Penguat Operasional - Sirkuit terpadu, Blok rangkaian elektronik Analog. Perangkat Linear dengan properti penguat DC. Menggunakan Resistor atau Kapasitor eksternal ke Operational-Amplifier dengan aneka macam cara.
Kinerja yg sangat baik dengan Arus Input serta Tegangan yg rendah.
Op-Amp yg ideal mempunyai tiga terminal
➤ Terminal masukan Pembalik
➤ Terminal masukan Non-Pembalik
➤ Terminal Output yg sanggup karam serta sumber arus serta tegangan.
Sinyal Output yaitu penguatan Amplifier dikalikan dengan Nilai Sinyal Input.
Membuat aneka macam bentuk penguatan.
01. Operational Amplifier
02. Inverting Operational Amplifier
03. Non-inverting Operational Amplifier
04. Summing Amplifier
05. Differential Amplifier
06. Integrator Amplifier
07. Op-Amp Multivibrator
08. Op-Amp Comparator
09. Op-Amp Monostable
LM741 - General Purpose Op-Amp
Typical Op-Amp (8 Pins)
Pin1 – Offset Null
Pin2 – Inverting Input (INV)
Pin3 – Non-Inverting Input (Non-INV)
Pin4 – Ground- Negative Supply
Pin5 – Offset Null
Pin6 – Output
Pin7 – Positive Supply
Pin8 – Strobe
Catu Daya
Lima koneksi, dua Input, satu Output serta dua koneksi Catu Daya.
Label +Vs serta -Vs, IC membutuhkan persediaan Positif serta Negatif.
➤ Kisaran +5V hingga +15V untuk Pasokan Positif
➤ Kisaran -5V hingga -15V untuk Pasokan Negatif
Tersedia, yg memakai pasokan tunggal, berlabel +V serta Gnd atau 0V. Pengaturan yg berkhasiat untuk banyak aplikasi portabel serta seluler dimana persediaan ganda positif serta negatif tidak tersedia, contohnya Aplikasi Mobil.
Jenis Gain Op-Amp
Voltage Gain - Tegangan Masukan serta Tegangan Keluar
Umpan Balik Negatif dipakai untuk mengontrol penguatan sirkuit Op-Amp secara keseluruhan. Banyak cara Umpan Balik diterapkan - Independen dari Frekuensi, atau tergantung Frekuensi untuk menghasilkan Filter.Voltage Gain - Tegangan Masukan serta Tegangan Keluar
Vsum = Vin - B ⋅ Vout
Tegangan output dihitung dari Tegangan Input, Gain serta Umpan Balik
Vout = A ⋅ Vsum = A ⋅ Vin - A ⋅ B ⋅ Vout
Digunakan untuk menghasilkan persamaan Op-Amp Gain Loop Tertutup
Persamaan Umpan Gain Op-Amp Generik, Untuk persamaan yg lebih spesifik. Umpan balik bergantung pada frekuensi, atau datar sesuai keperluan.
Current Gain - Arus Masuk serta Arus Keluar
Penguat Pembalik, dihubungkan dengan umpan balik untuk menghasilkan operasi loop tertutup. Op-Amp ada dua hukum yg sangat penting untuk diingat perihal pembalik penguat
➤ "Tidak ada arus yg mengalir ke terminal input"
➤ "V1 selalu sama dengan V2"
Di sirkuit Op-Amp dunia aktual kedua hukum sedikit rusak.
Persimpangan sinyal masukan serta umpan balik (X) berada pada potensi yg sama dengan input positif (+) yg berada pada nol volt atau tanah kemudian, persimpangan yaitu "Virtual Earth".
Karena node bumi virtual ini, Resistansi Masukan Penguat sama dengan nilai dari Resistor Masukan, Rin serta Gain Loop Tertutup dari penguat pembalik sanggup diatur oleh rasio dari dua Resistor Eksternal.
Transconductance - Tegangan Masuk serta Arus Keluar
The operational transconductance amplifier (OTA), Penguat yg tegangan input diferensialnya menghasilkan arus keluaran.
Transresistance - Arus Masuk serta Tegangan Keluar
Transimpesertasi Amplifier (TIA), Konverter arus-ke-tegangan, paling sering diimplementasikan memakai penguat operasional. TIA dipakai untuk memperkuat keluaran arus dari tabung Geiger – Müller, tabung photomultiplier, akselerometer, foto detektor serta jenis sensor lainnya.
Persyaratan Op-Amp
1. Offset Nulling
OPAMP mempunyai tegangan offset pada output, kalau tegangan inputnya sama. Membuat Tegangan Output Nol, metode Nulling Offset digunakan. Offset kecil lantaran sifat bawaan, hasil dari ketidakcocokan dalam pengaturan bias input.
2. Strobing atau Fase Kompensasi
Op-Amps menso tidak stabil serta menciptakan stabil untuk seluruh pita frekuensi yg dihubungkan antara Pin Strobo 8 serta pin1.
