Tampilkan postingan dengan label Komponen. Tampilkan semua postingan
Tampilkan postingan dengan label Komponen. Tampilkan semua postingan

Inverting Operational Amplifier

Konfigurasi Penguat Operasional Pembalik Salah satu topologi op-amp yg paling sederhana serta sering digunakan. Menawarkan banyak kegunaan dari yg sangat gampang digunakan, membutuhkan hanya rangkaian terintegrasi serta beberapa komponen lainnya.

Penguat pembalik pun sanggup dipakai sebagai penguat penjumlahan dalam aplikasi menyerupai pencampur audio. Masukan pembalik membentuk bumi virtual, memungkinkan beberapa sinyal untuk dijumlahkan bersama.

Amplifier Pembalik membutuhkan IC Op-Amp serta beberapa komponen kecil lain. Terdiri dari Resistor dari terminal Input ke Input penguat pembalik rangkaian, serta Resistor lain yg terhubung dari Output ke Input Pembalik. Masukan Non-Pembalik terhubung ke Ground.


Karena Input ke Op-Amp itu sendiri tidak menarik arus, berarti bahwa arus yg mengalir di Resistor R1 serta R2 yaitu sama. Menggunakan aturan Ohms.

Vout / R2 = -Vin / Rf

Close-Loop Gain Tegangan dari rangkaian Avi:


Tanda Negatif dari persamaan Gain Loop Tertutup memperlihatkan bahwa output dibalikkan sehubungan dengan input yg diterapkan.

Impesertasi Masukan

Pertimbangan utama dikala merancang Penguat Pembalik yaitu Impesertasi Input. Mengatur persyaratan dalam hal kopling antar tahapan, terutama dikala digabungkan sinyal AC.
Menggunakan diagram gampang untuk menentukan impesertasi input. Sebagai masukan pembalik untuk penguat berada di potensial bumi, impesertasi input hanyalah nilai R1.



Karakteristik Tegangan, atau kurva transfer, dari Op-Amp. 
Bahwa dikala sinyal input VIN positif, output VOUT negatif serta sebaliknya. 

Output berubah secara Linear dengan memperhatikan input yg diterapkan. Kurva karakteristik jenuh, atau dengan kata lain output menso konstan, dikala amplitudo sinyal input melampaui suplai daya nyata serta negatif diterapkan pada penguat operasional.

Sirkuit Amplifier Transresistance

Sirkuit diaktifkan Cahaya, mengubah arus yg dihasilkan oleh dioda foto menso tegangan. Resistor umpan Rƒ menetapkan titik tegangan operasi pada input pembalik serta mengontrol jumlah output.


Tegangan Output diberikan sebagai.

Vout = Is x Rƒ

Tegangan Output sebanding dengan arus Input yg dihasilkan Foto Dioda.

Single Ended Operation

Biasanya rangkaian Op-Amp digunakan dari pasokan diferensial (Misal. +12V serta -12V). Diterima di aplikasi, tetapi ada satu suplai yg dibutuh kan. Mudah diimplementasikan, Versi berakhir tunggal memakai satu rel pasokan.
Perlu diperhatikan:

Setengah titik suplai: 
Sebuah titik di setengah tegangan suplai diatur untuk terhubung ke input non-pembalik. Dibuat oleh pembagi potensial R3 serta R4. Mengingat impesertasi input tinggi Op-Amp, nilai menyerupai 47kΩ digunakan. Jika nilai yg dipilih terlalu tinggi maka impesertasi dari input pembalik sanggup mengimbangi tegangan

Pilihan tegangan setengah rel: 
Tegangan setengah rel dipilih untuk mendekati 50%. Cara ini rangkaian akan memungkinkan tegangan output terbesar berayun naik & turun tanpa kliping.

Decoupling: 
Pasokan setengah rel membutuhkan decoupling ke ground. Cara setiap bunyi sinyal serta catu daya tidak akan mempengaruhi pengoperasian sirkuit. Intinya yaitu murni diharapkan sebagai titik sinyal serta titik rujukan tegangan. Nilai kapasitor harus cukup besar untuk melewatkan komponen sinyal apa pun yg mungkin muncul di atasnya.

