Penguat Operasional

Penguat Operasional
OP-AMP
ASRI-FILE
Penguat Operasional atau disingkat Opamp adalah merupakan suatu penguat
differensial
yang
berperolehan
terkopel
dilengkapi
DC
dengan
sangat
tinggi
langsung,
yang
umpan
mengendalikan
balik
untuk
karakteristik
tanggapannya secara menyeluruh
ASRI-FILE
Op-amp ini digunakan untuk membentuk
fungsi-fungsi linier yang bermacam-mcam
atau dapat juga digunakan untuk operasioperasi tak linier, dan seringkali disebut
sebagai rangkaian terpadu linier dasar atau
lebih persisnya analog.
ASRI-FILE
Dalam skema dasar Op-amp sebagaimana
ditunjukkan dalam gambar 2.26, dan
rangkaian penggantinya dalam gambar
2.27, sejumlah besar penguat Op-amp
memiliki
sebuah
masukan
diferensial
dengan tegangan V2 dan V1, yang diberikan
secara berturut-turut terminal pembalik
(inverting) dan terminal tak membalik (non
inverting)
Perolehan antara V0 dan V1 positif (tak
membalik,
non
inverting)
sedangkan
penguatan antara V0 / V2 negatif
(kebalikan, inverting).
ASRI-FILE
Masukan Pembalik
V2
Vi
V1
Masukan Non
Pembalik
Vo
+
RL
Gambar 2.26. Penguat Operasional dasar
2
V2
-
+
+
Vi
R0
+
Ri
AvVi
RL
V0
1
+
Av < 0
Gambar 2.27. Model suatu rangkaian frekuensi rendah suatu
penguat Op Amp. (V = V 2 - V1)
ASRI-FILE
Penguat Operasional Ideal
Sifat-sifat dari sebuah penguat operasional
ideal adalah ;






Resistansi masukan Ri = .
Resistansi keluaran R0 = 0.
Perolehan Tegangan Av = - .
Lebar pita = .
V0 = 0 kalau V1 = V2 tidak tergantung
pada besarnya V1.
Karakteristiknya tidak tergantung
temperatur / suhu.
ASRI-FILE
OpAmp Riil

Penguatan Tegangan (DC)







bipolar ratusan kW–MW
FET puluhan MW-GW

Hingga puluhan W
Tegangan output
maksimum

Ketidakidealan lainnya

Resistansi Output

•
umum 70-90 dB
spesial hingga 140 dB
Resistansi Input



0.2-1V di atas/ dibawah catu
daya
ASRI-FILE
GBW
Slew rate
Offset tegangan dan arus
Penguatan Common Mode
(metrik CMRR)
Pengaruh ripple catu daya
(metrik PSRR)
Aplikasi

Blok pembangun berbagai fungsi rangkaian
untuk akuisisi dan pengolahan sinyal analog



rangkaian linier
rangkaian nonlinier
Catatan:

Pada percobaan hanya dilakukan untuk rangkaian
linier saja
ASRI-FILE
Analisis Fungsi Rangkaian Linier
Dengan OPAMP



Resistansi input tak hingga sehingga arus
masuk OPAMP nol
Feedback stabil bila tegangan diferensial input
nol
Dengan input diferensial nol dan penguatan tak
hingga tegangan output bebas ( 0 x ∞)
ASRI-FILE
Macam-macam Rangkaian Linier OP-AMP








Penguat Inverting
Penguat non-inverting
Penguat Penjumlang (summing amplifier)
Penguat differensial
Integrator
Diferensiator
Penguat jembatan
Penguat instrumentasi
ASRI-FILE
Rangkaian Linier

Penguat Inverting (digunakan dalam percobaan)
I
Iinn=0
B
R
in
vinp-vinn=0
A
R
I
-
in
in
V
out
V
Iinn=0
vinn=0
+
Iin= vin/RA
vout = 0 –Iin RB = –vin
RB /RA
ASRI-FILE
Rangkaian Linier
Penguat Noninverting (digunakan dalam
percobaan)
in
V
+
out
V
-

B
R
A
R
ASRI-FILE
Rangkaian Linier

Penguat Penjumlah Inverting (digunakan dalam
percobaan)
A1
R
in1
V
A2
R
B
R
in2
V
A3
R
in3
V
-
out
V
+
ASRI-FILE
Rangkaian Linier

Penguat Diferensial (digunakan dalam
percobaan)
B
R
A
R
-
inn
V
out
V
A
R
inp
V
+
B
R
ASRI-FILE
Rangkaian Linier

Integrator (digunakan dalam percobaan)
C
R
-
in
V
out
V
+
ASRI-FILE
Rangkaian Linier

Diferensiator

tidak/ sangat jarang digunakan untuk pengolahan
sinyal karena sensitif terhadap derau
R
C
-
in
V
out
V
+
ASRI-FILE
Rangkaian Linier

Rangkaian konversi Arus ke Tegangan
R
I
-
in
out
V
+
ASRI-FILE
Rangkaian Linier
Rangkaian Penyangga (Buffer)
in
V
+
out
V
-

ASRI-FILE
Rangkaian Linier

Rangkaian Jembatan
X
R
A
R
+
out
V
+
-
Ref
V
-
S
R
A
R
B
R
ASRI-FILE
Rangkaian Linier
Rangkaian Penguat Instrumentasi
Vinn
RD
+
RC
RA
RB
RB
RC
+
Vinp
+
RD
-

ASRI-FILE
Vout
Rangkaian Linier



Integrator Miller
Filter All-Pass Orde 1
dll.
ASRI-FILE
Rangkaian Nonlinier

Penyearah Presisi (inverting)
D
in
R
V
D
-
R
+
out
V
ASRI-FILE
Rangkaian Nonlinier
Detektor Puncak

D
R
D
+
in
+
V
out
V
-
ASRI-FILE
S
-
C
Rangkaian Nonlinier

Komparator inverting dengan histeresis
-
in
V
out
V
+
B
R
A
R
ASRI-FILE
Rangkaian Nonliner




Penguat Noniverting dengan histeresis
Rangkaian Clipper
Multivibrator
regulator, Dll
ASRI-FILE