TUGAS PENDAHULUAN MODUL 3 - OP-AMP
1. Jelaskan karakterisktik op amp dan fungsi dari op amp!
Jawab :
Operational Amplifier (Op-Amp) adalah komponen elektronik yang sangat umum digunakan dalam sirkuit elektronik. Beberapa karakteristik kunci dari Op-Amp dan fungsinya yaitu :
Karakteristik Op-Amp
1. Penguatan Tinggi (High Gain)
Salah satu karakteristik paling penting dari Op-Amp adalah penguatan tegangan yang sangat tinggi. Op-Amp dirancang untuk memiliki penguatan yang sangat besar, seringkali lebih dari 100.000 kali (atau 100 dB). Ini berarti perbedaan kecil dalam tegangan input dapat menghasilkan perbedaan besar dalam tegangan output.
2. Impedansi Input Tinggi
Op-Amp memiliki impedansi input yang sangat tinggi, sehingga hampir tidak mengambil arus dari sirkuit inputnya. Hal ini memungkinkan Op-Amp untuk digunakan dalam berbagai aplikasi tanpa mempengaruhi sinyal yang masuk. Input atau masukan impedansi adalah Zin = ∞ (tak terhingga). Namun untuk Op-Amp dengan input tipe FET, impedensi inputnya adalah sekitar 10-12 ohm. Sedangkan untuk tipe bipolar, nilainya adalah pada rentang 250 K Ohm sampai dengan 2 M Ohm.
3. Impedansi Output Rendah
Op-Amp memiliki impedansi output yang rendah, sehingga dapat dengan mudah mengemudikan beban eksternal seperti resistor atau sirkuit lainnya tanpa terlalu banyak penurunan tegangan.
4. Differential Inputs
Op-Amp memiliki dua input, yakni inverting (-) dan non-inverting (+). Perbedaan tegangan antara kedua input ini, disebut tegangan diferensial, akan memengaruhi keluaran Op-Amp sesuai dengan penguatan yang ditentukan.
5. Tegangan Offset
Meskipun idealnya Op-Amp memiliki nol offset tegangan (tegangan output adalah nol saat kedua input sama), dalam kenyataannya, terdapat offset tegangan yang kecil. Hal ini perlu diperhatikan dalam beberapa aplikasi yang memerlukan akurasi tinggi.
6. Tegangan Penguatan Tak Terbatas
Av atau penguatan tegangan open-loop memiliki nilai tak terbatas atau tak terhingga. Namun pada Op-Amp yang sering diperjualbelikan secara komersial. Nilai penguatan tegangan dari benda tersebut hanya berkisar antara 10-20 ribu saja.
7. Bandwidth Tak Terhingga
Bandwidth atau lebar pita juga memiliki nilai yang tak terhingga atau bila lambangkan BW=∞ .
8. Suhu
Suhu tidak membuat terjadi perubahan pada karakteristiknya kemudian waktu respon Op-Amp adalah nol detik.
Fungsi Op-Amp
Berikut adalah beberapa fungsi Op-Amp:
- Memperkuat sinyal.
- Menggunakan sebagai buffer sinyal.
- Berperan sebagai sensor.
- Digunakan sebagai penguat.
- Mengkonversi sinyal analog ke digital.
- Melakukan fungsi filter aktif.
- Memperkuat volume suara.
- Digunakan dalam aplikasi instrumentasi.
- Mengatur tegangan, dan berbagai fungsi lainnya.
2. Jelaskan macam macam aplikasi op amp beserta fungsinya!
Jawab :
1. Komparator (Comparator)
Fungsi: Op-Amp sebagai komparator digunakan untuk membandingkan dua sinyal tegangan dan menghasilkan sinyal keluaran yang mendekati hasil perbandingan tersebut.
Aplikasi: Pada aplikasi ini, Op-Amp berperan sebagai sakelar elektronik. Ketika tegangan input non-inverting (+) lebih besar dari tegangan input inverting (-), output Op-Amp akan berada pada tingkat tinggi. Sebaliknya, jika tegangan input inverting lebih besar, maka output akan berada pada tingkat rendah. Aplikasi ini sering digunakan dalam sakelar otomatis, sensor, dan sistem kontrol.
2. Inverting Amplifier:
Fungsi: Op-Amp sebagai inverting amplifier digunakan untuk memperbesar sinyal input dengan penguatan yang dapat diatur dengan mudah.
Aplikasi: Sinyal input yang diberikan ke input inverting (-) akan diinversi (dibalikkan) dan diperbesar. Aplikasi umumnya meliputi penguatan sinyal, pembalik fasa, atau perubahan tingkat tegangan.
