Differential Operational Amplifier

Penguat Diferensial mempunyai fitur yg unik, memperkuat perbedaan tegangan antara dua sinyal input tidak mirip Single-Ended yg memperkuat Sinyal Input Tunggal. Prinsipnya  menghilangkan Noise (Common-Mode Fluctuating Voltage). Dikonfigurasi untuk beroperasi sebagai penguat Single-Ended dengan membumikan salah satu input.

Penguat Diferensial Terintegrasi, Arsitektur ibarat Penguat Operasional Tegangan-Umpan Balik Standar. Kedua-duanya mempunyai Input Diferensial, standar keluaran yaitu Single-Ended serta Diferensial. 

Fakta, Penguat Diferensial Output tegangan mode-umum sanggup dikontrol secara independen dari Tegangan Diferensial serta dalam satu standar sinyal serta output tegangan mode-umum. Disebutkan bahwa penguat diferensial mempunyai beberapa jalur umpan balik.

Keuntungan penguat didefinisikan sebagai Vout / Vin. 
Untuk perkara khusus penguat diferensial, OUTPUT Vout yaitu PROPORTIONAL ATAS perbedaan antara dua terminal inputnya, yg sama dengan (V1-V2).

Dimana
Vout   = Output voltage
V+in  = Input voltage pada NON-INVERTING input
V-in   = Input voltage pada INVERTING Negative input
Ad     = Differential Gain

Diferensial Amplifier

Memperkuat perbedaan antara dua tegangan yg menciptakan Rangkaian Penguat Operasional Subtractor tidak mirip penguat penjumlahan yg menambah atau merangkum voltase input. Dikenal Konfigurasi Penguat Diferensial.

Menghubungkan setiap Input secara bergiliran ke 0v, sanggup memakai Superposisi untuk menuntaskan tegangan output Vout. Kemudian Fungsi Transfer untuk rangkaian Amplifier Diferensial diberikan sebagai:

Ketika Resistor, R1 = R2 serta R3 = R4, Fungsi Transfer di atas untuk Penguat Diferensial sanggup disederhanakan ke ekspresi.

Jika semua resistor mempunyai nilai ohmik yg sama, yaitu: R1 = R2 = R3 = R4 maka rangkaian akan menso Penguat Diferensial Penguatan Persatuan serta penguatan tegangan penguat akan sempurna satu atau satu. Maka verbal output.

Vout = V2 - V1

Perhatikan
 ➤  Jika Input V1 lebih tinggi dari Input V2
      Jumlah tegangan output akan menso Negatif
 ➤  Jika V2 lebih tinggi dari V1
      Jumlah tegangan output akan menso Positif

APPLIKASI

Rangkaian Op-Amp berkhasiat serta dengan menambahkan lebih banyak resistor secara paralel dengan resistor input R1 serta R3, rangkaian yg dihasilkan menso “Tambah” atau “Kurangi” tegangan yg diterapkan ke input.

Cara untuk melaksanakan dengan menghubungkan "Jembatan Resistif" yg disebut Jembatan Wheatstone ke Input Penguat seperti.

Amplifier Diferensial standar menso pembanding tegangan diferensial dengan "Membandingkan" satu Tegangan Input ke yg lain. 

Kontrol Light Dependent Resistor

Menghubungkan satu Input ke Referensi Tegangan tetap yg diatur pada satu kaki dari jaringan Jembatan Resistif serta yg lain, ke "Thermistor" atau "Light Dependent Resistor" rangkaian penguat sanggup dipakai untuk mendeteksi rendah atau tinggi. 

Tingkat Suhu atau Cahaya sebagai tegangan output menso Fungsi Linear dari perubahan Jembatan Resistif.

Rangkaian sebagai Sakelar yg diaktifkan oleh cahaya yg mengubah relai output baik "ON" atau "OFF" alasannya tingkat cahaya yg dideteksi oleh resistor LDR melebihi atau turun dibawah nilai sebagai Tegangan Referensi.

Referensi Tegangan Tetap diterapkan ke terminal Input Non-Pembalik op-amp melalui jaringan pembagi tegangan R1-R2. Nilai tegangan pada V1 menetapkan titik perjalanan op-amp dengan potensiometer umpan balik, VR2 dipakai untuk meyesuaikan Histeresis Switching. Perbedaan antara tingkat cahaya untuk "ON" serta untuk "OFF".

