tipe Op Amp

Hambatan Keluaran

Adalah besarnya hambatan dalam yang timbul pada saat Op-amp bekerja sebagai pembangkit sinyal.

Secara ideal, harga RO = 0.

Waktu Tanggapan

Adalah waktu yang diperlukan oleh keluaran untuk berubah setelah masukan berubah.

Secara ideal harga waktu respon Op-amp adalah = 0 detik.

Karakteristik Terhadap Suhu

Suatu bahan semikonduktor akan berubah karakteristiknya apabila terjadi perubahan suhu yang cukup besar.

Pada Op-amp yang ideal, karakteristiknya tidak berubah terhadap perubahan suhu.

Tetapi dalam prakteknya, karakteristik sebuah Op Amp pada umumnya sedikit berubah.

Lebar Pita

adalah lebar frekuensi tertentu dimana tegangan keluaran tidak jatuh lebih dari 0,707 dari harga tegangan maksimum pada saat amplitudo tegangan masukan konstan.

Secara ideal, harga BW= ∞

Aplikasi Op-amp

Penguat Diferensial Penguat Penjumlah

Comparator

Penguat Inverting Penguat Non-inverting

DifferensiatorIntegrator

Comparator

Adalah penggunaan op-amp sebagai pembanding antara tegangan yang masuk pada input (+) dan input (-).

Penguat Inverting

Adalah penggunanan op-amp sebagai penguat sinyal dimana sinyal outputnya berbalik fasa 180 derajat dari sinyal input.

𝑉 𝑜𝑢𝑡=−𝑅 𝑓

𝑅𝑖𝑛𝑉 𝑖𝑛 𝐴=−

𝑅𝑓

𝑅 𝑖𝑛

Penguat Non-inverting

Adalah penguat sinyal dengan karakteristik dasar sinyal output yang dikuatkan memiliki fasa yang sama dengan sinyal input.

V out=R¿+R fR¿

V ¿

A

Penguat Differensial

Digunakan untuk mencari selisih dari dua tegangan yang telah dikalikan dengan konstanta tertentu yang ditentukan oleh nilai resistansi yaitu sebesar Rf/R1 untuk R1 = R2 dan Rf = Rg.

V out=(𝑅 𝑓+𝑅1 )𝑅𝑔

(𝑅𝑔+𝑅2 )𝑅1

V 2−𝑅 𝑓

𝑅1𝑉 1

A

Penguat Penjumlah

Berfungsi menjumlahkan beberapa level sinyal input yang masuk ke op-amp.

Vout = - ((Rf/R1) x V1 + (Rf/R2) x V2 + ... + (Rf/Rn) x Vn)

Gain = Rf/Rin

Integrator

Opamp dapat digunakan untuk membuat rangkaian-rangkaian dengan respons frekuensi. Rangkaian dasar sebuah integrator adalah rangkaian op-amp inverting, hanya saja rangkaian umpanbaliknya (feedback) bukan resistor melainkan menggunakan capasitor.

Vout = -1/RC ( t0 ∫ tlvindt )

G(ω) = -1/ωRC

G(f) = -1/2πfRC

Differensiator

Selain rangkaian integrator, rangkaian op-amp sebagai rangkaian respons frekuensi dapat juga dibuat sebagai rangkaian differensiator kalau komponen C pada rangkaian penguat inverting di tempatkan di depan.

Vout = -RC dvin/dt

G(ω) = -ωRC

Contoh Soal

Hitung differensiator op-amp dari rangkaian seperti gambar di atas dengan nilai C1 = 1mF = dan R = 1KW. Sumber tegangan ±15Volt > Awal sinyal adalah 0 Volt. Tentukan tegangan output :a. Vin = 1 Volt (sinyal dc) saat 10 detik.b. Vin = 20 Volt (sinyal dc) saat 1 detik saat

Jawab

a. Vo = - RfC1.dvin / dt= - 103.10-6 (1V-0V) / 10= - 103. 0,1= - 0,0001 V

b. Vo = -RfC1.dvin/dt= - 103.10-6 (20V-0V) / 1= - 20-2 V

Gambar Sinyal Outputnya

Referensi

http://id.wikipedia.org/wiki/Penguat_operasional.

Carter, B., & Brown, T. (2001). Handbook of Operational Amplifier Applications. Texas: Texas Instruments.

LOGO