oleh: marojahan tampubolon stmik potensi utama · nama operational op-amp adalah disebabkan...

Oleh: Marojahan Tampubolon

STMIK POTENSI UTAMA

Pendahuluan dan perkembangan singkat

Aplikasi op-amp

Op amp design

Op-amp ideal

Jenis-jenis op amp

2Operational Amplifier-Marojahan Tampubolon,ST

Op amp merupakan singkatan dari

operational amplifier

Amplifier merupakan alat yang dapat

mengubah amplitudo sinyal input menjadi

lebih besar

Nilai perbesaran ini disebut gain

Nama operational op-amp adalah disebabkan

penggunaan pertama sekali op amp untuk

operasi matematika seperti

pengurangan,penjumlahan,perkalian,

integrasi,dan differensiasi


Op-amp pertama sekali dibuat denganmenggunakan tabung vakum (vacum tube) yang membutuhkan daya dan ruang yang besar

Setelah ditemukannya transistor, era tabungvakum pun segera tergantikan dan op-amp pun beralih ke teknologi transistor

Perkembangan terus berlanjut hingga ke era IC sehingga op-amp sekarang dapat ditemuidengan harga yang lebih murah, kebutuhandaya yang kecil, dan ruang yang sangat keciljuga.


Op-amp digunakan pada berbagai aplikasi

yang sering kita temui dalam kehidupan

sehari-hari. Aplikasi tersebut adalah sbb:

Amplifier pada rangkaian radio

Osilator

Regulator, berguna untuk menstabilkan tegangan

Penyearah tengangan sangat rendah

Interface komputer untuk mengubah sinyal

analog menjadi digital dan sebaliknya


Mempunyai dua sepasang input dan satu

keluaran, input tersebut adalah inverting

input dan non inverting input


Op-amp ideal memiliki ciri sbb

Nilai penguatan (gain) tidak terbatas

Nilai tahanan/impedansi input (Zi) tidak terbatas

Nilai tahanan/impedansi output (Zo) sangat kecil

Nilai tahanan input yang tidak terbatas

menyebabkan arus input Ib = 0, dan nili

tegangan jepitnya menjadi 0

Pengutan yang tidak terbatas menjadi masalah

karena tidak terukur untuk mengatasi hal ini

maka dibuat rangkaian feedback


Selain gain yang tidak terukur gain yang tidak

terbatas juga membuat noise yang semakin

besar karena noise yang biasanya

berfrekuensi tinggi pun ikut diperbesar

Hal ini diatasi dengan membuat nilai gain

hanya tergantung pada nilai resistansi

feedback dan resistansi/impedansi inputnya


Rin

-

+

Op amp

Vin

Vout

Rf

Summing

junction

inverting

non-inverting

V1

If

Iin

V2


Berdasarkan pada prinsip opamp ideal maka

dapat dibuat persamaan untuk rangkaian op

amp di atas sbb:

V2= 0 (dihubungkan dengan ground)…1)

V1= 0 ….2)

Sehingga tegangan jepit pada Rin

Adalah Vin-V1 = Vin (lihat pers 2)

Tegangan jepit pada Rf

Adalah Vout-V1=Vout (lihat pers 2)


Karena Ib=0 Iin+If= 0

sehingga

Iin+If= (Vin/Rin)+(Vout/Rf)=0

Vout/Rf = - Vin/Rin

Vout/Vin =- (Rf/Rin)

Jika penguatan (G) didefenisikan sebagaiperbandingan antara tegangan keluar dantegangan masuk maka Dirumuskan

G= Vout/Vin =- (Rf/Rin) …………………(3)

Jenis ini adalah jenis inverting aplifier


1. Inverting amplifier

2. Non inverting Amplifier

3. Integrator amplifier

4. Differensial Amplifier


Pada jenis ini sinyal masukan adalah melalui

input inverting

Sinyal feedback mengalir melalui If

Arah If dibuat berlawan arah dengan arus input

Penyelesaian untuk mencari nilai gainnya telah

dibuat di atas

Output berbeda phasa 180 derajat


Non Iverting Amplifier berarti sinyal input

masuk melalui non inverting input.

Inverting iput digroundkan.

Output sama phasa dengan input


Rin

-

+

Op amp

Vin

Vout

Rf

V1

If

Iin

V2

IB


Sama seperti perhitungan sebelumnya

dengan menggunakan prinsip op amp ideal

maka nilai gain dapat diketahui.

V1= Vin (dihubungkan dengan sumber tegangan)

V2=V1=Vin

Sehingga tegangan jepit pada Rin

= V2-0 = Vin (karena terhubung dengan ground)

Tegangan jepit pada Rf

Adalah Vout-V2=Vout-Vin


Karena If+ Ib =Iin, Ib= o

If=Iin ((Vout-Vin)/Rf)=(Vin/Rin)

(Vout.Rin – Vin.Rin = Vin.Rf

Vout Rin = Vin(Rin+Rf)

Vout/Vin =(Rin+Rf)/Rin

Vout/Vin= Rin/Rin + Rf /Rin

Vout /Vin = 1+Rf/Rin

G= Vout/Vin =(1+(Rf/Rin)) ……………..(4)


Rin

-

+

Op amp

Vin

Vout

C

V1

If

Iin

V2


V2 = 0

V2-V1 = 0

Iin= ((Vin-V1)/Rin)

If = (Vout-V1)/Zf

Iin+If=Ib =0

Iin=-If

(Vin-V1)/Rin=- (Vout-V1)/Zf

Vin/Rin=- Vout/Zf

Vout/Vin= -Zf/Rin

= -1/ωCRin

G= Vout/Vin = = -1/ωCRin ……………..(5)


Rf

-

+

Op amp

Vin

Vout

C

V1

If

Iin

V2


V2 = 0

V2-V1 = 0

Iin= ((Vin-V1)/Zc)

If = (Vout-V1)/Rin)

Iin+If=Ib =0

Iin=-If

(Vin-V1)/Zc=- (Vout-V1)/Rin

Vin/Zin=- Vout/Rin

Vout/Vin= -Rf/Zc

= -Rf/(1/ωC)

G= Vout/Vin = = -RfωC ……………..(6)


Inverting Op Amp

Operational Amplifier-Marojahan Tampubolon,ST 23

Non Inverting Op-Amp


Multiple Stage Gain (Op-Amp Bertingkat)


oleh: marojahan tampubolon stmik potensi utama · nama operational op-amp adalah disebabkan...

Documents