Penguat Instrumentasi

Instrumentasi Amplifier (In-Amps), Amplifier Diferensial Gain sangat tinggi, mempunyai Impesertasi Input tinggi serta Output Single-Ended. Digunakan untuk memperkuat sinyal diferensial yg sangat kecil dari Pengukur Regangan, Termokopel atau Perangkat Penginderaan dalam Sistem Kontrol Motor.

Gain Loop Tertutup ditentukan oleh umpan balik resistif eksternal yg terhubung antara terminal output serta satu terminal input, baik Positif atau Negatif, "Amplifier Instrumentasi" mempunyai resistor umpan balik internal yg secara efektif diisolasi dari terminal inputnya. sebagai sinyal input diterapkan di dua input diferensial, V1 serta V2.

Penguat Instrumentasi mempunyai rasio penolakan mode umum yg sangat baik, CMRR (output nol dikala V1 = V2) lebih dari 100dB di DC. Tipikal dari tiga penguat instrumentasi op-amp dengan impesertasi masukan yg tinggi (Zin).

Dua Penguat Non-Pembalik membentuk tahap masukan diferensial yg bertindak sebagai Penguat Buffer dengan penguatan 1 + 2R2 / R1 untuk sinyal Input Diferensial serta Penguatan Unity untuk Sinyal Input mode umum. 

Op-Amp tidak mengambil arus Input (Bumi virtual), arus yg sama mengalir melalui tiga Resistor R2, R1 serta R2 yg terhubung Output Op-Amp.

Amplifier A1 serta A2, Penguat umpan balik Loop Tertutup.
 ➽  Tegangan Va sama dengan Tegangan Input V1
 ➽  Tegangan Vb sama dengan Tegangan Input V2

Menghasilkan penurunan tegangan R1 sama dengan perbedaan tegangan Input V1 serta V2, alasannya tegangan pada sambungan penjumlahan setiap amplifier, Va serta Vb sama dengan tegangan yg diterapkan ke Input Positifnya.

Amplifier Operasional (Op-Amp)
Elemen Dasar Sirkuit Elektronik Analog.
 ➽  Sinyal AMPLIFYING
 ➽  Pengkondisian
 ➽  Penyaringan
 ➽  Operasi Matematika
      ➥  Menambahkan
      ➥  Mengurangi
      ➥  Mengintegrasikan
      ➥  Membedakan.

Perangkat tiga terminal terdiri dari dua Input Impesertasi Tinggi.
 ➽  Pembalik Input (-)
 ➽  Input Non-pembalik (+)
 ➽  Output yg karam atau Sumber tegangan serta Arus. 

Empat Klasifikasi penguatan Penguat 0perasional.
 ➽  Voltage –Voltage “In” and Voltage “Out”
 ➽  Current – Current “In” and Current “Out”
 ➽  Transconductance – Voltage “In” and Current “Out”
 ➽  Transresistance – Current “In” and Voltage “Out”

[  Knowledge | Pengetahuan  ]

[ Avionics Knowledge ]  -  [ The Computer Networking ]

Subtractor Operational Amplifier

Penguat Operasional, yakni “Differential Amplifiers” alasannya yakni konfigurasi input. Menghubungkan sinyal tegangan ke terminal Input serta sinyal tegangan lain ke terminal input lainnya, tegangan output yg dihasilkan akan sebanding dengan "Selisih" antara dua Sinyal Tegangan Input V1 serta V2.

Amplifier Diferensial memperkuat perbedaan dua tegangan menciptakan rangkaian penguat operasional ini Subtractor, tidak menyerupai penguat penjumlahan yg menambah atau merangkum Voltase Input. 

Voltage Subtractor

Subtractor disebut Penguat Diferensial, memakai Input Inverting serta Non-Inverting untuk menghasilkan Output, merupakan perbedaan antara dua tegangan input V1 serta V2, memungkinkan satu sinyal dikurangi dari yg lain. Lebih banyak masukan sanggup dipadukan untuk dikurangi bila diperlukan.