Sirkuit Kopling: 
Op-Amp rel tegangan tunggal berakhir membutuhkan input ke AC digabungkan. Kapasitor C2 serta C3 harus dipilih untuk melewatkan frekuensi sinyal terendah tanpa atenuasi yg tidak semestinya.

Pertimbangan Desain Amplifier

Pertimbangan Desain serta Tips yg harus diingat dikala merancang rangkaian penguat pembalik memakai op amp.

Produk Bandwidth:
Untuk tingkat Gain yg tinggi, Produk Bandwidth Gain Op-Amp dapat menso masalah. Dengan level Gain 100, Bandwidth beberapa IC Op-Amp mungkin hanya sekitar 3 kHz. Periksa lembar data chip sebelum menetapkan Level Gain.

Input impesertasi: 
Nilai R1, resistor input lebih rendah dari resistor umpan balik R2, perawatan harus diambil dikala mendesain sirkuit untuk memastikan resistansi masukan tidak terlalu rendah untuk aplikasi yg diberikan. Seringkali nilai 10kΩ dipakai alasannya yaitu memperlihatkan resistan beban yg masuk akal untuk banyak sirkuit.

Rentang nilai R1 serta R2: 
Mendesain Op-Amp diperlukan untuk memastikan bahwa nilai resistor yg dipakai tetap dalam batas yg 'masuk akal'. Jika resistor input dibentuk terlalu rendah, maka rangkaian sanggup memuat rangkaian sebelumnya terlalu banyak. 

Jika tingkat Gain tinggi diperlukan, Resistor Umpan Balik, R2 harus lebih tinggi. Meskipun impesertasi masukan dari rangkaian sirkuit terpadu itu sendiri mungkin tinggi, memakai nilai tinggi resistor umpan balik tidak dianjurkan alasannya yaitu balasannya mungkin menso sedikit tak terduga. 

Jangan R2 terlalu Tinggi: 
Meskipun impesertasi masukan Op-Amp tinggi, untuk memastikan nilai R2 tidak dipilih terlalu tinggi kalau tidak imbas rangkaian serta nilai gain mungkin tidak menso apa yg dimaksudkan. Untuk menjaga nilai R2 di bawah 100kΩ.

Jangan R1 terlalu Rendah: 
Untuk tidak menciptakan nilai R1 terlalu rendah. Menentukan resistansi masukan dari rangkaian penguat pembalik. Jika AC menggabungkan rangkaian masukan, nilai kapasitor kopling seri dipilih sehingga reaktansi cukup rendah pada frekuensi terendah. Menurunkan nilai R1 meningkatkan nilai kapasitor yg dibutuhkan.

Ringkasan Penguat Inverting

Rangkaian penguat pembalik memakai umpan balik negatif serta menghasilkan keluaran terbalik sehubungan dengan input. Keuntungan dari penguat pembalik, dengan demikian, ditunjukkan sebagai negatif.

➽ Penguatan tegangan penguat pembalik tidak bergantung pada gain loop terbuka op-amp, yg sangat besar.

➽ Perolehan tegangan dari penguat pembalik tergantung pada nilai-nilai resistor yg dipakai serta karenanya gain sanggup dikontrol secara akurat dengan menentukan nilai R1 serta Rf dengan tepat.

➽ Jika Rf> R1, gain akan lebih besar dari 1.
➽ Jika Rf <R1, kegunaannya akan kurang dari 1.
➽ Jika Rf = R1, gain akan menso satu.

➽ Dengan demikian, tegangan output sanggup lebih besar dari, kurang dari atau sama dengan tegangan input dalam magnitudo serta 180o keluar dari fase.






Karakteristik Operational Amplifier

Op-Amp, Penguat Tegangan. Dengan dukungan beberapa komponen eksternal, merupakan Rangkaian Aktif, sanggup melaksanakan operasi matematis seperti.
Penjumlahan, Pengurangan, Perkalian, Pembagian, Diferensiasi serta Integrasi. 

