Modul 3
Op-amp bekerja dengan prinsip penguatan tegangan, di mana ia menguatkan perbedaan tegangan antara dua inputnya, yaitu input non-inverting (+) dan input inverting (-), dan menghasilkan tegangan output yang proporsional dengan perbedaan ini. Dengan karakteristik ideal seperti gain yang sangat tinggi, impedansi input yang tinggi, dan impedansi output yang rendah, op-amp mampu menghasilkan penguatan yang sangat besar dan presisi tinggi.
Keunggulan lain dari op-amp adalah fleksibilitasnya dalam berbagai konfigurasi rangkaian, seperti rangkaian penguat diferensial, penguat inverting dan non-inverting, serta buffer. Oleh karena itu, op-amp menjadi komponen dasar yang sering digunakan dalam desain rangkaian elektronik, baik dalam perangkat rumah tangga, peralatan medis, maupun industri.
- Mengetahui Prinsip kerja dari Inverting Amplifier
- Mengetahui Prinsip kerja dari Non Inverting Amplifier
- Mengetahui prinsip kerja dari Integrator, Diferentiator, dan Komparator
A. Alat
Electronic Base Station
Electronic Module Kit Op-Amp
Penguat operasional atau yang disebut Operational Amplifier adalah suatu rangkaian terintegrasi yang berisi beberapa tingkat dan konfigurasi penguat diferensial. Penguat operasional memiliki dua masukan dan satu keluaran, untuk dapat bekerja dengan baik, penguat operasional memerlukan tegangan catu yang simetris, yaitu tegangan yang bernilai positif (v+) dan tegangan yang bernilai negatif (v-) terhadap tanah (ground).
Berikut ini adalah simbol dari penguat operasional :
Gambar 3.1 Simpol Op-Amp
sinyal input terhadap waktu. Alat ini digunakan untuk mendeteksi perubahan cepat dalam sinyal. Pada
rangkaian ini, op-amp memberikan output yang sebanding dengan laju perubahan sinyal input,
sehingga ideal untuk aplikasi yang membutuhkan deteksi perubahan mendadak. Differentiator sering
digunakan dalam sistem kontrol, pengolahan sinyal, dan deteksi sinyal berfrekuensi tinggi.
Gambar 3.2 Rangkaian Differentiator
B. Integrator Amplifier
Integrator adalah amplifier yang menghasilkan output berupa integral dari sinyal input terhadap
waktu. Rangkaian ini mengumpulkan nilai sinyal input seiring waktu, menghasilkan sinyal kumulatif.
Sangat berguna untuk mengubah bentuk gelombang menjadi ramp atau gelombang halus, dan pada
dasarnya, menyaring frekuensi tinggi. Integrator banyak digunakan dalam pengendalian otomatis,
rangkaian filter, dan pengolahan sinyal.
Gambar 3.3 Rangkaian Inegrator
C. Comparator Amplifier
Comparator atau komparator adalah jenis rangkaian amplifier operasional (op-amp) yang berfungsi
untuk membandingkan dua sinyal tegangan pada inputnya dan menghasilkan output dalam bentuk
tegangan tinggi atau rendah (logika digital), tergantung pada perbandingan tegangan tersebut.
Cara Kerja Comparator
Comparator memiliki dua input: input inverting (-) dan input non-inverting (+).
Jika tegangan pada input non-inverting (+) lebih besar daripada tegangan pada input inverting
(-), maka output akan berada di kondisi tegangan tinggi (V+ > V− = +V saturasi)
Sebaliknya, jika tegangan pada input inverting (-) lebih besar daripada input non-inverting (+),
maka output akan berada di tegangan rendah V+ < V− = −V saturasi)
D. Inverting Op-Amp
Inverting amplifier dapat mengontrol penguatan tegangan (voltage gain) menggunakan Op-Amp. Sinyal input terhubung ke terminal negatif dan terminal positif terhubung ke ground. Output diberi umpan balik melalui Rf ke input inverting.
Gambar 3.2 Rangkaian Inverting Op-Amp
Impedansi masukan yang tak terbatas mencegah arus mengalir melalui input inverting. Hal ini berarti bahwa tidak ada penurunan tegangan antara input inverting dan input non-inverting, dan tegangan pada input (-) inverting adalah 0 karena input non- inverting (+) terhubung ke ground. Karena arus yang mengalir menuju terminal input adalah 0, maka arus yang melalui Rin sama dengan arus yang melalui
Rf . Iin = If
Iin =Vin /Rin
If = - Vout / Rf
Penguatan outputnya berbeda phasa 1800 dengan inputnya, jika input positif maka output negatif.
Vout = - (Rf / Rin) Vin
Penguatan tegangan (voltage gain) inverting amplifier adalah
Acl = Vout / Vin = - Rf / Rin Acl adalah penguatan tegangan closed-loop.
E. Non Inverting Op-Amp
Gambar 3.3 Rangkaian Non Inverting 0p-Amp
Pada non-inverting amplifier input sinyal dihubungkan ke input (+) non-inverting dan sebagian output kembali melalui jaringan feedback dan dihubungkan ke input pembalik (-). Penguatan yang outputnya sama dengan input, tidak membalikkan fasa. Dikarenakan feedback yang negatif, maka tegangan diferensial (Vdiff = Vin – Vf) antara terminal input sangat kecil dan penguatan open loop tinggi (Aol).
Vout = Vin (1 + Rf / Rin) Penguatan tegangan (voltage gain) non-inverting amplifier adalah
Acl = (Rf / Rin) + 1
1. Susun Rangkaian sesuai pola pada modul
2. Hubungkan Function generator dan Osiloskop pada Rangkaian
3. Aktifkan Function generator dan rangkaiannya
4. Analisa Gelombang Input dan outputnya
1. Susun Rangkaian sesuai pola pada modul
2. Hubungkan Function generator dan Osiloskop pada Rangkaian
3. Aktifkan Function generator dan rangkaiannya
4. Analisa Gelombang Input dan outputnya
1. Susun Rangkaian sesuai pola pada modul
2. Atur Nilai V1 dan V2
3. Aktifkan Rangkaiannya
4. Ukur nilai Voutnya
1. Susun Rangkaian sesuai pola pada modul
2. Hubungkan Function generator dan Osiloskop ke rangkaian
3. Hidupkan Osiloskop dan Function generator
4. Ukur nilai Voutnya
Tidak ada komentar:
Posting Komentar