➤ Jika Resistansi Masukan sama (R = R3 serta RA = R4)
    Maka tegangan output diberikan serta gain tegangannya yakni +1. 
➤ Jika Resistansi Masukan tidak sama

    Menso penguat diferensial yg menghasilkan

    Output Negatif - Ketika V1 lebih tinggi dari V2

    Output Positif - Ketika V1 lebih rendah dari V2.

Menggunakan Superposisi menentukan Input serta korelasi Output.
➤ Aktifkan satu sumber serta matikan yg lain.
➤ Tentukan keluaran dari sumber yg ada.
➤ Ulangi untuk setiap masukan, mengambil sumber satu per satu.
    Secara aljabar menambahkan semua donasi output
    Untuk setiap Input, mendapat Total Output.

Rangkaian Sampel

Sinyal Input diterapkan V1 serta V2. Non-Pembalik pada potensial 'V1'. 
Karena konsep Ground Virtual, Pembalik berada pada potensial ‘V2’ yg sama.

Arus mengalir melalui resistansi R1 serta R2 masing-masing I1 serta I2. Karena arus masukan ke Op-Amp yakni Nol, dua arus mengalir melalui Resistansi Rf. 

I2 ketika ini diberikan sebagai

Dari persamaan tegangan
'V' sanggup dihitung

I1 ketika ini diberikan

Sederhanakan Persamaannya

Jika R1 = R2

Jika R1 = R2 = Rf

Jika R1 = R2 = Rf

Pada Output, mendapat pengurangan dari dua Tegangan Input. Sirkuit Subtractor dipakai untuk memecahkan banyak sekali Persamaan Matematika.

Adder Dan Subtractor Circuit

Diperoleh memakai mode non-inverting atau penguat diferensial. Mode pembalik digunakan. Makara input diterapkan melalui resistor ke terminal pembalik serta terminal non-pembalik di-Ground. 

Disebut "Tanah Virtual", yaitu tegangan di terminal itu Nol. Gain dari amplifier penjumlahan ini yakni 1, setiap faktor skala sanggup dipakai untuk input dengan menentukan resistor eksternal yg tepat.

Adder Circuit

Subtractor Circuit

[  Knowledge | Pengetahuan  ]

[ Avionics Knowledge ]  -  [ The Computer Networking ]

Integrator Operational Amplifier

Integrator Op-Amp Menghasilkan Tegangan Output yg Proporsional dengan Amplitudo serta Durasi Sinyal Input. Sebagai bab penguat umpan balik Positif atau Negatif atau rangkaian penambah atau pengurang memakai resistensi murni pada masukan maupun umpan balik.

Tapi bagaimana, Untuk mengubah elemen umpan balik Resistif Murni (Rƒ) dari penguat pembalik ke yg dari reaktansi tergantung Frekuensi, (X) jenis elemen kompleks, menyerupai Kapasitor C.  Apa yg akan menso imbas pada operasi nya ? 
Amplifier Output tegangan di atas rentang frekuensi.

Dengan mengganti perlawanan umpan balik dengan kapasitor, mempunyai Jaringan RC terhubung ke umpan balik penguat operasional, menghasilkan jenis rangkaian penguat operasional yg disebut Op-Amp Integrator.

Dasar Integrator

Rangkaian Op-Amp, Umpan Balik yg dipakai bersifat Resistif dengan jalur Resistif pribadi membentuk setidaknya sebagian jaringan. Namun untuk Integrator tidak terso - komponen menyediakan umpan balik antara output serta Input Op-Amp yakni Kapasitor.

Integrator Op-Amp menyiratkan, melaksanakan fungsi yg setara elektronik dengan fungsi integrasi matematika. Bahkan sirkuit integrator elektronik sanggup dipakai dalam Komputer Analog.

Rangkaian menghasilkan Output sebanding Integral dari tegangan inputnya terhadap waktu. Berarti Tegangan Output sewaktu-waktu ditentukan oleh Tegangan Keluaran Awal, usang waktu Tegangan Input serta Nilai Tegangan Input.

