2.1 Rangkaian OP AMP

Rangkaian Operational Amplifier atau di singkat op-amp merupakan salah satu

komponen analog yang sering digunakan dalam berbagai elektronika. OP-AMP pada

dasarnya adalah sebuah differensial amplifier (penguat diffrensial) yang memiliki dua

masukan. Input (masukan) op-amp ada yang dinamakan input inverting dan non-

inverting. Op-Amp ideal memiliki open loop gain (penguatan loop terbuka) yang tak

terhingga besarnya. Pada Op-Amp memiliki 2 rangkaian feedback (umpan balik) yaitu

feedback negatif dan feedback positif dimana feedback negatif pada

Op-Amp memegang perana penting. Secara umum umpan balik positif akan

menghasilkan osilasi sedangkan uman balik negatif menghasilkan penguatan yang

dapat terukur. OP-Amp dapat pula diartikan Operational Amplifier pengertiannya

adalah satu diantara komponen analog lainnya yang paling sering dipakai dlm berbagai

macam aplikasi sebuah rangkaian elektronika. Rangkaian inverter, integrator, non-

inverter, dan differensiator merupakan aplikasi op-amp tersebut yang paling sering

digunakan. Setiap OP-Amp mempunyai dua rangkaian umpan-balik feedback, yaitu

feedback positif dan feedback negatif. Rangkaian feedback negatif pada Op-Amp inilah

sebagai pemegang peran pentingnya, dimana secara umumnya diketahui bahwa umpan

balik positif memberikan hasil osilasi, sedangkan umpan-balik negatif akan

memberikan hasil penguatan yang bisa terukur (Sudaryanto, 2012).

Di dalamnya terdapat sesuatu rangkaian elektronik yang terdiri atas beberapa

transistor,resistor dan diode. Ketika IC jenis ini ditambahkan suatu jenis rangkaian,

masukan dan suatu jenis rangkaian umpan balik. Maka IC ini dapat dipakai untuk

mengerjakan berbagai oprasi matematika, oleh karena itu IC jenis ini dinamakan

penguat operasi atau operasional amplifier atau disingkat OP-AMP (Sudaryanto, 2012).

Fungsi dari Op-Amp sendiri sebagai pengindra dan penguat sinyal masukan baik

DC maupun AC juga sebagai penguat diferensiasi impedansi masukan tinggi. OP-

AMP ini digunakan untuk membentuk fungsi-fungsi linier yang bermacam-macam atau

dapat juga digunakan untuk operasi-operasi tak linier, dan seringkali disebut sebagai

rangkaian terpadu linier dasar. Penguat opersional atau operational amplifier

merupakan komponen elektronika analog yang berfungsi sebagai amplifier multiguna

dalam bentuk IC dan symbol. Op-Amp banyak dimanfaatkan dalam

peralatan-peralatan elektronik sebagai penguat, sensor dan masih banyak lagi (Ahmad,

2007).

2.2 Rangkaian Inverting

Dalam rangkaian Amplifier pembalik penguat operasional terhubung dengan

umpan balik untuk menghasilkan operasi tertutup. Ada peraturan yang sangat penting

tentang amplifier pembalik yaitu arus tidak lancar mengalir ke terminal masukan dan

V1=V2=0. Ini dikarenakan persimpangan input dan sinyal umpan balik adalah pada

potensi yang sama sebagai masukan positif yang berada pada nol volt (Surjono, 2007)

Gambar 15. Rangkaian Inverting

2.3 Rangkaian Non Inverting

Pada rangkaian Non inverting Amplifier apabila tegangan masukkan bernilai positif

maka tegangan keluaran akan tetap positif, begitupun sebaliknya jika tegangan

masukkan bernilai negatif maka tegangan output akan negatif. Hal ini dikarenakan hasil

perhitungan antara nilai resistor pada Op-Amp yang tidak mengubah sifat tegangan.

Prinsip utama rangkaian penguat non-inverting adalah seperti yang diperlihatkan pada

gambar. Seperti namanya, penguat ini memiliki masukan yang dibuat melalui input

non-inverting. Dengan demikian tegangan keluaran rangkaian ini akan satu fasa dengan

tegangan inputnya. Untuk menganalisa rangkaian penguat

op-amp non-inverting, caranya sama seperti menganalisa rangkaian inverting (Surjono,

2007).

Gambar 16. Rangkaian non inverting

2.4 Diferensial

Penguat beda (differential amplifier) sering disebut juga penguat diferensial,

biasanya dibuat dengan sistem transistor yang dirangkai secara rangkaian emitter

±biased. Dua buah tipe semikonduktor yang hampir sama, yaitu BJT (Bipolar Junction Transistor)

dan FET (Field Effect Transistor) diperlukan untuk  aplikasi pembuatan penguat

diferensial. Semua komponen ini dalam dua rangkaian emitter-biased, yang kedua

komponennya harus memiliki karakteristik yang sesuai. Termasuk sumber tegangan (power

supply) +VCC dan VEE harus mempunyai level amplitudo yang sama besar. Untuk

desain penguat yang multi tingkatnya, dengan mendapatkan penguatan tegangan yang

besar, maka dapat digunakan sebuah rangkaian searah yang langsung antara semua

tingkat dari penguat diferensial tersebut. Impedasi masukan pada OP Amp ideal

harusnya ialah infinite, dengan demikian masukan

di tiap-tiap inputnya sama dengan 0. Contoh pembading praktisnya adalah

OP-Amp LM741 yg mempunyai impedansi masukan Zin sama dengan

106 Ohm. Jelas angka impedansi tersebut masihlah relatif kebesaran hingga arus

masukan OP-Amp LM741 harusnya sangatlah kecil. Terdapat dua peraturan penting

dalam mengerjakan analisa rangkaian OP-Amp didasarkan pada karakteristiknya OP-

Amp Ideal. Golden rule merupakan nama dari aturan tersebut ditulis diberbagai

literatur, yakni Rule 1: “V+” = “V-“ atau juga “V+” – “V-“ = 0 , artinya perbedaan

tegangan diantara masukan V- dan input V+ adalah 0. Rule 2: “I+” = “I-“ = 0 , artinya

arus pada masukan OP-Amp sama dengan nol (Anonima, 2013).

Gambar 17. Rangkaian Deferensial

2.5 IC

Rangkaian op amp ini dikemas dalam bentuk dual in‐line package (DIP). DIP

memiliki tanda bulatan atau strip pada salah satu ujungnya untuk menandai arah yang

benar dari rangkaian. Pada bagian atas DIP biasanya tercetak nomor standar IC.

Perhatikan bahwa penomoran pin dilakukan berlawanan arah jarum jam, dimulai dari

bagian yang dekat dengan tanda bulatan/strip. Pada IC ini terdapat dua pin input, dua

pin power supply, satu pin output, satu pin NC (no connection), dan dua pin offset null.

Pin offset null memungkinkan kita untuk melakukan sedikit pengaturan terhadap arus

internal di dalam IC untuk memaksa tegangan output menjadi nol ketika kedua input

bernilai nol. Pada percobaan kali ini kita tidak akan menggunakan fitur offset null.

Perhatikan bahwa tidak terdapat pin ”ground” pada op amp ini, amp menerima

referensi ground dari rangkaian dan komponen eksternal (Anonima, 2013).

Gambar 18. IC OP AMP

741