View
256
Download
1
Category
Preview:
Citation preview
7/29/2019 PDF PowerPoint Bab 1 Op Amp
1/14
BAB 1BAB 1
PENGUAT KENDALIAN
PENGENALAN
Contoh litar dalaman IC penguat kendalian
penguat penguat litar
kebezaan kebezaan bahagian
pertama kedua keluaran
+ 6V
R1 R2R6
R3
R5
R4
R9
R7
R8
+ 6V
Q1 Q2
Q3 Q4
Q5
Q6
Q7
Q8+
Masukan
-Keluaran
7/29/2019 PDF PowerPoint Bab 1 Op Amp
2/14
CIRI-CIRI PENGUAT KENDALIAN
Simbol penguat kendalian
+VCC
-VCC
V+
V-
VOVd
Litar setara penguat kendalian
V+
V-
AOL
Vd
VOVd
RoRi
CIRI-CIRI PENGUAT KENDALIAN UNGGUL
Nilai gandaan litar buka, AOL yang amat besar ()
Rintangan masukan adalah infiniti (Ri = ) Rintangan keluaran amat kecil (Ro = 0)
Had tepu voltan keluaran, Vo(sat), sama dengan
voltan bekalan iaitu +VCC dan VCC
CMRR adalah infiniti
Lebar jalur (BW) infiniti
7/29/2019 PDF PowerPoint Bab 1 Op Amp
3/14
CIRI-CIRI PENGUAT KENDALIAN
PRAKTIKAL
Nilai gandaan litar buka, AOL dalam lingkungan 104
- 106 atau lebih
Rintangan masukan, Ri > 1M Rintangan keluaran, Ro < 100 Nilai voltan keluaran, Vo = AOLVd = AOL(V
+ - V-)tidak boleh melebihi bekalan kuasa penguatkendalian di mana untuk julat terhad, biasanya -VCC VO +VCC
Nilai CMRR adalah terhad, contoh nilai tipikal :100 Db
Lebar jalur terhad
PRINSIP BUMI MAYA
Ri = , maka:
Ro = 0, maka: AOL = , maka:
Oleh itu:
Litar setara penguat kendalian dengan
Ri= dan R
o= 0
I+ = 0
I- = 0
V+
V-
AOL
Vd
VOVd
RoRi
0== + II
( )+
== VVAVAV OLdOLo
0=
== + o
OL
o V
A
VVV
+ = VV
7/29/2019 PDF PowerPoint Bab 1 Op Amp
4/14
VOLTAN OFSET MASUKAN DAN
KELUARAN
Vo = 0
Vo = 0
Vo = 0
VIO
Masukan ofset
+Vcc
-Vcc
Rnull
Vo
= 0 jika tiada voltan masukan dikenakan
Voltan ofset masukan, VIO
, diperlukan
supaya Vo(ofset)
= 0
Kaedah nol supaya Vo(ofset)
sifar
ARUS PINCANG MASUKAN DAN
ARUS OFSET MASUKAN
Nilai arus-arus pincang iaitu I+ dan I-, biasanya
bernilai di antara 0.1 pA hingga 10 A Nilai arus pincang I+ dan I- untuk penguat
kendalian unggul adalah sama
Arus pincang masukan:
Arus ofset masukan:
Penguat kendalian unggul mempunyai IIO sifar
2
+ +=
IIIBIAS
+ = IIIIO
7/29/2019 PDF PowerPoint Bab 1 Op Amp
5/14
ARUS PINCANG MASUKAN DAN
ARUS OFSET MASUKAN
Kesan arus pincang yang tidak sama nilai akan
menyebabkan voltan keluaran tidak sifar jika tiada
isyarat masukan dikenakan
Kesan arus pincang boleh menyebabkan
keluaran tidak sifar
Perintang RX
ditambah untuk mengatasi kesan
arus pincang pada litar penguat songsang
I+
I-Vo 0
Vi
R1
RF
Vo
RX=R1||RF
KADAR SLU
Kadar slu menyatakan ukuran berapa cepat
keluaran penguat kendalian boleh berubah dan
diukur dalam volt/masa (V/s)
Penguat kendalian yang baik perlu mempunyai
kadar slu yang besar
[ ]sVsluKadart
V
=
Kesan kadar slu pada isyarat keluaran
Vo
Vi
t
t
Pengiraan kadar slu
Vo
tV
t
7/29/2019 PDF PowerPoint Bab 1 Op Amp
6/14
PENGUAT SONGSANG
Prinsip bumi maya:
Oleh itu gandaan penguat songsang:
F
oi
R
V
R
VmakaVV === +
1
0
1R
R
V
VA F
i
oV ==
F
oi
F
R
VV
R
VV
II
=
=
1
1
Vi VO
RFIF
I1
R1V-
V+
x
PENGUAT SEFASA
Prinsip bumi maya:
Oleh itu gandaan penguat sefasa:
F
oiii
RVV
RVmakaVVV === +1
Vi
VO
RFIF
I1
R1
x
F
o
F
R
VV
R
V
II
=
=
1
1
0
1
1R
R
V
VA F
i
oV +==
7/29/2019 PDF PowerPoint Bab 1 Op Amp
7/14
PENGIKUT VOLTAN
V+ = Vi dan V- = Vo
Diketahui V+ = V- maka:
Vo = Vi atau Av = 1
Litar ini dipanggil pengikut voltan kerana isyarat
keluaran dan masukan adalah sama
Ia boleh digunakan sebagai penimbal (buffer)
Vi
VO
V-
V+
PENGUAT PENCAMPUR SONGSANG
Prinsip bumi maya:
Atau:
F
o
n
n
R
V
R
V
R
V
R
VmakaVV =+++== + .....0
2
2
1
1
+++= n
n
FFFo V
R
RV
R
RV
R
RV .....2
2
1
1
F
o
n
n
Fn
R
VV
R
VV
R
VV
R
VV
IIII
=
++
+
=+++
.....