Operasi Penguat Integrator

Penguat Integrator Operasional Dasar terdiri dari Op-Amp dengan Kapasitor antara Output serta Input Pembalik serta Resistor dari Input Pembalik ke Input.

Perhatikan ! ... Ketika Sinyal diterapkan ke Input Pembalik,
Output dari rangkaian yakni kebalikan dari Jaringan Integrator CR dasar.

Perhitungan utama dibutuhkan rangkaian untuk memilih Tegangan Output untuk Tegangan Input yg diberikan untuk waktu tertentu. Tegangan output meningkat (Laju perubahan) ditentukan oleh nilai resistor serta kapasitor, "RC waktu konstan". Dengan mengubah nilai konstanta waktu RC.

Dimana.

     Vout = Tegangan Output dari Op-Amp Integrator
     Vin   = Tegangan Input
       T   =  Waktu sesudah mulai penerapan tegangan dalam hitungan detik
       R   =  Nilai Resistor dalam Integrator dalam Ω
       C   =  Kapasitansi Kapasitor Integrator dalam Farads
       c   =  Konstanta Integrasi serta yakni Tegangan Awal Output

Tanda Negatif persamaan mencerminkan Inversi dihasilkan dari penggunaan Input Pembalik Op-Amp.

Jika menerapkan sinyal input yg terus berubah menyerupai gelombang persegi ke input dari Amplifier Integrator maka kapasitor akan mengisi serta debit sebagai balasan terhadap perubahan dalam Sinyal Input.

Sinyal Output menso bentuk gelombang gigi gergaji yg dipengaruhi oleh konstanta waktu RC dari resistor / kombinasi kapasitor pada frekuensi yg lebih tinggi, kapasitor mempunyai lebih sedikit waktu untuk terisi penuh.

Memperoleh Output Tegangan Ideal untuk Op-Amp Integrator sebagai:

Dimana:

ω = 2πƒ

Tegangan Output Vout yakni konstan 1/RC kali integral dari tegangan input Vin sehubungan dengan waktu. Tanda minus (-) memperlihatkan pergeseran fasa 180o alasannya yakni sinyal input terhubung pribadi ke Input pembalik op-amp.

Kejenuhan

Output dari integrator tidak sanggup meningkat tanpa batas waktu alasannya yakni output akan terbatas. Output Op-Amp Integrator dibatasi oleh suplai serta kejenuhan Op-Amp itu sendiri, yaitu seberapa bersahabat dengan rel output sanggup berayun.

Mendesain, perlu untuk membatasi penguatan atau meningkatkan tegangan rel untuk mengakomodir kemungkinan ayunan tegangan output. 

Sementara tegangan input kecil serta untuk waktu yg singkat sanggup diterima, perawatan harus diambil ketika merancang sirkuit di mana tegangan input dipertahankan selama periode waktu yg lebih lama.

Sinyal AC Op-Amp Integrator

Mengubah sinyal masukan gelombang persegi menso gelombang sinus dengan frekuensi bervariasi, Op-amp Integrator berperforma kurang serta berperilaku lebih menyerupai aktif "Low Pass Filter", meneruskan sinyal frekuensi rendah serta menipiskan tinggi frekuensi.

Sirkuit menghubungkan nilai resistansi tinggi secara paralel dengan kapasitor pengisian serta pemakaian secara terus menerus. Penambahan resistor umpan balik, R2 di kapasitor, C menawarkan rangkaian karakteristik penguat pembalik dengan Gain Loop Tertutup terbatas R2 / R1.

Hasil pada frekuensi yg rendah sirkuit bertindak sebagai Integrator Standar, pada frekuensi yg lebih tinggi kapasitor keluar dari resistor umpan balik, R2 alasannya yakni imbas dari reaktansi kapasitif mengurangi Penguatan Amplifier.

Amplifier Integrator DC, tegangan outputnya akan menso integral dari bentuk gelombang sehingga ketika input yakni gelombang persegi, gelombang keluaran berbentuk segitiga.

Amplifier Integrator DC, Gelombang Input Sinusoidal akan menghasilkan Gelombang Sinus lain sebagai outputnya akan menso 90o out-of-phase dengan input menghasilkan Gelombang Kosinus.

