Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

1 Penguat Operasional (Op-Amp) Penguat Operasional adalah suatu rangkaian penguatan yang lengkap dalam bentuk sebuah IC Penguat Op-Amp memiliki sifat-sifat.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "1 Penguat Operasional (Op-Amp) Penguat Operasional adalah suatu rangkaian penguatan yang lengkap dalam bentuk sebuah IC Penguat Op-Amp memiliki sifat-sifat."— Transcript presentasi:

1 1 Penguat Operasional (Op-Amp) Penguat Operasional adalah suatu rangkaian penguatan yang lengkap dalam bentuk sebuah IC Penguat Op-Amp memiliki sifat-sifat : Penguatan tegangannya sangat besar; Impedansi masuknya sangat tinggi; Impedansi keluarnya rendah; Karakteristik frekuensinya lebar;

2 2 Penguat Operasional Ideal Penguat operasional ideal adalah penguat diferensial ideal. Sifat-sifat sebuah penguat operasional ideal : Penguatan tegangannya tak terhingga (G V =  ); Impedansi masuknya tak terhingga, jadi arus masuknya sama dengan nol; Impedansi keluarnya sama dengan nol; Karakteristik Frekuensinya rata, dan membentang dari frekuensi nol hingga f = .

3 3 Penguat Operasional Praktis (Tidak Ideal) Dalam prakteknya tidak ada penguat operasional yg ideal, Namun demikian sebuah penguat operasional praktis seringkali dapat dianggap seolah-olah memiliki sifat-sifat ideal.

4 4 Sifat-sifat penting sebuah penguat operasional SifatBatas-batas normal 1.Penguatan tegangan G V 2.Tegangan offset masuk U io 3.Arus offset masuk I i 4.Impedansi masuk r i 5.Impedansi keluar r o 6.Tegangan masuk maskimum U imaks 7.Tegangan keluar maksimum 8.CMRR 9.Karakteristik frekuensi 10 3 – ,1 mV – 10 mV 1 nA – 40 nA 10 k  k  1  - 1 k  + 5 V V Dibatasi oleh tegangan suplai Antara 20 dB dibawah G V dan 10 dB diatas G V 10 Hz – 100 kHz

5 5 Penguat membalik (Inverting) - + I1I1 R1R1 R2R2 I I2I2 UiUi U0U0 U Untuk penguat ideal Penguatan Operasional :

6 6 Untuk penguat operasional yg tidak ideal :

7 7

8 8 Contoh - + I1I1 R1R1 R2R2 I I2I2 UiUi U0U0 U Untuk rangkaian tersebut berlaku : R 1 = 10 k  dan R 2 = 150 k  Penguat operasional yg digunakan memiliki G V = dan r i = 600 k . a.Tentukanlah Penguatan A u dan Impedansi masuk r i, kalau penguat operasional yg digunakan ideal ? b.Tentukanlah Penguatan A u dan Impedansi masuk r i, kalau penguat operasional yg digunakan tidak ideal ?

9 9 a. Untuk Penguat Ideal maka : b. Untuk Penguat Tidak Ideal maka :

10 10 Maka :

11 11 Penguat Tak Membalik (Non Inverting) - + I1I1 R1R1 R2R2 I I2I2 UiUi U0U0 UAUA

12 12 Rangkaian Penguat Penjumlah - + I1I1 R1R1 R I I2I2 U2U2 U0U0 AU1U1 R2R2

13 13 Jika rangkaian penjumlah digandengkan dengan rangkaian Pembalik maka : - + R R U2U2 U1U1 R - + R U0U0 R

14 14 Contoh Air dalam suatu instalasi harus terus menerus diperbaharui. Kecepatan penggantian ini tergantung pada kadar pengotoran air dan suhu air. Kadar pengotoran dari air ditentukan dengan mengukur daya hantarnya untuk arus listrik. Pengukuran ini menghasilkan suatu sinyal antara 0 dan 100 mV. Suhu air diukur dengan sebuah elemen termo. Pengukuran ini menghasilkan suatu sinyal antara 0 dan 8 mV. Kedua sinyal tersebut mempengaruhi kedudukan sebuah katup yg mengatur penambahan air segar. Pengaruh masing-masing sinyal pada kedudukan katup sama besar. Katup ini harus membuka penuh kalau kadar pengotoran maupun suhu air dalam instalasi, kedua-duanya mencapai nilai maksimum. Rencanakanlah suatu rangkaian untuk mengendalikan kedudukan katup pengatur tersebut dengan menggunakan penguat-penguat operasional. Sinyal keluaran rangkaian ini harus berkisar 0-5 volt.

15 15 Rangkaian Pengurang Sebuah rangkaian invertor disusul/digandeng dengan sebuah penjumlah maka akan diperoleh sebuah rangkaian pengurang. - + R1R1 R2R2 U1U1 - + R4R4 R5R5 U0U0 U2U2 R3R3

16 16 Sinyal keluar dari sinyal U 2 = Sinyal keluar Invertor = Oleh Rangkaian penjumlah sinyal ini dikalikan dengan = sehingga sinyal keluar yg berasal dari U 1 adalah

17 17 Sehingga diperoleh Sinyal keluar keseluruhannya akan sama dengan : Contoh : Rencanakanlah sebuah rangkaian yg memenuhi persamaan X = 0,18A – 3B. Impedansi masuk saluran A maupun saluran B harus sama dengan 10 k .