Operational Amplifier Ideal

Masing-masing elemen rangkaian ini, menyerupai umpan balik negatif serta positif, impesertasi, linearitas, penguatan, serta efisiensi dipakai dengan tujuan meningkatkan performa penguat menuju tujuan pembuatan penguat ideal.

Penguat yg IDEAL
   • Memiliki Lebar Pita yg tak terbatas.
   • Memiliki Gain yg sangat tinggi, sanggup dengan gampang dikontrol.
   • Tanpa Distorsi.
   • Memiliki Rasio Sinyal terhadap kebisingan yg sangat tinggi.
   • Praktis dikonversi untuk melaksanakan fungsi penguat yg berbeda.
   • Murah.

Disamping Parameter
 ➽  Impesertasi Masukan yg sangat tinggi
 ➽  Impesertasi Keluaran nol ohm
 ➽  Gain tinggi yg tak terbatas
 ➽  Lebar Pita tak terhingga


Parameter penting
 ➽  Input Impesertace (Zin)
 ➽  Input Bias Current (Iin)
 ➽  Large Signal Voltage Gain (Av)
 ➽  Output Impesertace (Zout)

Paket IC Tunggal, Ganda atau Quad Op-Amp dalam satu perangkat tunggal. 
Op-Amplifier umum dipakai serta proyek yakni Standar Industri μA-741.
                                          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
Aturan Op-Amp

Op-Amp Ideal, ketika dipakai dengan umpan balik, beroperasi dengan cara yg sanggup diprediksi oleh beberapa hukum dasar, disebut "Aturan Emas".

1. Voltage Rule
Output Op-Amp akan berubah sesuai keperluan untuk menjaga dua tegangan Input Identik. Jika ada sinyal input atau tegangan mencoba menciptakan Input berbeda, Output Op-Amp berubah dalam polaritas berlawanan ke Input, melalui Loop Umpan Balik, menjaga perbedaan antara dua Input pada 0V.

2. Current Rule
Impesertasi Input sangat tinggi, tidak ada arus yg mengalir ke Input. Op-Amp Ideal dipakai untuk menciptakan operasi dari dua rangkaian penguat tegangan lebih gampang dipahami. Perbedaan kecil antara Op-Amp Ideal.

Karakter Ideal Op-Amp


1. Open Loop Gain (Avo)
Tak Terbatas - Memperkuat Sinyal Input serta Gain Loop yg lebih terbuka mempunyai makin bagus. Adalah Gain dari Op-Amp tanpa Umpan Balik Positif atau Negatif, Gain menso tidak terbatas, Nilai Real berkisar 20.000 - 200.000.

2. Input Impesertace (Zin)
Tak Terbatas - Rasio Tegangan Input ke arus masukan serta diasumsikan tidak terbatas untuk mencegah arus mengalir dari sumber pasokan ke rangkaian masukan penguat (Iin = 0). Op-Amp riil mempunyai masukan arus bocor dari beberapa pico-amp sampai beberapa milli-amp.
3. Output Impesertace (Zout)
Nol - Ideal diasumsikan Nol sebagai sumber tegangan internal tepat tanpa kendala internal sehingga sanggup memasok arus yg dibutuhkan untuk beban. Hambatan Internal efektif di seri dengan beban sehingga mengurangi tegangan output. Op-amp aktual mempunyai Impesertasi Output dalam rentang 100-20kΩ.

 4. Bandwidth (BW)
Tak Terbatas - Memiliki Respons Frekuensi tak terbatas serta memperkuat Sinyal Frekuensi dari DC ke frekuensi AC tertinggi sehingga diasumsikan mempunyai Bandwidth tak terbatas. Op-Amp nyata, Bandwidth dibatasi oleh Gain-Bandwidth (GB), sama dengan frekuensi di mana penguatan menso kesatuan.

5. Offset Voltage (Vio)
Nol - Output Penguat menso Nol ketika perbedaan tegangan antara Input Pembalik serta Non-Pembalik = Nol, sama atau ketika kedua Input dibumikan. Op-amp aktual mempunyai sejumlah Tegangan Offset Output.

