Inverting Operational Amplifier

Tags

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.






Artikel Terkait