3. Non-Inverting Amplifier:
Fungsi: Op-Amp sebagai non-inverting amplifier juga digunakan untuk memperbesar sinyal input, tetapi outputnya tidak diinversi dan memiliki penguatan yang dapat diatur.
Aplikasi: Sinyal input yang diberikan ke input non-inverting (+) akan diperbesar dengan penguatan tertentu. Aplikasi umum meliputi penguatan sinyal dengan tingkat yang lebih tinggi dari satu.
4. Integrator:
Fungsi: Op-Amp sebagai integrator digunakan untuk melakukan operasi integrasi matematis terhadap sinyal input. Ini menghasilkan output yang berhubungan dengan area di bawah kurva sinyal input terhadap waktu.
Aplikasi: Aplikasi umumnya meliputi pembuatan sinyal bentuk gelombang segitiga dari sinyal persegi atau pembuatan osilator rampa.
5. Diferensiator:
Fungsi: Op-Amp sebagai diferensiator digunakan untuk melakukan operasi diferensiasi matematis terhadap sinyal input. Ini menghasilkan output yang berhubungan dengan tingkat perubahan sinyal input terhadap waktu.
Aplikasi: Aplikasi umumnya meliputi pembuatan sinyal bentuk gelombang persegi dari sinyal sinusoidal atau pembuatan osilator gelombang segitiga.
6. Buffer (Voltage Follower):
Fungsi: Op-Amp sebagai buffer, juga dikenal sebagai voltage follower, digunakan untuk memperbaiki impedansi output dari sumber tegangan dan menyediakan output yang identik dengan inputnya (tanpa penguatan).
Aplikasi: Aplikasi utama adalah menjembatani sirkuit dengan impedansi input yang tinggi dengan beban impedansi output yang rendah, sehingga menghindari penurunan tegangan.
3. Jelaskan apa itu inverting dan non inverting, bandingkan sinyal input dan output! (sertakan gambarnya)
Jawab :
- Inverting
- Non Inverting
- Perbandingan sinyal input dan ouput
- Inverting
- Non Inverting
4. Jelaskan rangkaian inverting adder dan non inverting adder! (sertakan gambarnya)
Jawab :
- Inverting Adder
Rumus untuk mendapatkan V out:
- Non Inverting Adder
5. Buktikan turunan rumus inveting adder! (sertakan gambarnya)
Jawab :
Jika dalam rangkaian terdapat 3 input, maka penurunan rumus untuk mendapatkan nilai keluaran dapat dilakukan sebagai berikut :
- Rangkaian Inverting amplifier
- Rangkaian Non Inverting Amplifier
- Rangkaian inverting adder
Prinsip kerja : Pada operasi adder/penjumlahan sinyal secara inverting, input yang berada pada V1,V2,V3 di hubungkan dengan hambatan yaitu R1,R2, dan R3 yang masing-masingnya bernilai 100 ohm. Setelah di hubungkan dengan hambatan, lalu di hubungkan dengan masukan negatif pada op-amp. Besarnya penjumlahan sinyal masukan tersebut bernilai negatif karena penguat operasional dioperasikan pada mode membalik (inverting). Besarnya penguatan tegangan (Av) tiap sinyal input mengikuti nilai perbandingan Rf (sebesar 100 ohm pada rangkaian) dan resistor input masing-masing (R1,R2,R3).
- Rangkaian non inverting adder
Prinsip kerja :Pada operasi adder secara non inverting, input yang berada pada V1 dan V2, di hubungkan dengan hambatan yaitu R1,R2 dengan besar masing-masing resistor 10k. Setelah di hubungkan dengan hambatan, lalu di hubungkan dengan kaki non inverting. Besarnya penjumlahan sinyal masukan tersebut bernilai positif karena penguat operasional dioperasikan pada mode non membalik (non inverting). Besarnya penguatan tegangan (Av) tiap sinyal input mengikuti nilai perbandingan 1 + RA/RB dan tegangan input masing-masing (V1,V2).
- Inverting amplifier
- Non-inverting amplifier
- Inverting adder amplifier
- Non-inverting adder amplifier
Rangkaian Inverting Amplifier download
Rangkaia Non Inverting Amplifier download
Rangkaian inverting adder download
Rangkaian non inverting adder download
Video rangkaian inverting OP-AMP download
Video rangkaian non inverting OP-AMP download
Video rangkaian inverting adder download
Video rangkaian non inverting adder download
Data Sheet resistor download
Data Sheet Op Amp download
Datasheet osiloskop download
Tidak ada komentar:
Posting Komentar