6. Zero Common-Mode Gain
      = Infinite Common Mode-Rejection Ratio (CMMR)
7. Zero Noise

Parameter Op-Amp

Supply Voltage
Dua jenis pasokan dipakai untuk Op-Amp, pasokan Ganda serta Tunggal.
 ➤ Pasokan Ganda (+VS serta -VS) dalam kisaran +-12 sampai +-18V
 ➤ Pasokan Tunggal (+VS serta Gnd) dalam kisaran +18V sampai Gnd
Memungkinkan Nol perbedaan antara terminal input untuk menghasilkan Output 0V serta sinyal output mengayun baik Positif maupun Negatif terhadap tanah.

Frequency Response
Ideal Respon Frekuensinya harus tidak terbatas, akan memperkuat frekuensi secara merata. Penguat mudah sulit / mustahil dicapai, tetapi Op-Amp mempunyai bandwidth yg sangat lebar serta gampang variabel.
Respon Frekuensi Loop Terbuka

Respon Frekuensi Op-Amp (LMC660), yg menegaskan bahwa Gain Loop Terbuka (Tanpa Umpan Balik) pada Frekuensi yg sangat rendah.

Operational Amplifier Ideal
Istilah "Close-Loop", Loop yg dibuat oleh Umpan-Maju serta Umpan-Balik. Jalur umpan-maju dibuat oleh Op-Amp, Jalur umpan-balik dibuat oleh Resistor umpan balik R2.

Open Loop Voltage Gain
Jika Loop rusak, Loop yakni "OPEN".


Gain (Aol) = Vout / Vin = -Aop

LMC660 mempunyai Gain Tegangan Loop terbuka sekitar 126dB (Gain tegangan hampir 2 juta), Frekuensi di atas beberapa Hz, Gain mulai turun dengan cepat pada 20dB, pada 1.4MHz Gain berkurang menso 0dB, kenaikan tegangan x1.

Closed Loop Voltage Gain
Gain Tegangan rangkaian terbuka dari penguat pembalik.

Gain (Acl) = Vout / Vin = - R2 / R1

Keuntungan besar dari Op-Amp berkurang dengan menerapkan jumlah Umpan Balik Negatif. Cara ini Respons dapat dicapai, memanjang dari DC (0Hz) ke Frekuensi sampai 1MHz, manfaat dari pengurangan kebisingan serta distorsi. 

Garis putus-putus berwarna biru memperlihatkan respons op amp dengan umpan balik negatif. Gain telah dikurangi menso 20dB, Gain Tegangan Loop Tertutup (Acl) dari x10, menghasilkan respon datar dari 0Hz sampai sekitar 140kHz.

Large Signal Voltage Gain
Gain Tegangan sinyal besar dikutip dalam preferensi ke Gain Tegangan Loop Terbuka. Gain tegangan loop terbuka yg diukur pada DC dengan amplifier yg menghasilkan output tegangan besar (hanya kurang dari maksimum), biasanya dikutip dalam V / mV. 

Gain Bandwidth Product
Karena Gain Loop Tertutup serta Bandwidth sinyal kecil pada Op-Amp sangat terkait, parameter 'Gain Bandwidth Product' digunakan untuk menggambar kan kombinasi kegunaan serta bandwidth yg makin bagus. 

Grafik Respon Frekuensi Loop Terbuka, semua titik Gain Tegangan x Bandwidth = 1,4 juta (Hz). Contoh, Bandwidth 140kHz x gain tegangan 10 menawarkan Gain Bandwidth Product.


10 x 140kHz = 1,4 MHz

Produk Bandwidth Gain berlaku untuk sinyal kecil, tetapi ketika sinyal AC besar dilibatkan, terutama sinyal dengan tepi naik serta turun yg cepat, bandwidth sanggup dikurangi oleh Slew Rate. Maka Bandwidth Daya menso lebih Relevan.

Maximum Differential Input
Tegangan Maksimum sanggup diterapkan antara dua input, beberapa perangkat sanggup sama dengan tegangan suplai, tetapi yg lain sangat kurang.

