OPERATIONAL AMPLIFIER Suatu IC yang terdiri atas 2 terminal input, 1 terminal output, dan 2 terminal power supply Penampilan fisik Simbol dalam elektronika IC 741 Diagram kaki IC →

OPERATIONAL AMPLIFIER OpAmp Ideal OpAmp merupakan penguat selisih tegangan: vd = v+ - v- , antara kedua sinyal masukan dengan besar penguatan tegangan open-loop : atau VO = AOL (V+ - V_) Dimana VO = Output AOL = Gain V+ = input non inverting V_ = input inverting

OPERATIONAL AMPLIFIER SIFAT-SIFAT OpAmp IDEAL Penguatan tegangan open-loop/ Gain (AOL) = - (negative infinite) Impedansi masukan (Rd) antara terminal 1 dan 2 besarnya tak hingga; sehingga arus input adalah nol Impedansi keluaran sangat kecil, tegangan keluaran tidak pengaruhi beban Tidak dipengaruhi frekuensi sinyal Vo = 0 untuk Vi = 0 (offset zero)

OPERATIONAL AMPLIFIER Terminal label “-“ disebut inverting input, dimana v_ dikuatkan secara terbalik atau berlawanan fase dengan output, sebaliknya terminal label “+” disebut non-inverting input dimana output akan sefase dengan v+ Besar penguatan Op Amp (AOL) berada pada range 104 sampai 107 Tegangan maksimum output disebut tegangan jenuh, yang nilainya sekitar 2 Volt di bawah tegangan catu dayanya (Vcc), dengan kata lain, amplifier linier pada range: -(Vcc-2) < vo < (Vcc-2) Kegunaan OpAmp (1) Penguatan membalik (inverting amp) Penguatan tak membalik (noninverting amp) Penanding (komparator), dll

OPERATIONAL AMPLIFIER Penguatan membalik (inverting amp) Pada rangkaian penguat pembalik, input non-inverting nya (+) terhubung ke ground. Sinyal masukan dihubungkan ke input inverting (-) melalui sebuah resistor R1 dan arus feedback negatif dihubungkan dengan resistor feedback (RF). VOUT = (-RF/RIN) VIN

OPERATIONAL AMPLIFIER Penguatan tak membalik (noninverting amp) Pada rangkaian penguat tak membalik, input non-inverting nya (+) terhubung dengan sinyal masukan. Input inverting (-) dihubungkan dengan ground melalui sebuah resistor R1 dan arus feedback negatif dihubungkan dengan resistor feedback (RF). Dari VO = AOL (V+ - V_) VO = AOL (VIN - VAB) VO = AOL (VIN – [R1/(R1+RF)]VO) VO/AOL = VIN – [R1/(R1+RF)]VO Dimana VO/AOL≈ 0 maka: VIN = [R1/(R1+RF)] VO VO = [(R1+RF)/R1] VIN VO = [1+ RF/R1] VIN Sifat: Dapat menguatkan AC / DC Impedansi input tinggi Impedansi output rendah

OPERATIONAL AMPLIFIER Penanding (komparator) Ide: Memanfaatkan nilai penguatan tak hingga dari OpAmp untuk membandingkan antara 2 buah sinyal input yang masuk dalam OpAmp VREF = [R2/(R1+R2)]VCC) Dari: VO = AOL (V+ - V_) VO = AOL (VREF - Vin) Sifat: 1. Jika VIN < VREF, maka VO menghantarkan : Tegangan yang berharga positif (DC); tegangan yang sefase dgn VREF (AC) 2. Jika VIN > VREF, maka VO menghantarkan : Tegangan yang berharga negatif (DC); tegangan dengan beda fase 180o dgn VREF (AC) 3. Karena penguatan tak hingga maka: VO max = tegangan jenuh positif OpAmp VO min = tegangan jenuh negatif OpAmp

OPERATIONAL AMPLIFIER Catu daya simetris Sebagai sumber tegangan untuk operasional dari OpAmp membutuhkan catu daya simetris dengan beda potensial -12 V dan +12 V Berikut adalah ilustrasi tegangan simetris Jika 2 buah batere 1,5 V dihubungkan seri maka beda potensial yang terukur adalah: Jika pada titik kontak batere diberikan tap yang dianggap sebagai referensi (0 V), maka: Sumber tegangan yang memiliki dua buah terminal yang memiliki beda potensial yang sama terhadap suatu referensi disebut sebagai catu daya simetris, gambar sebelah kanan merupakan catu daya simetris

OPERATIONAL AMPLIFIER Jika sebuah gelombang sinus masuk dalam suatu komparator, maka VOUT: Contoh: Aplikasi komparator dengan diode Jika VIN < > VREF maka led biru menyala Jika VIN < > VREF maka led merah menyala Jika VIN < > VREF maka led hijau menyala

OPERATIONAL AMPLIFIER Aplikasi catu daya simetris dengan travo stepdown Dianalogikan dengan kondisi batere diatas, maka dapat dibuat catu daya simetris dari travo berikut Travo merupakan sumber arus AC. Untuk mendapatkan catu daya DC, maka harus di berikan sirkuit penyearah. +VCC = +12V, - VCC = -12V

OPERATIONAL AMPLIFIER Contoh: Jika RF = 200 KΩ, R1 = 50 KΩ, berapa penguatan rangkaian ini? Analisislah berapa VOUT yang dihasilkan, berapakah penguatannya?

OPERATIONAL AMPLIFIER Tugas: Suatu batere 3 volt hendak dilemahkan menjadi - 300 μV berapa tahanan feedback dan tahanan input, berikan gambar sirkitnya 2. Sebuah non inverting amp tahanan feedback (RF) 100 KΩ tahanan input (R1) = 10 KΩ, berapa penguatan rangkaian ini, berikan gambar sirkitnya A Senin 08 10 12 B SELASA Kuis 09 10 12 Menjelaskan prinsip kerja dan spasifikasi dari Op-Amp ideal. Menjelaskan Terminal-terminal Op-Amp 741 Menjelaskan Non Inverting Amplifier dan Inverting Amplifier. Menjelaskan catu daya simetris yang digunakan pada rangkaian Op Amp. Menjelaskan berbagai jenis rangkaian penguat menggunakan Op Amp. Menjelaskan faktor penguatan pada rangkaian penguat selisih.