21
pengertian op-amp(operational amplifier) Operational Amplifier operational amplifier atau di singkat op-amp merupakan salah satukomponen analog yang sering digunakan dalam berbagai aplikasi rangkaian elektronika. Aplikasi op-amp yang paling sering dipakai antara lain adalah rangkaian inverter, non-inverter, integrator dan differensiator. Pada pokok bahasan kali ini akan dipaparkan beberapa aplikasi op-amp yang paling dasar, yaitu rangkaian penguat inverting, non-inverting differensiator dan integrator. I. Pengertian Dasar Op-Amp Operational Amplifier atau di singkat op-amp merupakan salah satu komponen analog yang sering digunakan dalam berbagai aplikasirangkaian elektronika . Aplikasi op-amp yang paling sering dipakai antara lain adalah rangkaian inverter, non-inverter, integrator dan differensiator. Pada pokok bahasan kali ini akan dipaparkan beberapa aplikasi op-amp yang paling dasar, yaitu rangkaian penguat inverting, non-inverting differensiator dan integrator. Pada Op-Amp memiliki 2 rangkaian feedback (umpan balik) yaitu feedback negatif dan feedback positif dimana Feedback negatif pada op-amp memegang peranan penting. Secara umum, umpanbalik positif akan menghasilkan osilasi sedangkan umpanbalik negatif menghasilkan penguatan yang dapat terukur. Op-amp ideal Op-amp pada dasarnya adalah sebuah differential amplifier (penguat diferensial) yang memiliki dua masukan. Input (masukan) op-amp ada yang dinamakan input inverting dan non-inverting. Op-amp ideal memiliki open loop gain (penguatan loop terbuka) yang tak terhingga besarnya. Seperti misalnya op-amp LM741 yang sering digunakan oleh banyak praktisi elektronika, memiliki karakteristik tipikal open loop gain sebesar 104 ~ 105. Penguatan yang sebesar ini membuat op-amp menjadi tidak stabil, dan penguatannya menjadi tidak terukur (infinite). Disinilah peran rangkaian negative feedback (umpanbalik negatif) diperlukan, sehingga op-amp dapat dirangkai menjadi aplikasi dengan nilai penguatan yang terukur (finite). Impedasi input op-amp ideal mestinya adalah tak terhingga, sehingga mestinya arus input pada tiap masukannya adalah 0. Sebagai

pengertian opAMP

Embed Size (px)

DESCRIPTION

pengertian opAMP

Citation preview

Page 1: pengertian opAMP

pengertian op-amp(operational amplifier)

Operational Amplifier

operational amplifier atau di singkat op-amp merupakan salah satukomponen analog yang sering digunakan dalam berbagai aplikasi rangkaian elektronika. Aplikasi op-amp yang paling sering dipakai antara lain adalah rangkaian inverter, non-inverter, integrator dan differensiator. Pada pokok bahasan kali ini akan dipaparkan beberapa aplikasi op-amp yang paling dasar, yaitu rangkaian penguat inverting, non-inverting differensiator dan integrator.

I. Pengertian Dasar Op-AmpOperational Amplifier atau di singkat op-amp merupakan salah satu komponen analog yang sering digunakan dalam berbagai aplikasirangkaian elektronika. Aplikasi op-amp yang paling sering dipakai antara lain adalah rangkaian inverter, non-inverter, integrator dan differensiator. Pada pokok bahasan kali ini akan dipaparkan beberapa aplikasi op-amp yang paling dasar, yaitu rangkaian penguat inverting, non-inverting differensiator dan integrator.

Pada Op-Amp memiliki 2 rangkaian feedback (umpan balik) yaitu feedback negatif dan feedback positif dimana Feedback negatif pada op-amp memegang peranan penting. Secara umum, umpanbalik positif akan menghasilkan osilasi sedangkan umpanbalik negatif menghasilkan penguatan yang dapat terukur.