Input Resistance
Hambatan melihat ke terminal Input dengan penguat beroperasi tanpa Umpan Balik (Loop Terbuka). Resistensi Perangkat
 ➽  BIPOLAR berada di kisaran 1MΩ sampai 10MΩ
 ➽  FET serta CMOS, jauh lebih tinggi, berkisar sampai 1012Ω atau lebih.

Input Offset Current
Arus yg mengalir ke dua input idealnya keduanya Nol, tetapi untuk op amp praktis, meskipun arus input masih sangat kecil. Arus yg tidak sama menjadikan tegangan yg berbeda pada input, serta ketika perbedaan kecil dalam tegangan dipersenjatai, menjadikan output menso nol dari nol. 

Untuk mengatasi imbas ini, Input Offset Voltage sanggup diterapkan di antara input untuk memperbaiki tegangan output ke nol. Nilai khas untuk op amp bipolar yakni ± 1mV berkisar sampai 15mV untuk tipe FET.

Temperature Coefficients
Arus Offset Masukan serta Tegangan Offset Masukan dipengaruhi oleh perubahan suhu, serta cenderung melayg lebih tinggi alasannya yakni suhu meningkat. Koefisien suhu arus offset masukan diukur dalam nA atau pA / ° C sementara koefisien temperatur tegangan offset masukan biasanya diukur dalam µV / ° C.

Slew Rate
Menggambarkan seberapa cepat tegangan output berubah sebagai respons terhadap perubahan eksklusif tegangan pada input. Semakin tinggi nilainya (dalam V/µs) laju perubahan arah, semakin cepat output sanggup berubah serta semakin gampang sanggup mereunitsi Sinyal Frekuensi Tinggi.

Jika ayunan tegangan terbesar serta frekuensi tertinggi dari sinyal diketahui, laju perubahan tegangan minimum yg dibutuhkan untuk op amp sanggup dihitung dengan memakai rumus:

Dimana
     = frekuensi sinyal tertinggi (Hz)
 Vpk = tegangan puncak maksimum dari sinyal.

Power Bandwidth
Laju Perubahan dihitung untuk sinyal besar menso sama atau lebih besar dari laju perubahan amplifier, ‘Pembatasan Kecepatan Pembesaran’ mulai terso, menjadikan berkurangnya penguatan serta distorsi sinyal. 

Frekuensi tertinggi sanggup dipakai untuk memperkuat sinyal amplitudo penuh sebelum ‘Pembatasan Kecepatan Slew’ yakni batas frekuensi tertinggi dari Bandwidth Daya. 

Contoh.
Op-Amp yg beroperasi dari pasokan ± 15V, bandwidth daya akan ditetapkan sebagai rentang frekuensi di mana ayunan ± 10V sanggup diukur pada output dengan distorsi harmonik total kurang dari 5%. 

Aplikasi Op-Amp

1. Amplification
Koneksi sederhana Op-Amp. Jika kedua Input disediakan dengan tegangan yg sama, maka Op-Amp akan mengambil perbedaan antara dua voltase serta itu akan menso 0. 
Ketika 2 volt diberikan ke satu input serta 1 volt di yg lain, maka Op Amp akan mengambil perbedaannya serta berkembang biak dengan gain. Yaitu 1 volt x 1.000.000. Tetapi gain ini sangat tinggi sehingga untuk mengurangi gain, umpan balik dari output ke input biasanya dilakukan melalui Resistor.

1.1.  Inverting Amplifier
Dua Resistor Rin serta Rf terhubung dalam rangkaian sehingga Rin menawarkan sinyal input sementara Rf mengembalikan output ke input pembalikan. Ketika sinyal input Positif kesudahannya akan Negatif serta sebaliknya. 
Perubahan tegangan pada output relatif terhadap input tergantung pada rasio resistor Rin serta Rf. Dipilih Rin=1K serta Rf=10K. Jika input mendapatkan 1 volt, maka akan ada arus 1 mA melalui Rin serta output menso -10 volt untuk mensuplai arus 1 mA melalui Rf serta mempertahankan tegangan Nol pada masukan Pembalik. Gain Tegangan yakni Rf / Rin. Adalah 10K / 1K = 10

1.2. Non-inverting Amplifier
Menerima sinyal ketika input pembalik terhubung antara Rf serta Rin. 
Ketika Sinyal Input bergerak Positif atau Negatif, Output akan berada dalam fase serta menyimpan tegangan pada input pembalik sama dengan input Non inverting. Kenaikan tegangan akan lebih tinggi dari 1 sehingga (1 + R2 / R1).

