Fungsi dan karakteristik penguat operasional

Fungsi dan karakteristik
penguat operasional
Afif Rakhman
Lab. Geofisika FMIPA UGM
Referensi
Judul : Panduan op-amp
Pengarang : Fredick W. Hughes
Penerbit : PT Elex Media Komputindo
Tahun terbit : 1986
Outline
• Fungsi dan karakteristik penguat operasional
• Rangkaian penguat operasional atau operational
amplifier (op-amp) dasar
Definisi op-amp
Penguat operasional atau op-amp adalah
rangkaian yang dirancang dan dikemas khusus (dalam
bentuk IC), sehingga dengan menambah komponen
luar sedikit saja dapat dipakai untuk berbagai
keperluan.
Fungsi utama : operasi matematika linear (tegangan
dan arus), integrasi, dan penguatan.
Simbol :
Fisik :
Karakteristik op-amp
1. Impedansi masukan amat tinggi, sehingga arus
masukan praktis dapat diabaikan
2. Penguatan lup terbuka amat tinggi
3. Impedansi keluaran amat rendah, sehingga
keluaran penguat tidak terpengaruh oleh
pembebanan
Simbol skematis op-amp standar
Tegangan DC atau AC pada masukan membalik akan
digeser fasanya 180o
Penguatan op-amp
• Idealnya penguatan tegangan (Av) tak berhingga,
tapi kenyataannya penguatan op-amp maksimum
hanya 200.000 kali (20 log 200.000 db = 106 db)
pada modus lup terbuka.
• Tegangan maksimum keluaran kurang lebih 90%
tegangan catu.
Contoh : op-amp dengan catu ± 15 V akan
menghasilkan ayunan keluaran ± 13,5 V
Penguatan op-amp
Hubungan kutub masukan/keluaran
Karakteristik dan parameter op-amp
• Impedansi masukan op-amp tak berhingga
Kenyataan : hanya mencapai 1 MΩ atau lebih
• Impedansi keluaran adalah nol
Kenyataan : bervariasi antara 25 s.d. ribuan Ω
• Arus bias masukan tidak ada
Kenyataan : ada sedikit, dalam ordo pikoampere
sampai mikroampere
• Tegangan offset keluaran (tegangan kesalahan)
disebabkan oleh arus bias masukan. Bila tegangan
kedua masukan sama besar, keluaran op-amp akan
nol volt. Tapi hal ini jarang terjadi.
Karakteristik dan parameter op-amp
• Tanggapan frekuensi
 Semakin besar frekuensi sinyal, semakin sulit
dikuatkan
Karakteristik dan parameter op-amp
• Laju lantingan (slew rate) atau laju perubahan maks tegangan
keluaran op-amp
• Op-amp 741 serba guna memiliki laju lantingan 0,5 V/μs
Contoh kemasan IC op-amp
Rangkaian op-amp dasar
• Pembanding tegangan
Lup terbuka
 Tegangan maksimum
keluaran kurang lebih 90%
tegangan catu
Rangkaian op-amp dasar
• Penguat membalik (inverting) gelombang sinus
(a) Skematik
(b) Hub tegangan masukan/keluaran
Rangkaian op-amp dasar
• Penguat tak membalik (non inverting) gelombang sinus
(a) Skematik
(b) Hub tegangan masukan/keluaran
Rangkaian op-amp dasar
• Deteksi beda fasa
(a) Skematik
(b) Hub tegangan masukan/keluaran
Rangkaian op-amp dasar
• Penguat membalik modus terkontrol
(a) Skematik
(b) Tabel tegangan DC
Rangkaian op-amp dasar
• Penguat tak membalik (non inverting) modus terkontrol
(a) Skematik
(b) Tabel tegangan DC
Terimakasih..
Every journey begins with a first step.