operasional amplifier penguat operasional · 2018. 5. 21. · kaki / pin op amp •supply pin...
TRANSCRIPT
OPERASIONALAMPLIFIER
PENGUAT OPERASIONAL
RISA FARRID CHRISTIANTI, MT.
SIMBOL
+
-
PendahuluanBentuk Fisik
KAKI / PIN OP AMP
• Supply Pin
• Output Pin
• Input Pin
• Offset Pin
+
-
(Gb 1)
SUPPLY PIN
• +V
• -V dan
• Suplay Daya Bersama (Ground) +
-
+V
-V
Beban RL
Vo
Supply
+V
Supply +V
Supply
Bersama
Power Supply
Bipolar
Penggunaan istilah Ground adalah suatu perjanjian yang menunjukkan
bahwa semua pengukuran tegangan dilakukan dengan acuan ground.
back
(Gb 2)
OUTPUT PIN
• 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)
+
-
+V
-V
Beban RL
VO=AOL x Ed
+
-
AOLEd
RL
+
-
back
(Gb 3)
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)
back
INPUT PIN
Vo menjadi positif jika masukan (+) lebih positif terhadap
masukan (-)
+
-
+V
-V
Beban RL
VO=AOL x Ed
+
-
AOLEd
RL
+
-
back
(Gb 4)
INPUT PIN
Vo menjadi negatif jika masukan (+) lebih negatif
terhadap masukan (-)
+
-
+V
-V
Beban RL
VO=AOL x Ed
+
-
AOLEd
RL
+
-
back
(Gb 5)
INPUT PIN
Ed = tegangan masukan (+) – tegangan masukan (-)
VO = AOL x Ed
back
OFFSET PIN
• Untuk pengaturan offset nol / terhadap ground
back
APLIKASI OP-AMP SECARA UMUM
• Penguat Deferensial
• Penguat Instrumentasi
• Filter Aktif
Op-Amp
KomparatorPenguat
Inverting Non
InvertingOpen Loop
InvertingNon
Inverting
Close Loop
• Signal Generator
GAIN TEGANGAN UNTAIAN TERBUKA (OPEN LOOP)
VO = Ed x AOL
VV
A
VE
OL
satdmaks
65200000
13−=
−=
−=−
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
VV
A
VE
OL
satdmaks
65200000
13==
+=
KESIMPULAN PENTING
• VO akan berada pada salah satu +Vsat atau –Vsat ataubahkan berosilasi diantara kedua batas-batas tersebut.
• Untuk mempertahankan keadaan diperlukan rangkaianumpan balik (feedback) sehingga rangkaian tidaktergantung pada Ed dan AOL
• Ed dalam pemakaian praktis sangat kecil sehingga Ed≈0 V. (PENTING)
ContohPada 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 Tegangan pada
masukan (-) masukan (+)
a -10 µV -15 µV
b -10 µV +15 µV
c -10 µV -5 µV
d +1,000001 V +1,000000 V
e +5 mV 0 V
f 0 V +5 mV
Penyelesaian
a. )()( −−+= masukanmasukanEd
µV
µVµV
5
)10(15
−=
−−−=Ldo AOEV =
V
µV
0,1
2000005
−=
−=
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
• Terdiri dari
• 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)
Aplikasi :
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:
a. +Vss
b. -Vsat
c. Input –
d. Output
ESAI/JAWAB SINGKAT
• Dari gambar dibawah ini, brapaVo jika:
+V = +15V, -V = -15V, +Vsat = +13V, -Vsat = -13V,
gain AOL = 200000, tegangan masukan (+)=1V dan
tegangan masukan (-)=0,5V
+
-
+V
-V
Beban RL
VO=AOL x Ed
+
-
AOLEd
RL
+
-
BERSAMBUNG