18 18 Penyelesaian : Misalkan U 1 = A, U 2 = B dan U o = X, dimisalkan juga bahwa 1 volt ekuivalen dengan nilai angka R1R1 R2R2 A - + R4R4 R5R5 X B R3R3

19 19 Karena impedansi masuk saluran A maupun saluran B harus sama dengan 10 k , maka harus berlaku : R 1 = R 4 = 10 k  Untuk R 5 berlaku : Untuk R 3 juga sama dengan 30 k  Untuk R 2 berlaku :

20 k  A - + X=0,18A-3B B 1,8 k  30 k  10 k  Rangkaian yang diperoleh

21 21 Rangkaian Diferensiator Nilai sinyal keluar sebuah diferensiator sebanding dengan kecepatan perubahan sinyal masuknya. dimana K = suatu konstanta waktu - + I1I1 C R UiUi U0U0 A

22 22 Muatan kapasitor C sama dengan Q = CU C Karena titik A suatu titik tanah fiktif, berlaku : U C = U i Arus I i sama dengan perubahan muatan kapasitor C per satuan waktu, jadi : Jadi faktor – RC = K

23 23 Contoh Sebuah rangkaian diferensiator harus memberi sinyal keluar 5 volt, kalau sinyal masuknya berubah dengan 10 V/msec. a.Rencanakanlah rangkaian diferensiator ini dengan menggunakan penguat-penguat operasional ? b.Tentukanlah tegangan keluar dari rangkaian, kalau tegangan masuknya seperti berikut :

24 24 Integrator  Kecepatan perubahan sinyal keluar sebuah integrator sebanding dengan nilai sinyal masuknya.  Kalau sinyal masuk sebuah integrator = 0, tegangan keluarnya tidak berubah, jadi konstan.  Kalau sinyal masuknya kecil dan positif, sinyal keluarnya akan meningkat secara berangsur-angsur.  Kalau sinyal masuknya besar dan negatif, sinyal keluarnya akan turun dengan cepat

25 I1I1 R UiUi U0U0 A C ICIC Tegangan keluar U o dapat memiliki suatu nilai awal Uo o, sehingga untuk U o dapat ditulis

26 26 Karena titik A merupakan suatu titik tanah fiktif, berlaku : Untuk I C berlaku : Jadi : Maka diperoleh sinyal keluar U o :

27 27 Rangkaian Op-Amp Tapis Lulus Bawah  Tapis Lulus Bawah memberikan tegangan keluaran yang konstan dari DC hingga frekuensi sumbat tertentu (f C )  Frekuensi sumbat(cut-off), f C, disebut juga Frekuensi 0,707, Frekuensi -3 dB, Frekuensi sudut atau Frekuensi “belok”.  Frekuensi di atas f C akan diredam/diperkecil dan melewatkan Frekuensi dibawah f C.  Kisar Frekuensi dibawah f C disebut pass band.  Kisar Frekuensi diatas f C disebut stop band.

28 28 Rangkaian Op-Amp Tapis Lulus Atas  Tapis ini akan meredam semua frekuensi dibawah frekuensi sumbat f C dan melewatkan semua frekuensi diatas f C.  Seperti Tapis lulus bawah maka Tapis lulus atas diambil pada 70,7 % tegangan keluaran maksimum.  Frekuensi dibawah f C akan diredam/diperkecil dan melewatkan Frekuensi di atas f C.  Kisar Frekuensi dibawah f C disebut stop band.  Kisar Frekuensi diatas f C disebut pass band.

29 29 Rangkaian Op-Amp Tapis Lulus Jalur Aktif  Tapis ini akan melewatkan frekuensi-frekuensi dalam daerah tertentu dan menolak frekuensi-frekuesni lainnya.  Puncak tegangan keluaran untuk tapis tipe ini terdapat pada suatu frekuensi yang dikenal sebagai frekuensi resonansi fr.  Disekitar frekuensi resonansi ini tegangan keluaran menurun.  Titik-titik diatas dan dibawah fr yang memiliki V out 70,7 % tegangan keluaran maksimum merupakan batas-batas yang menentukan lebar-jalur tapis  Frekuensi batas atas disebut sebagai f H sedangkan frekuensi batas bawah disebut f L

30 30 Rangkaian Op-Amp Tapis Penolak Jalur  Tapis ini akan melewatkan semua frekuensi- frekuensi kecuali frekuensi-frekuesni dalam daerah tertentu.  Tegangan keluaran tetap maksimum sampai frekuensi yang diberikan mendekati fr, dimana keluaran diredam.  Lebar jalur dihitung ketika amplitudo kurang dari 70,7 % V out.


Download ppt "1 Penguat Operasional (Op-Amp) Penguat Operasional adalah suatu rangkaian penguatan yang lengkap dalam bentuk sebuah IC Penguat Op-Amp memiliki sifat-sifat."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google