Ketika Input Segitiga, bentuk gelombang output pun sinusoidal. lalu membentuk dasar dari Active Low Pass Filter menyerupai terlihat sebelumnya di bab filter tutorial dengan frekuensi sudut.

Aplikasi Op-Amp Integrator

➤ Digunakan untuk melaksanakan operasi kalkulus di komputer analog.

➤ Mengintegrasikan sirkuit yg dipakai dalam konverter Analog-ke-Digital,

➤ Mengintegrasikan sinyal yg mewakili pedoman air, menghasilkan sinyal yg

    mewakili jumlah total air yg dilewati oleh pengukur aliran. 

➤ Aplikasi integrator kasertag sebagai penghitung dalam perdagangan 

    Instrumentasi Industri.

Ringkasan Integrator Op-Amp

Digunakan untuk melaksanakan operasi kalkulus menyerupai Diferensiasi serta Integrasi. Kedua konfigurasi memakai komponen reaktif (biasanya kapasitor dari induktor) di bab umpan balik dari rangkaian.

Sirkuit yg melaksanakan operasi matematika dari integrasi terhadap waktu, pada sinyal input, yaitu tegangan output sebanding dengan tegangan input yg diintegrasikan dari waktu ke waktu.

Output Integrator berada di luar fase oleh 180o sehubungan dengan input, alasannya yakni input diterapkan ke terminal input pembalik op-amp. Mengintegrasikan sirkuit untuk menghasilkan gelombang ramp dari input gelombang persegi.

Mengintegrasikan amplifier mempunyai batasan frekuensi dikala beroperasi pada sinyal gelombang sinus.

[  Knowledge | Pengetahuan  ]

[ Avionics Knowledge ]  -  [ The Computer Networking ]

Bjt Common Configuration

Bipolar Junction Transistor Perangkat semikonduktor yg sanggup dipakai untuk Switching atau Amplifikasi. Dioda, terbuat dari dua bab materi semikonduktor membentuk PN-Junction, Sifat serta Karakteristiknya.

Gabungan dua dioda menghasilkan tiga lapisan, dua persimpangan, tiga terminal membentuk basis Bipolar Junction Transistor, atau BJT. Tiga perangkat aktif dari materi semikonduktor yg berbeda yg sanggup bertindak baik sebagai isolator atau konduktor dengan penerapan tegangan sinyal kecil. 

Tipe Dasar konstruksi Transistor BIPOLAR,
 ➽  PNP - Material semikonduktor Tipe-P, Tipe-N serta Tipe-P 
 ➽  NPN - Material semikonduktor Tipe-N, Tipe-P serta Tipe-N 

Emitter (E), Base (B), Collector (C)

Kemampuan Transistor BIPOLAR

Memungkinkan dua fungsi dasar

 ➽  "Amplifikasi" (Elektronik Analog)

 ➽  "Beralih / Switching" (Elektronik Digital)

Beroperasi tiga wilayah berbeda:

 ➽  Wilayah Aktif
    - Transistor beroperasi sebagai penguat serta Ic = β * Ib

 ➽  Wilayah Saturasi

    - Tansistor "Sepenuhnya-ON" sebagai switch serta Ic = I (saturasi)

 ➽  Wilayah Cut-off

    - Transistor "Sepenuhnya-OFF" sebagai switch serta Ic = 0

Konfigurasi Transistor Bipolar

Perangkat tiga terminal, intinya ada tiga cara yg mungkin untuk menghubungkannya dalam sirkuit elektronik dengan satu terminal yg umum untuk kedua input serta output. 

Metode Koneksi merespon secara berbeda terhadap sinyal inputnya di dalam rangkaian alasannya yakni karakteristik statis transistor bervariasi dengan setiap pengaturan rangkaian.

Konfigurasi Common Base (CB)

 - Memiliki Penguatan Tegangan tetapi tidak ada Penguatan Arus.

Konfigurasi Common Emitter (CE)

 - Memiliki Penguatan Arus serta Tegangan.

Konfigurasi Common Collector (CC)

 - Memiliki Penguatan Arus tetapi tidak ada Penguatan Tegangan.