Op-amp idealOp-amp pada dasarnya adalah sebuah differential amplifier (penguat diferensial) yang memiliki dua masukan. Input (masukan) op-amp ada yang dinamakan input inverting dan non-inverting. Op-amp ideal memiliki open loop gain (penguatan loop terbuka) yang tak terhingga besarnya. Seperti misalnya op-amp LM741 yang sering digunakan oleh banyak praktisi elektronika, memiliki karakteristik tipikal open loop gain sebesar 104 ~ 105. Penguatan yang sebesar ini membuat op-amp menjadi tidak stabil, dan penguatannya menjadi tidak terukur (infinite). Disinilah peran rangkaian negative feedback (umpanbalik negatif) diperlukan, sehingga op-amp dapat dirangkai menjadi aplikasi dengan nilai penguatan yang terukur (finite).

Impedasi input op-amp ideal mestinya adalah tak terhingga, sehingga mestinya arus input pada tiap masukannya adalah 0. Sebagai perbandingan praktis, op-amp LM741 memiliki impedansi input Zin = 106 Ohm. Nilai impedansi ini masih relatif sangat besar sehingga arus input op-amp LM741 mestinya sangat kecil.

Ada dua aturan penting dalam melakukan analisa rangkaian op-amp berdasarkan karakteristik op-amp ideal. Aturan ini dalam beberapa literatur dinamakan golden rule, yaitu :

Aturan 1: Perbedaan tegangan antara input v+ dan v- adalah nol (v+ - v- = 0 atau v+ = v- )Aturan 2: Arus pada input Op-amp adalah nol (i+ = i- = 0)

Inilah dua aturan penting op-amp ideal yang digunakan untuk menganalisa rangkaian op-amp.

II. Karakteristik Dasar Op-AmpSeperti yang telah disebutkan sebelumnya bahwa pada dasarnya Op-amp adalah sebuah differential amplifier (penguat diferensial), yang mana memiliki 2 input masukan yaitu input inverting (V-) dan input non-inverting(V+), Rangkaian dasar dari penguat diferensial dapat

Page 2: pengertian opAMP

dilihat pada gambar 1 dibawah ini:

Gambar 1 : Penguat Diferensial

Pada rangkaian diatas, dapat diketahui tegangan output (Vout) adalah Vout = A(v1-v2) dengan A adalah penguatan dari penguat diferensial ini. Titik input v1 dikatakan sebagai input non-iverting, sebab tegangan vout satu phase dengan v1. Sedangkan sebaliknya titik v2 dikatakan input inverting sebab berlawanan phasa dengan tengangan vout.

Diagram Blok Op-ampOp-amp di dalamnya terdiri dari beberapa bagian, yang pertama adalah penguat diferensial, lalu ada tahap penguatan (gain), selanjutnya ada rangkaian penggeser level (level shifter) dan kemudian penguat akhir yang biasanya dibuat dengan penguat push-pull kelas B. Gambar-2(a)

berikut menunjukkan diagram dari op-amp yang terdiri dari beberapa bagian tersebut.gambar 2 (a) : Diagram Blok Op-Amp

gambar 2 (b) : Diagram Schematic Simbol Op-Amp

Simbol op-amp adalah seperti pada gambar 2 (b) dengan 2 input, non-inverting (+) dan input inverting (-). Umumnya op-amp bekerja dengan dual supply (+Vcc dan –Vee) namun banyak juga op-amp dibuat dengan single supply (Vcc – ground). Simbol rangkaian di dalam op-amp pada gambar 2 (b) adalah parameter umum dari sebuah op-amp. Rin adalah resitansi input yang nilai idealnya infinit (tak terhingga). Rout adalah resistansi output dan besar resistansi idealnya 0 (nol). Sedangkan AOL adalah nilai penguatan open loop dan nilai idealnya tak terhingga.