2. Voltage Follower
Menyediakan Impesertasi Input yg tinggi, Impesertasi keluaran yg rendah. 
Ketika tegangan input berubah,
Output serta input pembalik akan berubah secara merata.

3. Comparator
Membandingkan tegangan yg diterapkan pada satu input ke tegangan yg diterapkan pada input lainnya. Setiap perbedaan antara tegangan yg pernah ada jikalau drive kecil op-amp menso Saturasi. 
Ketika tegangan yg diberikan ke kedua input sama besarnya serta polaritasnya sama, maka output op-amp yakni 0Volts. Komparator menghasilkan voltase output terbatas yg sanggup dengan gampang berinterferensi dengan kecerdikan digital, meskipun kompatibilitas perlu diverifikasi.


Kesimpulan Operational Amplifier

Operasional Amplifier Dasar tidak mencoba untuk menjaga perbedaan potensial masukan nol, umpan balik negatif tidak. Jika umpan balik negatif tidak ada, serta tegangan input diterapkan, output akan berada pada Tegangan Jenuh (Ideal nya tidak terbatas).

Operasional Amplifier hanyalah penguat tegangan diferensial dengan input impesertasi tak terbatas, penguatan tak terhingga serta Impesertasi Keluaran Nol (Ideal nya).


jika menerapkan tegangan pada input (dengan terminal positif pada potensial yg lebih tinggi), maka output harus tidak terbatas (Ideal nya).


Tanpa umpan balik, Output jenuh.
Jika Vin> Vref (terminal positif) maka output jenuh ke arah positif, 
Yang lain dalam arah negatif.

Aplikasi Penguat Operasional
Preamplifier Audio

Filter serta Pre-Amplifierpenguat
Power Amplifier akan tiba sesudah pre-amplifier serta sebelum speaker. CD serta DVD tidak perlu pra-penguat. Butuh kontrol volume serta pemilih sumber. Kontrol switching serta volume pasif, sanggup menghindari pre-amplifier.
Penguat Daya yakni komponen yg sanggup menggerakkan pengeras bunyi dengan mengubah sinyal tingkat rendah menso sinyal besar. 
Penguat Daya menghasilkan tegangan yg relatif tinggi serta arus yg tinggi.
Rentang Gain tegangan berada di antara 20 sampai 30.
Penguat daya mempunyai resistansi keluaran yg sangat rendah.

Spesifikasi Audio Power Amplifier
 ➤  Daya Output Maksimum:
Tegangan Output tidak bergantung pada beban, untuk sinyal kecil atau besar. Tegangan yg diberikan pada beban menjadikan dua kali jumlah arus. 

Peringkat Daya, Daya gelombang sinus rata-rata terus menerus sehingga daya sanggup diukur dengan memakai gelombang sinus yg tegangan RMS diukur pada basis jangka panjang.

 ➤  Tanggapan Frekuensi:
Respons Frekuensi memperpanjang pita audio penuh 20 Hz sampai 20 KHz. Toleransi terhadap respons frekuensi yakni ± 3db. Cara konvensional untuk memilih bandwidth yakni penguat turun dengan 3db dari 0db nominal.

 ➤  Kebisingan:
Harus menghasilkan derau rendah ketika penguat daya dipakai dengan frekuensi tinggi. Parameter kebisingan sanggup ditimbang atau tidak berbobot. Suara tanpa bobot akan ditentukan lebih dari 20 KHz-bandwidth. 