3. Umpan Balik
Op-Amp mempunyai tingkat amplifikasi yg sangat tinggi, sekitar 1.000 kali.
Op-Amp mempunyai 10.000 gain, maka Op-Amp akan memperkuat perbedaan tegangan dalam Input Non-Inverting (V +) serta pembalikan input (V-).
Jadi output tegangan V keluar.
10.000 x (V + - V-)
Diagram, sinyal diterapkan ke input Non-Inverting serta masukan Pembalikan terhubung ke output. Kaprikornus V + = V masuk serta V- = Vout.
Vout = 10.000 x (Vin - Vout)
Tegangan output hampir sama dengan tegangan input.
Sesuai persamaan sebelumnya, V out = 10.000 x (V + - V-).
Resistor Umpan Balik dipadukan.
V+ yaitu Vin serta V- yaitu R1.R1 + R2 x Vout.
Vout yaitu 10.000 x (Vin - R1.R1 + R2xVout).
Jadi Vout = R1 + R2.R1 x Vin
3.1. Umpan Balik Negatif
Op-Amp terhubung ke Input (-), Outputnya diumpankan kembali ke Input sehingga mencapai kesetimbangan. Sinyal input pada Input Non-Pembalik (+) akan tercermin pada Output.
3.2. Umpan Balik Positif
Tegangan Output diumpankan kembali ke Input Non-Inverting (+). Sinyal input diumpankan ke Input Pembalikan. Jika Input Pembalik terhubung ke Ground, maka tegangan output dari Op-Amp tergantung pada besarnya serta polaritas tegangan pada Input Non-Inverting.
Operasi Dasar Op-Amp
Menghasilkan Output Tegangan sebanding dengan perbedaan tegangan pada dua inputnya. Masukan, label (-) Input Pembalik serta (+) Input Non-Pembalik membentuk input dari penguat yg digabungkan emitor. Terdiri dari sepasang transistor Tr1 serta Tr2, membuatkan RE Resistor Emitor yg sama.
Misalkan salah satu input (b) ditahan pada tegangan tetap, menandakan bias basis sesuai untuk menciptakan sikap Tr2. Jika sinyal kini diterapkan ke Input (a), setiap kali tegangan sinyal naik, peningkatan konduksi Tr1, tegangan kolektornya turun serta tegangan emitornya (tegangan pada RE bersama) naik.
Kenaikan menjadikan kenaikan tegangan emitor dari Tr2, serta sebagai basis dari Tr2 yaitu tetap, tegangan basis-emitor (VBE) dari Tr2 menurun, serta mengurangi arus melalui Tr2. Menyebabkan tegangan pada kolektor Tr2 jatuh, menciptakan sinyal pada output C jatuh dalam anti-fase ke output.
Sumber Arus Konstan
Jika Dua Sinyal Input Identik diterapkan, Dua kemungkinan1. Sinyal pada setiap input identik serta anti-fase satu sama lain.
2. Sinyal pada setiap input identik serta sefase dengan satu sama lain.
Mengandalkan Umpan Balik Negatif dihasilkan oleh RE untuk meningkatkan penolakan mode umum di IC, sebagian besar op amp IC menggantikan RE di penguat yg digabungkan emitor dengan sumber arus konstan.
Sirkuit jauh lebih efisien dalam mencegah variasi dalam arus emitor bersama dari Tr1 serta Tr2 yg disebabkan oleh sinyal mode umum. Basis dari Tr3 bias pada tegangan yg relatif tetap, Oleh pembagi potensial yg dibuat oleh R4 serta tiga bias maju dioda D1, D2 serta D3, biasanya terdiri dari beberapa kombinasi dioda atau dioda zener serta resistor sanggup digunakan.
Mengurangi konduksi dari Tr3 serta mengurangi arus kolektor-emitor, kembali ke nilai aslinya. Penurunan arus kolektor-emitor V3 akan sama meningkatkan VBE serta meningkatkan konduksi dari Tr3 hingga kembali normal. Termasuk sumber arus konstan dalam rangkaian emitor penguat diferensial menciptakan penolakan sinyal mode umum sangat efisien.
Common Mode Rejection Ratio
Sinyal Mode Umum, ketika kedua input dari penguat mempunyai tegangan yg sama atau mempunyai "Tegangan Umum". Output Penguat harus Nol atau penguat harus menolak sinyal serta tidak memperkuatnya.
Idealnya Output Op-Amp hanya merespon Sinyal Diferensial, prakteknya, ketika input berada pada potensi yg sama serta output harus Nol volt, beberapa potensi output kecil akan hadir. Disebabkan oleh perbedaan kecil yg tak terelakkan dalam perolehan antara masukan Pembalik serta Non-Pembalik.
[ Avionics Knowledge ] - [ The Computer Networking ]
