BAB IV
1. Operational Amplifier [kembali]
Penguat operasional (Operational Amplifier) atau
yang biasa disebut dengan op-amp, merupakan penguat elektronika yang banyak digunakan untuk membuat rangkaian detektor, komparator, penguat
audio, video, pembangkit sinyal, multivibrator, filter, ADC, DAC, rangkaian
penggerak dan berbagai macam rangkaian analog lainnya.
Op-amp
pada umumnya tersedia dalam bentuk rangkaian terpadu yang memiliki
karakteristik mendekati karakteristik penguat operasional ideal tanpa perlu
memperhatikan apa yang terdapat di dalamnya.
Ada tiga karakteristik
utama op-amp ideal, yaitu;
1.
Gain sangat besar (AOL >>).
Penguatan open loop adalah
sangat besar karena feedback-nya
tidak ada atau RF = tak terhingga.
2.
Impedansi
input sangat besar
(Zi >>).
Impedansi
input adalah sangat besar sehingga arus input ke rangkaian dalam op-amp sangat
kecil sehingga tegangan input sepenuhnya dapat dikuatkan.
3.
Impedansi
output sangat kecil (Zo <<).
Impedansi output adalah sangat kecil sehingga tegangan output stabil
karena tahanan beban lebih besar yang
diparalelkan dengan Zo <<.
dimana,
V1 adalah tegangan
masukan dari kaki non inverting
V2 adalah tegangan
masukan dari kaki inverting
Vo adalah tegangan
keluaran
sehingga
|
||
(1)
|
||
Adapun tegangan output
maksimum yang dapat dihasilkan adalah:
Tegangan output
maksimum secara praktis dihasilkan sekitar 2 Volt dibawah tegangan sumber dan disebut
juga sebesar tegangan saturasi .
Gambar 65 memperlihatkan kurva karakteristik hubungan Vi
terhadap Vo untuk rangkaian
op-amp dengan tegangan input dihubungkan ke kaki input non inverting (+) dan
tegangan 0 Volt (di ground) ke kaki input inverting (-). Sesuai dengan nama
input op-amp yaitu apabila input dimasukkan ke kaki non inverting (+) yang
artinya tidak membalik maka tegangan output yang dihasilkan adalah sefasa
dengan tegangan input. Seperti terlihat pada gambar 1 yaitu saat input Vi
bertegangan positif maka output yang dihasilkan juga bertegangan positif dan
sebaliknya.
 |
Gambar 65 Rangkaian op-amp dengan kurva
karakteristik I-O
2. Detektor inverting [kembali]
a. Dengan Vref
= 0 Volt
Rangkaian detektor inverting dengan tegangan input Vi
berupa gelombang segitiga dan tegangan referensi Vref = 0 Volt
adalah seperti gambar 66.
Gambar 66 Rangkaian detektor inverting
Dengan menggunakan persamaan
(1) maka Vi = V2 dan Vref = V1
sehingga bentuk gelombang tegangan output Vo () yang dihasilkan adalah seperti gambar 67.
Gambar 67 Bentuk gelombang
input dan gelombang output
Adapun kurva karakteristik
Input-Ouput (I-O) adalah seperti gambar 68. Dengan Vi > 0
(artinya Vi > 65 µ Volt untuk rangkaian detektor dengan ±Vs
= ±15 Volt) maka Vo = -Vsat dan sebaliknya bila Vi
< 0 (artinya Vi < -65 µ Volt untuk rangkaian detektor dengan
±Vs = ±15 Volt) maka Vo = +Vsat.
Gambar 68 kurva karakteristik
I-O
b. Dengan Vref
= bertegangan positif
Rangkaian detektor inverting dengan tegangan input Vi
berupa gelombang segitiga dan tegangan referensi Vref > 0 Volt
adalah seperti gambar 69.