Saat ini banyak terdapat tipe-tipe op-amp dengan karakterisktik yang spesifik. Op-amp standard type 741 dalam kemasan IC DIP 8 pin. Untuk tipe yang sama, tiap pabrikan mengeluarkan seri IC dengan insial atau nama yang berbeda. Misalnya dikenal MC1741 dari motorola, LM741 buatan National Semiconductor, SN741 dari Texas Instrument dan lain sebagainya. Tergantung dari teknologi pembuatan dan desain IC-nya, karakteristik satu op-amp dapat berbeda dengan op-amp lain.

http://josuru.blogspot.com/2009/06/pengertian-op-ampoperational-amplifier.html

Pdf : elisa.ugm.ac.id/user/archive/

Page 3: pengertian opAMP

BAB IIISI

A. APAKAH OP-AMP ITU?

Op-amp IC adalah peranti solid-state yang mampu mengindera dan memperkuat

sinyal masukan baik DC maupun AC. Op-amp IC yang khas terdiri atas tiga rangkaian

dasar, yakni penguat diferensial impedansi masukan tinggi, penguat tegangan

penguatan tinggi, dan penguat keluaran impedansi rendah (biasanya pengikut emiter

push-pull).

Perhatikan, lazimnya op-amp memerlukan catu positif dan catu negatif. Karena catunya

demikian, tegangan keluarannya dapat berayun positif atau negatif terhadap bumi.

Karakteristik op-amp yang terpenting adalah:

1.      Impedansi masukan amat tinggi, sehingga arus masukan praktis dapat diabaikan.

2.      Penguatan lup terbuka - amat tinggi.

3.      Impedansi keluaran amat rendah, sehingga keluaran penguat tidak terpengaruh oleh

pembebanan. 

Gambar 1. Blok diagram op-amp

Simbol op-amp standar dinyatakan dengan sebuah segitiga, seperti tampak pada

Gambar1. Terminal-terminal masukan ada pada bagian atas segitiga. Masukan

membalik dinyatakan dengan tanda minus (-). Tegangan DC atau AC yang dikenakan

Page 4: pengertian opAMP

pada masukan ini akan digeser fasanya 180o pada keluaran. Masukan tak membalik

dinyatakan dengan tanda plus (+). Tegangan DC atau AC yang diberikan pada

masukan ini akan sefasa dengan keluaran. Terminal keluaran diperlihatkan pada

bagian puncak segitiga. Terminal-terminal catu dan kaki-kaki lainnya untuk kompensasi

frekuensi atau pengaturan nol diperlihatkan pada sisi atas dan sisi bawah segitiga.

Kaki-kaki ini tidak selalu diperlihatkan dalam diagram skematis, tapi secara implisit

sudah dinyatakan. Hubungan daya mudah dipahami, hubungan-hubungan kaki lainnya

belum tentu terpakai semuanya.

Tipe op-amp atau nomor produk berada di tengah-tengah segitiga. Rangkaian umum

yang bukan menunjukkan op-amp khusus memiliki simbol-simbol A1, A2, dan

seterusnya, atau OP-1, OP-2, dan seterusnya. Meskipun kita dapat menggunakan op-

amp tanpa mengetahui secara tepat apa yang terjadi di dalamnya, tetapi akan lebih

baik bila karakteristik kerjanya kita pahami dengan mempelajari rangkaian internalnya.

Op-amp pada dasarnya terdiri atas tiga tahapan: penguat diferensial impedansi

masukan tinggi, penguat tegangan berpenguatan tinggi dengan penggeser level

(sehingga keluaran dapat berayun positif atau negatif, dan penguat keluaran impedansi

rendah.

B.     FUNGSI OP-AMP

Idealnya penguatan op-amp adalah tak berhingga, namun kenyataannya

penguatan op-amp hanya mencapai kurang lebih 200.000 dalam modus lup terbuka.

Dalam keadaan demikian tidak ada umpan balik dari keluaran menuju masukan dan

penguatan tegangan (Av) maksimum, sebagaimana diperlihatkan dalam Gambar 2a.

Gambar 2.

Page 5: pengertian opAMP

Dalam rangkaian praktisnya, adanya perbedaan tegangan sedikit saja pada masukan-

masukannya akan menyebabkan tegangan keluaran berayun menuju level maksimum

catu. Tegangan maksimum keluaran kurang lebih 90 % tegangan catu. Itu terjadi

karena ada jatuh tegangan internal pada op-amp.

