C. Resistor Cahaya
2.4 Operational Amplifier
2.4.5 Aplikasi Sirkuit
Kelompok II
2.4.5 Aplikasi Sirkuit
Terdapat banyak sekali penggunaan dari penguat operasional dalam
sirkuit listrik. Di bawah ini dipaparkan beberapa penggunaan umum dari penguat operasional dalam contoh sirkuit:
2.4.5.1 Pembanding
Merupakan salah satu aplikasi yang memanfaatkan bati simpal terbuka
gain) penguat operasional yang sangat besar. Ada jenis penguat operasional khusus yang memang difungsikan semata
berbeda dari penguat operasional lainnya dan umum disebut juga dengan komparator (comparator).
Komparator membandingkan dua tegangan listrik dan mengubah keluarannya untuk menunjukkan tegangan mana yang lebih tinggi.
di mana Vs adalah tegangan catu daya dan penguat operasional beroperasi di antara + Vs dan − Vs.)
2.4.5.2 Penguat pembalik (
LABORATORIUM MEKATRONIKA
Aplikasi Sirkuit
Terdapat banyak sekali penggunaan dari penguat operasional dalam
Di bawah ini dipaparkan beberapa penggunaan umum dari penguat operasional dalam contoh sirkuit:
(comparator)
Simbol Komparator
Merupakan salah satu aplikasi yang memanfaatkan bati simpal terbuka
gain) penguat operasional yang sangat besar. Ada jenis penguat operasional khusus yang memang difungsikan semata-mata untuk penggunaan ini dan agak berbeda dari penguat operasional lainnya dan umum disebut juga dengan komparator (comparator).
mparator membandingkan dua tegangan listrik dan mengubah keluarannya untuk menunjukkan tegangan mana yang lebih tinggi.
di mana Vs adalah tegangan catu daya dan penguat operasional beroperasi di − Vs.)
.2 Penguat pembalik (Inverting amplifier)
LABORATORIUM MEKATRONIKA
53 Terdapat banyak sekali penggunaan dari penguat operasional dalam berbagai jenis Di bawah ini dipaparkan beberapa penggunaan umum dari penguat
Merupakan salah satu aplikasi yang memanfaatkan bati simpal terbuka (open-loop gain) penguat operasional yang sangat besar. Ada jenis penguat operasional mata untuk penggunaan ini dan agak berbeda dari penguat operasional lainnya dan umum disebut juga dengan
mparator membandingkan dua tegangan listrik dan mengubah keluarannya
Kelompok II
Sebuah penguat pembalik menggunakan umpan balik negatif untuk membalik dan menguatkan sebuah tegangan. Resistor Rf melewatkan sebagian sinyal keluaran kembali ke masukan. Karena keluaran taksefase sebesar 180°, maka n
tersebut secara efektif mengurangi besar masukan. Ini mengurangi bati keseluruhan dari penguat dan disebut dengan umpan balik negatif.
Di mana,
(karena
Sebuah resistor dengan nilai antara masukan non
mengurangi galat karena arus bias masukan.
Bati dari penguat ditentukan dari rasio antara Rf dan Rin, yaitu:
Tanda negatif menunjukkan bahwa keluaran adalah pembalikan dari masukan. Contohnya jika Rf adalah 10.000
adalah -10.000Ω / 1.000
2.4.5.3 Penguat
non-Rumus penguatan penguat non
LABORATORIUM MEKATRONIKA Simbol Penguat pembalik
Sebuah penguat pembalik menggunakan umpan balik negatif untuk membalik dan menguatkan sebuah tegangan. Resistor Rf melewatkan sebagian sinyal keluaran kembali ke masukan. Karena keluaran taksefase sebesar 180°, maka n
tersebut secara efektif mengurangi besar masukan. Ini mengurangi bati keseluruhan dari penguat dan disebut dengan umpan balik negatif.
(karena adalah bumi maya (virtual ground)
Sebuah resistor dengan nilai , ditempatkan di
ntara masukan non-pembalik dan bumi. Walaupun tidak dibutuhkan, hal ini mengurangi galat karena arus bias masukan.