Gambar 69 Rangkaian detektor inverting
Dengan menggunakan persamaan
(1) maka Vi = V2 dan Vref = V1
sehingga bentuk gelombang tegangan output Vo () yang dihasilkan adalah seperti gambar 70.
Gambar 70 Bentuk gelombang
input dan gelombang output
Adapun kurva karakteristik
Input-Ouput (I-O) adalah seperti gambar 71. Dengan Vi > Vref
maka Vo = -Vsat dan sebaliknya bila Vi < Vref maka Vo =
+Vsat.
Gambar 71 kurva karakteristik
I-O
c. Dengan Vref
= bertegangan negatif
Rangkaian detektor inverting dengan tegangan input Vi
berupa gelombang segitiga dan tegangan referensi Vref < 0 Volt
adalah seperti gambar 72.
Gambar 72 Rangkaian detektor inverting
Dengan menggunakan persamaan
(1) maka Vi = V2 dan Vref = V1
sehingga bentuk gelombang tegangan output Vo () yang dihasilkan adalah seperti gambar 73.
Gambar 73 Bentuk gelombang
input dan gelombang output
Adapun kurva karakteristik
Input-Ouput (I-O) adalah seperti gambar 74. Dengan Vi > Vref
maka Vo = -Vsat dan sebaliknya bila Vi < Vref maka Vo
= +Vsat.
Gambar 74 kurva karakteristik
I-O
3. Detektor non inverting [kembali]
a. Dengan Vref
= 0 Volt
Rangkaian detektor non inverting
dengan tegangan input Vi berupa gelombang segitiga dan tegangan
referensi Vref = 0 Volt adalah seperti gambar 75.
Gambar 75 Rangkaian detektor non inverting
Dengan menggunakan persamaan
(1) maka Vi = V1 dan Vref = V2
sehingga bentuk gelombang tegangan output Vo () yang dihasilkan dengan simulasi multisim adalah
seperti gambar 76.
Gambar 76 Bentuk gelombang
input dan gelombang output
Adapun kurva karakteristik
Input-Ouput (I-O) adalah seperti gambar 77. Dengan Vi > 0 maka Vo
= +Vsat dan sebaliknya bila Vi < 0 maka Vo
= -Vsat.
Gambar 77 kurva karakteristik
I-O
b. Dengan Vref
= bertegangan positif
Rangkaian detektor non inverting dengan tegangan input Vi
berupa gelombang segitiga dan tegangan referensi Vref > 0
Volt adalah seperti gambar 78.
Gambar 78 Rangkaian detektor non inverting
Gambar 79 Bentuk gelombang
input dan gelombang output
Adapun kurva karakteristik
Input-Ouput (I-O) adalah seperti gambar 80. Dengan Vi > 0 maka Vo
= +Vsat dan sebaliknya bila Vi < 0 maka Vo
= -Vsat.
Gambar 80 kurva karakteristik
I-O
c. Dengan Vref
= bertegangan negatif
Rangkaian detektor non inverting dengan tegangan input Vi
berupa gelombang segitiga dan tegangan referensi Vref < 0
Volt adalah seperti gambar 81.
Gambar 81 Rangkaian detektor non inverting
Dengan menggunakan persamaan
(1) maka Vi = V1 dan -Vref = V2
sehingga bentuk gelombang tegangan output Vo () yang dihasilkan adalah seperti gambar 82.
Gambar 82 Bentuk gelombang
input dan gelombang output
Adapun kurva karakteristik
Input-Ouput (I-O) adalah seperti gambar 83. Dengan Vi > 0 maka Vo
= +Vsat dan sebaliknya bila Vi < 0 maka Vo
= -Vsat.
Gambar 83 kurva karakteristik
I-O
4. Video [kembali]
Non-Inverting
Inverting
5. HTML [kembali]
File HTML dapat di download : klik disini
6. Link Download [kembali]
Rangkaian simulasi dapat di download : klik di sini
Tidak ada komentar:
Posting Komentar