Konfigurasi Common Base (CB)

Konfigurasi Basis yg di-Ground, Koneksi BASE untuk sinyal input serta output. Sinyal input diterapkan antara basis transistor serta terminal emitor, sesertagkan sinyal output yg sesuai diambil dari Basis serta Kolektor.

Arus input yg mengalir ke emitor cukup besar alasannya yakni jumlah dari arus basis serta arus kolektor, keluaran arus kolektor lebih kecil dari input arus emitor yg menghasilkan kegunaan arus untuk rangkaian rangkaian "1". Konfigurasi Basis "Melemahkan" sinyal input.

Rangkaian penguat tegangan non-pembalik, di mana tegangan sinyal Vin serta Vout "In-Phase". Tengaturan transistor tidak umum alasannya yakni karakteristik Gain tegangan yg tinggi. Karakteristik masukan Forward Biased Diode, karakteristik output memperlihatkan dari  Illuminated Photo-Diode.

Memiliki rasio output yg tinggi terhadap resistansi masukan atau "Load" resistansi (RL) ke "Input" resistance (Rin) memberi nilai "Resistance Gain". 

Konfigurasi Common Emitter (CE)

Konfigurasi Emitor di-Ground, Sinyal input diterapkan antara basis serta emitor, sementara output diambil dari antara Kolektor serta Emitor. Jenis konfigurasi yg paling umum dipakai untuk amplifier berbasis transistor serta yg mewakili metode "Normal" dari koneksi transistor bipolar.

Konfigurasi Penguat Emitor menghasilkan arus serta kekuatan tertinggi dari semua konfigurasi tiga transistor bipolar. Karena impesertasi input LOW terhubung ke PN-Junction Forward Biased, sesertagkan impesertasi output TINGGI alasannya yakni diambil dari PN-Junction Reverse Biased.

Arus mengalir keluar dari transistor harus sama dengan arus yg mengalir ke transistor sebagai arus emitor sebagai Ie = Ic + Ib.  Karena resistan beban (RL) dihubung secara seri dengan kolektor, Gain Arus konfigurasi transistor emitor cukup besar alasannya yakni rasio Ic / Ib. Keuntungan arus diberikan simbol Beta, (β).

Konfigurasi Common Collector (CC)

Konfigurasi Kolektor di-Ground, kolektor kini umum melalui suplai. Sinyal input terhubung pribadi ke basis, sementara output diambil dari beban emitor ibarat yg ditunjukkan. Jenis konfigurasi ini umumnya dikenal sebagai sirkuit Voltage Follower atau Emitter Follower.

Konfigurasi Pengikut Emitor, mempunyai kegunaan untuk aplikasi pencocokan impesertasi alasannya yakni impesertasi masukan yg sangat tinggi, di wilayah ratusan ribu Ohms sementara mempunyai impesertasi keluaran yg relatif rendah.

Konfigurasi Emitor mempunyai Gain Arus kurang lebih sama dengan nilai β dari transistor. Resistansi beban terletak secara seri dengan emitor sehingga arusnya sama dengan arus emitor. Karena arus emitor, kombinasi pengumpul serta campuran arus basis, resistan beban jenis konfigurasi mempunyai arus kolektor serta arus masukan dari basis yg mengalir melaluinya. Gain Rangkaian ARUS.

Jenis konfigurasi transistor bipolar, Rangkaian non-pembalik di mana tegangan sinyal Vin serta Vout yakni "In-Phase". Memiliki Gain tegangan yg kurang dari "1" (Kesatuan). Resistansi beban transistor kolektor mendapatkan arus basis serta kolektor menawarkan penguatan arus yg besar, menawarkan penguatan arus yg baik dengan sedikit penguatan tegangan.

.

Ringkasan Transistor Bipolar

Perilaku transistor bipolar dikonfigurasi berbeda serta karakteristik rangkaian yg berbeda berkaitan dengan impesertasi masukan, impesertasi keluaran serta perolehan penguatan tegangan, penguatan arus atau penguatan daya.

Hubungan antara transistor arus DC individu 

yg mengalir melalui setiap kaki serta arus DC

Karakteristik Konfigurasi Transistor

[  Knowledge | Pengetahuan  ]

[ Avionics Knowledge ]  -  [ The Computer Networking ]