Keluaran dikatakan berada dalam keadaan saturasi (jenuh), dan dapat dinyatakan

(salah satu) sebagai + Vsat atau -Vsat. Sebagai contoh, rangkaian op-amp dalam

modus lup terbuka dengan catu 15 V akan menghasilkan ayunan keluaran antara -

13,5 V sampai +13,5 V. Dengan tipe rangkaian seperti ini op-amp amat tidak stabil,

keluaran akan 0 V untuk selisih masukan 0 V juga,tapi bila ada sedikit beda tegangan

pada masukannya, maka keluaran akan berada pada salah satu dari kedua level

tegangan di atas.

Modus lup terbuka terutama dijumpai pada rangkaian pembanding tegangan dan

rangkaian detektor level. Keserbagunaan op-amp dibuktikan dalam penerapannya pada

berbagai tipe rangkaian dalam modus lup tertutup, seperti diperlihatkan dalam Gambar

2b. Komponen luar digunakan untuk memberikan umpan balik keluaran pada masukan

membalik. Umpan balik akan menstabilkan rangkaian pada umumnya dan menurunkan

derau.

Penguatan lup tertutup harus dapat dikendalikan pada satu nilai tertentu dalam

rangkaian praktis. Dengan menambahkan sebuah resistor Rin pada masukan membalik

seperti pada Gambar 2c, penguatan op-amp dapat diatur. Perbandingan resistansi RF

terhaadap Rin menentukan penguatan tegangan rangkaian dan besamya dapat

dihitung dengan rumus

Konfigurasi membalik tanda minus diabaikan dalam perhitungan misalkan Rin = 10 k

dan RF = 100 k tegangan masukan 0,01 V akan menghasilkan tegangan keluaran 0,1

V. Bila R ini diubah menjadi 1 k maka A, bertambah menjadi 100. Kini tegangan

masukan sebesar 0,01 V akan menghasilkan tegangan keluaran 1V. Bila RF dan Rin

sama besar, maka Av sama dengan 1, atau penguatannya satu. Hubungan langsung

dari keluaran menuju masukan juga menghasilkan penguatan satu, seperti terlihat pada

Gambar 2d. Dalam konfigurasi tak membalik ini, tegangan keluaran sama dengan

tegangan masukan dan Av sama dengan + 1.

Page 6: pengertian opAMP

Salah satu fungsi yang penting untuk diingat adalah hubungan polaritas masukan

terhadap keluaran. Tegasnya, dikatakan bahwa bila masukan membalik lebih positif

dibandingkan dengan masukan tak membalik, maka keluaran akan negatif. Demikian

pula, jika masukan membalik lebih negatif dibandingkan dengan masukan

tak membalik, maka keluaran akan positif. Gambar 5 menunjukkan fungsi yang penting

ini, dengan .masukan tak membalik dibumikan atau nol volt.

Gambar 3.

Hubungan antara input dan output

Page 7: pengertian opAMP

C.    KARAKTERISTIK DAN PARAMETER OP-AMP

Jika Anda paham akan karakteristik dan parameter peranti elektronik, tentunya

akan lebih mudah bagi Anda untuk memahami penggunaannya dalam rangkaian.

Dengan mengetahui apa-apa yang bisa diharapkan dari sebuah op-amp, Anda akan

dibantu dalam merancang dan memperbaiki rangkaian yang menggunakan op-amp.

Bagian ini akan menjelaskan informasi-inforimasi yang bertalian dengan karakteristik

dan prameter op amp yang dipakai dalam rangkaian pada umumnya.

·      Impedansi masukkan

Idealnya impedansi masukkan op amp adalah tak terhingga, namun dalam

kenyataannya hanya mencapai 1 M atau lebih, berberapa op amp khusus ada yang

memiliki impedansi masukkan 100 M, semakin tinggi impendansi masukkan semakin

baik penampilan op amp tersebut, pada frekuensi tinggi kapasitansi masukkan op amp

banyak berpengaruh lazimnya kapasitansi ini kurang dari 2 pF, bila sebuah terminal

masukkan op-amp dibumikan.