Bati dari penguat ditentukan dari rasio antara Rf dan Rin, yaitu:
Tanda negatif menunjukkan bahwa keluaran adalah pembalikan dari masukan. Contohnya jika Rf adalah 10.000 Ω dan Rin adalah 1.000 Ω, maka nilai bati
/ 1.000Ω, yaitu -10.
-pembalik (Non inverting amplifier)
Simbol Penguat non-pembalik
Rumus penguatan penguat non-pembalik adalah sebagai berikut:
LABORATORIUM MEKATRONIKA
54 Sebuah penguat pembalik menggunakan umpan balik negatif untuk membalik dan menguatkan sebuah tegangan. Resistor Rf melewatkan sebagian sinyal keluaran kembali ke masukan. Karena keluaran taksefase sebesar 180°, maka nilai keluaran tersebut secara efektif mengurangi besar masukan. Ini mengurangi bati keseluruhan dari penguat dan disebut dengan umpan balik negatif.
, ditempatkan di pembalik dan bumi. Walaupun tidak dibutuhkan, hal ini
Tanda negatif menunjukkan bahwa keluaran adalah pembalikan dari masukan. Ω, maka nilai bati
Kelompok II
atau dengan kata lain:
Dengan demikian, penguat non
Karena tegangan sinyal masukan terhubung langsung dengan masukan pada penguat operasional maka impedansi masukan bernilai .
2.4.5.4 Penguat diferensial
Penguat diferensial digunakan untuk mencari selisih dari dua tegangan yang telah dikalikan dengan konstanta tertentu yang ditentukan oleh nilai resistansi yaitu
sebesar untuk
diferensiator. Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut:
Sedangkan untuk R1 = R2 dan Rf = Rg maka bati diferensial adalah:
LABORATORIUM MEKATRONIKA atau dengan kata lain:
Dengan demikian, penguat non-pembalik memiliki bati minimum bernilai 1. Karena tegangan sinyal masukan terhubung langsung dengan masukan pada penguat operasional maka impedansi masukan bernilai .
.4 Penguat diferensial (Differential amplifier)
Simbol Penguat diferensial
Penguat diferensial digunakan untuk mencari selisih dari dua tegangan yang telah dikalikan dengan konstanta tertentu yang ditentukan oleh nilai resistansi yaitu
dan . Penguat jenis ini berbeda dengan
diferensiator. Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut:
Sedangkan untuk R1 = R2 dan Rf = Rg maka bati diferensial adalah:
LABORATORIUM MEKATRONIKA
55 pembalik memiliki bati minimum bernilai 1. Karena tegangan sinyal masukan terhubung langsung dengan masukan pada
Penguat diferensial digunakan untuk mencari selisih dari dua tegangan yang telah dikalikan dengan konstanta tertentu yang ditentukan oleh nilai resistansi yaitu
ini berbeda dengan
Kelompok II
2.4.5.5 Penguat penjumlah (
Penguat penjumlah persamaan sebagai berikut:
Saat
Saat
Keluaran adalah terbalik.
Impedansi masukan dari masukan ke bumi maya)
2.4.5.6 Integrator
LABORATORIUM MEKATRONIKA
.5 Penguat penjumlah (summing amplifier)
Simbol Penguat penjumlah
Penguat penjumlah menjumlahkan beberapa tegangan masukan, dengan persamaan sebagai berikut:
, dan Rf saling bebas maka:
, maka:
Keluaran adalah terbalik.
Impedansi masukan dari masukan ke-n adalah (di mana
LABORATORIUM MEKATRONIKA
56 menjumlahkan beberapa tegangan masukan, dengan
Kelompok II
Penguat ini mengintegrasikan tegangan masukan terhadap waktu, dengan persamaan:
di mana adalah waktu dan
Sebuah integrator dapat juga dipandang sebagai tapis pelewat digunakan untuk rangkaian tapis aktif.
2.4.5.7 Diferensiator
Mendiferensiasikan sinyal hasil pembalikan terhadap waktu dengan persamaan:
di mana dan
Pada dasarnya diferensiator dapat juga dibangun dari integrator
mengganti kapasitor dengan induktor, namun tidak dilakukan karena harga induktor yang mahal dan bentuknya yang besar. Diferensiator dapat juga dilihat sebagai tapis pelewat