.....
2
2
1
1
21
V1 VO
RFIF
I1R1 x
I2
In
Vn
V2R2
Rn
V-
V+
7/29/2019 PDF PowerPoint Bab 1 Op Amp
8/14
PENGUAT PENCAMPUR SEFASA
Pada nodan x:
Oleh itu:
Pada nodan y:
21
2112
RR
VRVRV
RR
RmakaVV o
F +
+=
+= +
o
F
VRR
RV
+=
21
2112
RR
VRVRV
++
=+
++
+=21
21121RR
VRVR
R
RV F
o
V1
VO
RFIF
I1R1
x
I2
V2R2
V-
V+
y
R I
PENGUAT PENOLAK
Pada nodan x:
Jika R3
= RF
dan R2
= R1, maka:
Pada nodan y:
( )( )
3 12 1
1 2 3 1
F Fo
R R R R
V V maka V V V R R R R
+ +
= = +
1
1
1
F
o
F
I I
V VV V
R R
=
=
32
2 3
RV V
R R
+ = +
++
+=21
21121RR
VRVR
R
RV Fo
VOV1
RFIF
I1R1
R3
V2R2
yx
7/29/2019 PDF PowerPoint Bab 1 Op Amp
9/14
PENGUAT INSTRUMENTASI
VO
V1
RF
IA RA
RB
V2
RB
R1
R1 RF
A1
A2
A3
PENGUAT INSTRUMENTASI
V+ = V-bagi penguat kendalian A2 dan A1, maka
voltan merentas perintang RA ialah:
Arus melalui perintang RA :
Voltan keluaran keseluruhan:
2 1AA
A
V V VI
R R
= =
( )1 21
21F Bo
A
R RV V V
R R
= +
2 1AV V V=
7/29/2019 PDF PowerPoint Bab 1 Op Amp
10/14
PEMBEDA
Voltan pada pemuat:
Arus melalui pemuat:
Voltan keluaran:
( ) ( )C i iV V t V V t = =
( ) ( )C ic
dV t dV t i C C
dt dt = =
( )( )i
o
dV tV t RC
dt=
Vi(t)Vo
R
C ic
i
PENGAMIL
( ) ( )
( )( )
1
c
i o
oi
i i
V t dV t C
R dt
dV tV t
dt R C
=
=
=
Voltan keluaran:
( ) ( ) ( )10
01 t
o i otV t V t dt V t
RC= +
Vi(t)Vo
R
Cic
i
7/29/2019 PDF PowerPoint Bab 1 Op Amp
11/14
PEMBANDING VOLTAN
Jika V+ > V- maka VO = + VOsat tetapi,
Jika V+ < V- maka VO = - VOsat
Bagi penguat kendalian unggul, VOsat = VCC Tetapiyang praktikal VOsat biasanya kurang satu atau dua voltdaripada nilai VCC
Litar pembanding voltan Ciri pindah pembanding
Vo=AOL(V+-V-)
V-
VdV+
+VCC
-VCC
Vo
Vd
+VCC
-VCC
+VOsat
-VOsat
PEMBANDING VOLTAN
(a) Pembanding dengan voltan rujukan pada pangkalan sefasa dan
(b) ciri pindahnya
+VCC
-VCC
Vo
Vi
Vref
Vo
Vi
+VOsat
-VOsat
Vref
(a) (b)
Jika Vi > Vref VO = - VOsat tetapi, Jika V
i< V
ref V
O= + V
Osat
7/29/2019 PDF PowerPoint Bab 1 Op Amp
12/14
PEMBANDING VOLTAN
+VCC
-VCC
Vo
Vi
Vref
Vo
Vi
+VOsat
-VOsat
Vref
(a) (b)
(a) Pembanding dengan voltan rujukan pada pangkalan
songsang dan (b) ciri pindahnya
Jika Vi > Vref VO = + VOsat tetapi, Jika Vi < Vref VO = - VOsat
PEMICU SCHMITT
2 1
1 2 1 2
ref OV R V R
VR R R R
+ = ++ +
Apabila Vi< V+ maka V
O= + V
osat
Oleh itu nilai voltan pada pangkalan sefasa:
VUT
- voltan picuan atas (Upper Trigger voltage)
2 1
1 2 1 2
ref OsatUT
V R V RV V
R R R R
+ = + =+ +
Vo
Vi
V+
Vref
R1 R2
7/29/2019 PDF PowerPoint Bab 1 Op Amp
13/14
PEMICU SCHMITT
Vo
Vi
+VOsat
-VOsatVUT
Kaitan di antara VO, V
idan V
UT
PEMICU SCHMITT
Apabila Vi > VUT maka VO = - Vosat Oleh itu nilai voltan pada pangkalan sefasa:
VLT
- voltan picuan bawah (Lower Trigger voltage)
2 1
1 2 1 2
ref OsatLT
V R V RV V
R R R R
+ = =+ +
Vo
Vi
+VOsat
-VOsat
VUT
Kaitan di antara VO,
Vidan V
LT
7/29/2019 PDF PowerPoint Bab 1 Op Amp
14/14
PEMICU SCHMITT
Vo
Vi
+VOsat
-VOsat
VUTVLT
Ciri pindah pemicu Schmitt
Perbezaan di antara VUT dan VLT dipanggil sebagaiVoltan histerisis, iaitu:
Ciri pindah yang lengkap bagi menggambarkan kaitan
di antara voltan keluaran dan masukan pemicu Schmitt:
1 Osat
1 2
2R V
R RH UT LTV V V= = +
Recommended