·      Impedansi Keluaran

Idealnya impedansi keluaran adalah nol. Kenyataannya, berbeda beda untuk setiap op-

amp. Impedansi keluaran bervariasi antara 25 sampai ribuan ohm. Untuk kebanyakan

pemakaian, impedansi keluaran dianggap nol, sehingga op-amp akan dianggap

berfungsi sebagai sumber tegangan yang mampu memberikan arus dari berbagai

macam beban. Dengan impedansi masukan yang tinggi dan impedansi keluaran yang

rendah op-amp akan berperan sebagai peranti penyesuai impedansi.

·      Arus Bias Masukan

Secara teoritis impedansi masukan tak berhingga besarnya, sehingga seharusnya tak

ada arus masukan. Namun, akan ada sedikit arus masukan pada khususnya dalam

ordo pikoampere sampai mikroampere. Harga rata-rata kedua arus ini dikenal sebagai

arus bias masukan. Arus ini dapat menggoyahkan kestabilan op-amp, sehingga

mempengaruhi keluaran. Pada umumnya makin rendah arus bias masukan, kian

Page 8: pengertian opAMP

rendah pula kelabilannya. Op-amp yang menggunakan transistor efek medan (FET)

pada masukan-masukannya memiliki arus bias masukan terendah.

Page 9: pengertian opAMP

·      Tegangan Offset Keluaran

Tegangan offset keluaran (tegangan kesalahan) disebabkan oleh arus bias masukan.

Bila tegangan kedua masukan sama besar, keluaran op-amp akan nol volt. Namun

jarang ditemukan kejadian seperti ini, sehingga pada keluarannya akan ada sedikit

tegangan. Keadaan seperti ini dapat diatasi dengan teknik penolan offset yaitu dengan

menambahkan arus atau tegangan offset masukan.

·      Arus Offset Masukan

Kedua arus masukan seharusnya sama besar sehingga tegangan keluarn nol. Tapi ini

tidak mungkin, karena itu harus ditambahkan arus offset masukan untuk menjaga

supaya keluaran tetap nol volt. Dengan perkataan lain, untuk. memperoleh keluaran nol

volt, sebuah masukan mungkin menarik arui lebih besar daripada lainnya. Arus offset ini

dapat mencapai 20 mA.

·      Tegangan Offset Masukan

Idealnya tegangan keluaran op-amp nol manakala tegangan kedua masukan nol.

Namun, berkenaan dengan penguatan op-amp yang tinggi, adanya sedikit

ketakseimbangan dalam rangkaian akan mengakibatkan munculnya tegangan keluaran.

Dengan memberikan sedikit tegangan offset pada sebuah masukannya, tegangan

keluaran dapat dinolkan kembali.

·      Penolan Offset

Ada bermacam-macam cara pemberian tegangan offset masukan untuk menolkan

kembali tegangan keluaran. Pabrik-pabrik op-amp telah memasukkan hal ini ke dalam

perhitungan dan dalam. lembaran data mereka telah diberikan rekomendasi terbaik

untuk op-amp-op-amp tertentu. Gambar 6 menunjukkan cara menolkan op-amp yang

khas. Terminal-lerminal offset nol telah diperlihatkan dalam Gambar 2 dan 3.

Prosedur berikut menjelaskan urutan kerja penolan tegangan keluaran.

Page 10: pengertian opAMP

1.      Pastikan bahwa rangkaian telah dilengkapi dengan komponenkomponen yang

dihutuhkan, termasuk rangkaian penolan. (Rangkaian penolan biasanya tidak

ditunjukkan dalam diagram skematisnya).

2.      Perkecil sinyal masukan sampai nol. Bila resistor masukan seri kira-kira 1% lebih tinggi

daripada impedansi sumber sinyal, tak perlu diapa-apakan lagi keadaan ini. Bila resistor

seri sama atau lebih kecil daripada impedansi sumber, gantilah setiap sumber Resistor

pengatur tegangan-offset dengan resistor yang sepadan dengan impedansinya.

3.      Hubungkan beban pada terminal keluaran.

4.      Masukan catu DC dan tunggulah beberapa menit agar rangkaian mantap keadaannya.

5.      Hubungkan sebuah voltmeter yang peka (mampu memberikan pembacaan beberapa

milivolt) atau Osiloskop yang dikopel DC pada beban untuk membaca tegangan

kelu'aran (Vout).