Spesifikasi Noise berbobot sensitivitas indera pendengaran dipertimbangkan. Pengukuran kebisingan berbobot cenderung melemahkan kebisingan pada frekuensi yg lebih tinggi maka pengukuran kebisingan berbobot cukup baik daripada pengukuran kebisingan tidak berbobot.

 ➤  Distorsi:
Distorsi Harmonik Total yakni distorsi umum yg biasanya ditentukan pada frekuensi yg berbeda. Akan ditentukan pada tingkat daya yg diberikan dengan Impesertasi mengemudi power amplifier mengemudi.





Pengenalan Operational Amplifier

Penguat OperasionalSirkuit terpadu, Blok rangkaian elektronik Analog. Perangkat Linear dengan properti penguat DC. Menggunakan Resistor atau Kapasitor eksternal ke Operational-Amplifier dengan aneka macam cara.  

Penguat Operasional (Op-Amp) - Penguat tegangan elektronik DC dengan masukan Diferensial & biasanya, Keluaran tunggal-berakhir. Konfigurasi Op-Amp menghasilkan potensi output (relatif terhadap tanah sirkuit) biasanya ratusan ribu kali lebih besar dari perbedaan potensial antara terminal inputnya.

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.


Spesifik untuk menghitung rumus Gain Op-Amp di rangkaian:
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. 
Sumber arus terkendali tegangan (VCCS). Biasanya ada input pelengkap untuk arus untuk mengontrol transkonduktansi amplifier. OTA seakan-akan dengan penguat operasional standar lantaran mempunyai tahap masukan diferensial impesertasi tinggi serta sanggup dipakai dengan Umpan Balik Negatif. 

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.
Konverter arus-ke-tegangan dipakai dengan sensor yg mempunyai respons arus yg lebih linear daripada respons tegangan. Ini yaitu kasus dengan fotodioda, di mana itu yaitu umum untuk respon ketika ini mempunyai lebih dari 1% linearitas atas aneka macam masukan cahaya. 

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.
Kekurangan sanggup diperbaiki dengan menunjukkan Tegangan Offset kecil ke input. Dikenal sebagai tegangan Input Offset. Untuk menghapus atau Null the Offset, Op-Amp mempunyai dua pin untuk mengaktifkan Nulling Offset

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. 
Kapasitor 47pF dipadukan untuk kompensasi Fase sehingga Op-Amp tetap stabil. Penting kalau Op-Amp dipakai sebagai Amplifier yg sensitif.

3. Umpan Balik
Op-Amp mempunyai tingkat amplifikasi yg sangat tinggi, sekitar 1.000 kali.
Misalkan
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. 
Op-Amp dengan Umpan Balik Negatif mendorong output ke tingkat diharapkan serta perbedaan tegangan antara Input Inverting serta Non-Nnverting hampir Nol.

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. 
Ketika tegangan Input Positif, Output dari Op-Amp menso Positif serta akan diumpankan ke Input Non-inverting menghasilkan output Positif penuh. Jika tegangan Input Negatif, maka kondisi akan terbalik.

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 kemungkinan
 1.  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.

Sinyal Mode Umum, arus kolektor-emitor melalui Tr3 akan mencoba bervariasi; setiap peningkatan arus ini akan meningkatkan tegangan pada R3, serta setiap penurunan akan menguranginya. Karena tegangan dasar Tr3 ditahan pada tegangan stabil, peningkatan arus kolektor-emitor akan meningkatkan tegangan emitor serta hasilnya mengurangi VBE. 

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

Kemampuan Op-Amp untuk menolak sinyal kedua Input. Idealnya, CMRR tidak terbatas. Jika kedua input berfluktuasi dengan jumlah yg sama (tetap konstan relatif terhadap lainnya), perubahan tidak akan besar lengan berkuasa pada Output.

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. 
Karena Op-Amp memiliki beberapa penguatan ke sinyal mode umum, yg ditunjukkan oleh parameter Common Mode Voltage Gain (AVCM) serta rasio antara ini serta Differential Voltage Gain (AVD) ditunjukkan dalam parameter Op-Amp utama oleh Common Mode Rejection Ratio CMRR. Karena rasio merupakan angka yg besar, dikutip dalam deciBels.