OPERASIONAL AMPLIFIER Penguat Operasional

Pendahuluan Simbol Bentuk Fisik

Kaki /Pin pada Op Amp Supply Pin Output Pin Input Pin Offset Pin

Supply Pin back +V -V Suplay Daya Bersama (Ground) Penggunaan istilah Ground adalah suatu perjanjian yang menunjukkan bahwa semua pengukuran tegangan dilakukan dengan acuan ground.

Output Pin back Tegangan VO diukur terhadap Ground Batas IO 5 s/d 10 mA Batas atas VO sebesar +Vsat atau tegangan kejenuhan positif (VO-2V) Batas bawah VO sebasar –Vsat atau tegangan kejenuhan negatif (VO+2V)

back Input Pin Pin bertanda + dan – adalah pin masukan diferensial, karena VO bergantung pada perbedaan tegangan antara kedua terminal tersebut (Ed), dan Gain Penguatan Terbuka (AOL) Vo menjadi positif jika masukan (+) lebih positif terhadap masukan (-)

Ed = tegangan masukan (+) – tegangan masukan (-) back Input Pin Vo menjadi negatif jika masukan (+) lebih negatif terhadap masukan (-) Ed = tegangan masukan (+) – tegangan masukan (-) VO = AOL x Ed

back Offset Pin Untuk pengaturan offset nol / terhadap ground

Aplikasi Op-Amp Secara Umum Penguat Komparator Non Inverting Inverting Open Loop Close Loop Penguat Deferensial Penguat Instrumentasi Filter Aktif Non Inverting Inverting Signal Generator

Gain Tegangan Untaian Terbuka (Open Loop) VO = Ed x AOL Harga AOL sangat besar, yaitu sekitar 200000 atau bahkan lebih sedangkan keluaran VO tidak melebihi dari +Vsat atau –Vsat. Untuk Supply ±15 V maka ±Vsat = ±13 V, jadi untuk op-amp agar bekerja sebagai penguat (open loop) maka Ed harus dibatasi sebesar ±65µV

Kesimpulan VO akan berada pada salah satu +Vsat atau –Vsat atau bahkan berisolasi diantara kedua batas-batas tersebut. Untuk mempertahankan keadaan diperlukan rangkaian umpan balik (feedback) sehingga rangkaian tidak tergantung pada Ed dan AOL Ed dalam pemakaian praktis sangat kecil sehingga Ed≈0 V.

Contoh Pada Gambar 4 dan 5, +V = +15V, -V = -15V, +Vsat = +13V, -Vsat = -13V, dan gain AOL = 200000. Dengan memisalkan keadaan ideal, carilah besar dan polaritas V0 untuk tiap tegangan masukan berikut, yang diberikan terhadap ground.   Tegangan pada masukan (-) masukan (+) a -10 µV -15 µV b +15 µV c -5 µV d +1,000001 V +1,000000 V e +5 mV 0 V f

Dengan cara yang sama didapat: Penyelesaian a. Dengan cara yang sama didapat:   Ed Polaritas masukan (+) Vo teoritis Polaritas keluaran terhadap masukan (-) terhadap Ground a -5 µV - -1,0 V b 25 µV + 5,0 V c 5 µV 1,0 V d -1 µV -0,2 V e -5 mV -Vsat f 5 mV +Vsat

Comparator Dibangun dari Open Loop Amplifier Applikasi : Detektor Penyilangan-Nol Tak Membalik (N.Inv Zero Crossing Detector) Detektor Penyilangan-Nol Membalik (Inv Zero Crossing Detector) Detektor Taraf Tegangan Positif Tak Membalik (N.Inv Positive Voltage Level Detector) Detektor Taraf Tegangan Positif Membalik (Inv Positive Voltage Level Detector) Detektor Taraf Tegangan Negatif Tak Membalik (N.Inv Negative Voltage Level Detector) Detektor Taraf Tegangan Negatif Membalik (Inv Negative Voltage Level Detector)

Non Inverting Zero Crossing Detector Bekerja sebagai pembanding Masukan (+) membandingkan tegangan Ei dengan tegangan acuan yang besarnya 0 V (Vref = 0 V). Jika Ei berada diatasVref, Vo menyamai +Vsat. Hal ini disebabkan tegangan pada masukan (+) lebih positif dari tegangan pada masukan (-). Karena itu Ed menjadi positif. Akibatnya, Vo positif.

Benar / Salah??? Rangkaian komparator dapat di bangun dari rangkaian penguat operasional open loop. (B / S)

Pilihan Ganda Berikut adalah kaki-kaki pada penguat operasional, kecuali: +Vss -Vsat Input – Output

Esai/Jawab Singkat Dari gambar dibawah ini, brapa Vo jika: +V = +15V, -V = -15V, +Vsat = +13V, -Vsat = -13V, gain AOL = 200000, tegangan masukan (+)=1V dan tegangan masukan (-)=0,5V