6.      Putarlah resistor variabel sampai Vout terbaca nol.

7.      Lepaskan setiap komponen tambahan pada masukan dan hubungkan kembali

masukan-masukan sumber, pastikan tidak menyentuh resistor pengatur tegangan

offset, karena dapat mengubah nilainya.

·      Pengaruh Temperatur

Perubahan temperatur mempengaruhi semua peranti solid state, tak terkecuali op-amp.

Rangkaian DC yang menggunakan op-amp cenderung lebih rentan terhadap pengaruh

ini dibandingkan rangkaian AC. Perubahan temperatur dapat menyebabkan perubahan

arus offset dan tegangan offset, inilah yang disebut geseran. Drift yang disebabkan oleh

temperatur akan mengganggu setiap ketakseimbangan op-amp yang telah diatur

sebelumnya, akibatnya pada keluaran akan terjadi kesalahan.

·      Kompensasi Frekuensi

Karena penguatan op-amp yang tinggi dan adanya pergeseran fasa antar rangkaian

internal, maka pada frekuensi tinggi tertentu sebagian sinyal keluaran akan diumpankan

kembali ke dalam masukan, sehingga terjadi osilasi. Tidak jarang orang menambahkan

kapasitor kompensasi pada op-amp, entah secara internal maupun eksternal, tujuannya

adalah untuk mencegah osilasi ini dengan jalan menurunkan penguatan op-amp ketika

frekuensi dinaikkan.

Page 11: pengertian opAMP

·      Laju Lantingan

Laju lantingan atau slew rate adalah laju perubahan maksimurn tegangan keluaran op-

amp. Laju ini dinyatakan sebagai:

Op-amp 741 serba guna memiliki laju lantingan 0,5 V/ s, yang berarti tegangan keluaran

maksimum dapat berubah 0,5 V dalam Is. Kapasitansi membatasi kemampuan

"pelantingan" ini dan keluaran akan mengalami penundaan setelah diumpankan

masukan, seperti yang diperlihatkan dalam Gambar 5. Lebih kerap lagi, kapasitor

kompensasi frekuensi baik itu internal maupun eksternal, menyebabkan pembatasan

kemampuan laju lantingan di dalam op amp

Page 12: pengertian opAMP

      Gambar 4. penolan off set 

      Gambar 5. contoh laju dan bentuk gelombang

Pada frekuensi-frekuensi tinggi atau pada laju perubahan sinyal yang tinggi,

pembatasan-laju lantingan lebih sering terjadi. Laju lantingan adalah parameter

penampilan-sinyal besar. Biasanya laju lantingan dinyatakan pada penguatan satu. Op-

amp dengan laju lantingan lebih tinggi memiliki lebar-jalur yang lebih besar.

·      Tanggapan Frekuensi

Penguatan op-amp turun terhadap kenaikan frekuensi. Penguatan yang.diberikan

pabrik biasanya dinyatakan pada nol Hertz atau DC. Gambar 8 menunjukkan kurva

penguatan tegangan terhadap tanggapan frekuensi. Dalam modus lup terbuka,

penguatan turun amat cepat sejalan dengan peningkatan frekuensi. Bila frekuensi naik

10 kali maka penguatan turun menjadi 1/10 kalinya. Titik breakover terjadi pada 70,7%

penguatan maksimum. Lazimnya lebar-jalur dinyatakan pada titik di mana penguatan

turun 70,7% dari skala maksimumnya. Karena itu, lebar-jalur lup terbuka sekitar 10 Hz

untuk contoh ini.

Untungnya, op-amp biasanya memerlukan umpan balik yang sifatnya degeneratif dalam

rangkaian-rangkaian penguat. Umpan balik inilah yang memperlebar jalur rangkaian.

Untuk penguatan lup tertutup sebesar 100, lebar-jalur meningkat sampai kira-kira 100

kHz. Bila penguatan diturunkan menjadi l0, lebar-jalur akan melebar menjadi 100 kHz,

Titik penguatan satu terjadi pada 1 MHz, titik ini disebut frekuensi penguatan satu.

Frekuensi penguatan satu merupakan titik acuan, pada titik inilah kebanyakan op-amp

dinyatakan oleh pabriknya.

Page 13: pengertian opAMP

·      Perkalian Penguatan Lebar jalur

Perkalian penguatan lebar-jalur atau gain-bandwidth product (GBP) sama saja dengan

frekuensi penguatan satu. Sifat ini tidak hanya memberitahu kita akan frekuensi atas

yang bermanfaat, tetapi juga memungkinkan kita menentukan lebar-jalur lebar-jalur

frekuensi) pada suatu nilai penguatan yang diketahui.

Gambar 6. penguatan tegangan dan tanggapan frekuensi

Sebagai contoh lihat Gambar 6. yang menunjukkan kurva tanggapan frekuensi untuk

op-amp yang dikompensasi frekuensi (seperti 741), bila Anda mengalikan penguatan

dan lebar-jalur dari suatu rangkaian tertentu, hasil yang diperoleh akan sama dengan

frekuensi penguatan satu:

GBP = penguatan x lebar-jalur = frekuensi penguatan satu

= 100 x 10 kHz = 1000000 Hz (1 MHz)

Atau

GBP = 10 x 100 kHz = 1000000 Hz (1 MHz)

Karena itu bila kita ingin mengetahui batas atas frekuensi atau lebar jalur suatu

rangkaian dengan penguatan sebesar 100, tinggal kita bagi saja frekuensi penguatan

satu dengan penguatannya:

Page 14: pengertian opAMP

  Derau

Sebagaimana rangkaian elektronika lainnya, op-amp juga peka terhadap derau. Derau

luar dijangkitkan oleh peranti listrik atau berasal dari derau bawaan komponen-

komponen elektronik (resistor, kapasitor, dan sebagainya) yang beroperasi dalam

daerah frekuensi dari 0,01 Hz sampai beberapa MHz. Derau luar ini dapat ditindas

asalkan rangkaian dirakit dengan benar. Derau internal opamp ditimbulkan oleh

komponen-komponen internal, arus bias, dan juga drift. Derau-derau ini ikut diperkuat

oleh op-amp, sebagaimana halnya tegangan offset dan tegangan sinyal. Penguatan

derau dinyatakan dalam

penguatan derau  = 1 + RF/Rin

Derau internal dapat diperkecil dengan menggunakan resistor masukan seri dan

resistor umpan bahk sekecil mungkin yang masih memenuhi persyaratan rangkaian.

Pemintasan resistor umpan balik dengan sebuah kapasitor kecil (3 pF) juga akan

menurunkan penguatan derau pada frekuensi-frekuensi tinggi.

·      Perbandingan Penolakan Modus Sekutu (CMAR = Common Mode Rejection Ratio)

CMRR adalah suatu sifat yang bertalian dengan penguat diferensial. Bila tegangan-

tegangan yang sama fasanya diumpankan ke dalam masukan-masukan penguat,

keluaran akan nol. Hanya perbedaan tegangan pada masukan yang akan

menghasilkan keluaran. Sebagai contoh, sinyal 1020 Hz diberikan pada masukan

membalik op-amp, seperti terlibat pada Gambar 7. Frekuensi yang sama diberikan pada

masukan tak membalik tapi fasanya berbeda 180o. 

Page 15: pengertian opAMP

Gambar 7.  penolakan modus sekutu

Ini adalah sinyal diferensial. Tapi, sinyal 1020 Hz tadi telah tercemari oleh derau jala-

jala 60 Hz. Sinyal 60 Hz ini sefasa pada kedua masukannya dan menyatakan sinyal

modus sekutu. Penguat diferensial cenderung menolak sinyal modus sekutu 60 Hz ini

sambil menguatkan sinyal diferensial 1020 Hz.

Kemampuan suatu op-amp untuk memperkuat sinyal diferensial sambil menindas sinyal

modus sekutu disebut perbandingan penolakan modus sekutu (CMRR). Perbandingan

ini dinyatakan dalam :

Dengan Ad adalah penguatan diferensial dan Acm adalah penguatan modus sekutu.

CMRR biasanya dinyatakan dalam desibel, dan tinggi nilainya kian baik tingkat

penolakannya.

·      Perlindungan Hubung Singkat

Op-amp  dapat  menjangkitkan  arus  yang  membahayakan  bila  keluarannya

terhubung singkat ke bumi, +Vc atau -Vc, dari catu, kecuali bila dilengkapi perlindungan

hubung singkat. Kebanyakan tipe op-amp belakangan ini dilengkapi dengan pelindung

hubung singkat semacam ini, namun tipe-tipe lama belum dilengkapi.

·      Pembatasan Listrik

Page 16: pengertian opAMP

Seperti peranti-peranti solid state yang lain, op-amp memiliki kendala-kendala listrik

yang tak boleh dilanggar, agar mereka bekerja dengan benar dan tidak terjadi

perusakan. Kendala ini biasanya disebut dengan tarif maksimum absolut. Di antaranya :

Catu daya ± V (tegangan maksimum yang masih aman yang boleh dikenakan pada

peranti, termasuk catu positif dan negatif).

Disipasi daya (besarnya panas yang masih aman yang dapat dilepaskan oleh peranti

untuk suatu pengoperasian yang kontinyu dalam selang waktu yang diberikan).

Tegangan masukan diferensial (tegangan masukan dalam batas aman yang boleh

diberikan di antara kedua masukan tanpa Tegangan masukan. Tegangan maksimum

yang masih dapat diberikan di antara terminal-terminal masukan dan bumi. Besarnya

tegangan masukan ini tak boleh melampaui tegangan catu biasanya 15 V).

Lama hubung singkat keluaran (Selang waktu op-amp dapat bertahan terhadap,

hubung singkat langsung dari terminal keluaran ke bumi atau ke terminal catu lainnya).

Kisar temperatur pengoperasian (daerah temperatur di mana op-amp akan bekerja

sesuai dengan spesifikasi yang diberikan. Peranti komersial bekerja pada 0 – 70oC,

peranti industri bekerja pada -25 – 85 o C, dan peranti militer bekerja pada -55 –

125o C).

Kisar temperatur penyimpanan (batas-batas temperatur penyimpanan yang masih

aman, lazimnya -65 – 150o C).

Temperatur kaki (temperatur di mana peranti dapat bertahan dalarn selang waktu

tertentu. ketika proses penyolderan kaki-kaki terminal sedang berlangsung. Tarif ini

biasanya 300o C untuk selang waktu 10 - 60 detik).

Page 17: pengertian opAMP

BAB IIIPENUTUP

Kesimpulan

·         Op-amp adalah penguat DC yang memiliki impedansi input tinggi dan impedansi output

rendah.

·         Op-amp dapat digunakan untuk membalik fase suatu sinyal input.

·         Op-amp dapat digunakan untuk melakukan penguatan terhadap tegangan dari suatu

input sinyal yang kecil sehingga didapat suatu sinyal keluaran yang besar.

·         Konfigurasi op-amp seperti integrator atau differensiator dapat digunakan untuk

mengubah bentuk sinyal masukkan menjadi bentuk lain pada bagian keluaran.

·         Penguat diferensiator akan mengubah sinyal input gelombang sinus, kotak, dan

segitiga berturut – turut menjadi gelombang sinus, gelombang garis lurus dengan

transient, dan gelombang kotak.

·         Penguat operasional adalah perangkat yang sangat efisien

·         Op-Amp memiliki 2 rangkaian feedback (umpan balik) yaitu feedback negatif dan

feedback positif dimana Feedback negatif pada op-amp memegang peranan penting. 

·         Pada op-amp non-inverting nilai penguat sebesar Vo = Rf+Ri/Ri (Vi)

Daftar pustaka

http://ahmadnahyudin.blogspot.com/2013/01/op-amplifier_935.html

http://dosen.narotama.ac.id/wp-content/uploads/2012/12/modul-1-perancangan-

operasioanl-amplifier.doc