Fungsi utama penguat operasional adalah untuk melakukan operasi linier matematika (tegangan dan arus), integrasi dan penguatan. Idealnya, penguatan Op Amp adalah tak hingga, namun kenyataan penguatan Op Amp hanya mencapai kurang lebih 200.000 dalam modus loop terbuka. Dalam keadaan demikian tidak terdapat umpan balik dari keluaran menuju masukkan dan penguatan tegangan (Av) maksimum.
Penguat operasional merupakan komponen elektronika yang berfungsi untuk memperkuat sinyal arus searah (DC) maupun arus bolak-balik (AC), Penguat operasional terdiri atas transistor, resistor dan kapasitor yang dirangkai dan dikemas dalam rangkaian terpadu (Intregated Circuit).
Dalam penggunaannya Op Amp dibagi menjadi dua jenis yaitu pengua linier dan penguat tidak linier.
a. Penguat Linier Penguat linier merupakan penguat yang tetap mempertahankan bentuk sinyal masukan, yang termasuk dalam penguat linier di antaranya penguat non-inverting, penguat inverting, penjumlah diferensial, dan penguat instrumentasi.
1) Penguat Non-inverting
Penguat tidak membalik adalah penggunaan Op Amp sebagai penguat sinyal di mana sinyal outputnya sefase dengan sinyal input. Penguat non-inverting amplifier merupakan kebalikan dari penguat inverting, di mana input dimasukkan pada input non-inverting sehingga polaritas output akan sama dengan polaritas input tetapi memiliki penguatan yang tergantung dari besarnya Rreedbacx dan Rinput.
2) Penguat Inverting/Penguat Pembalik
Penguat pembalik adalah penggunaan Op Amp sebagai penguat sinyal di mana sinyal outputnya berbalik fase 180” dari sinyal input. Sebuah penguat pembalik menggunakan umpan balik negatif untuk membalik dan menguatkan sebuah tegangan. Resistor Rf melewatkan sebagian sinyal keluaran kembali ke masukan. Karena keluaran tak sefase sebesar 180”, maka nilai keluaran tersebut secara efektif mengurangi besar masukan. Dengan demikian akan mengurangi bati keseluruhan dari penguat sehingga disebut umpan balik negatif.
3) Penjumlah Diferensial
Penguat diferensial adalah penggunaan Op Amp untuk mencari selisih antara dua buah titik tegangan yang berbeda. Penguat diferensial dalam suatu penguat operasional (Op Amp) dibuat menggunakan kopling langsung (DC kopling) yang bertujuan untuk menghilangkan efek yang ditimbulkan akibat penambahan atau pemasangan kapasitor bypass maupun kapasitor kopling. Penggunaan kopling DC pada penguat diferensial bertujuan untuk menghindari permasalahan perlambatan yang terjadi akibat pengisian muatan pada kapasitor. kapasitor kopling (penggandeng) oleh tegangan sumber DC, dengan demikian titik kerja DC untuk mencapai titik stabil diperlukan juga Waktu tunda (time constant). Sehingga mengakibatkan terjadinya efek kenaikan batas frekuensi bawah (f1) karena adanya kenaikan waktu Untuk mencapai stabil (time constant) yang lebih lambat.
a) Konfigurasi Penguat Diferensial pada Op Amp
Penguat pasangan diferensial di dalamnya terdiri dari dua buah transistor, sehingga untuk mendapatkan titik kerja DC yang simetris, diperlukan dua buah transistor yang mempunyai konfigurasi bentuk phisis dengan karakteristik yang sama. Adapun untuk menghindari akibat pengaruh adanya perubahan suhu yang berbeda pada kedua transistor tersebut, sebaiknya cara pemasangan kedua transistor adalah dibuat sedemikian rupa agar sedapat mungkin berpasangan berhimpit satu sama lainnya.
b) Karakteristik Penguat Diferensial pada Op Amp Penguat diferensial pada Op Amp mempunyai karakteristik yang sama dengan penguat tunggal emitor bersama (common emitter), maka di dalam analisis titik kerja DC maupun analisis sinyal bolak balik pada dasarnya mengacu pada rangkaian emitor bersama.
c) Prinsip Dasar Rangkaian Penguat Diferensial pada Op Amp
Pada dasarnya untuk mengetahui prinsip kerja rangkaian pada penguat pasangan differensial adalah terlebih dahulu dengan mensyaratkan di mana besarnya arus yang mengalir pada tahanan Re adalah konstan (Ie = Ic1 + Ic2 konstan). Hal ini sangat menguntungkan di dalam desain rangkaian, karena nilai tahanan Rx dapat dipilih dan ditentukan sebesar mungkin, dengan demikian memungkinkan sekali untuk mendapatkan faktor perbandingan penolakan saat kondisi sama (standar internasional biasa menulis dengan notasi CMMR-Common Mode Rejection Ratio, sedangkan standar DIN yang digunakan di Jerman atau negara-negara Eropa yang berbahasa Jerman menuliskan dengan notasi G-Gleich tak tunter drueckung).
Dengan menetapkan nilai tahanan kolektor RC sama besar (Rci1 = R2 = Rc) dan kondisi karakteristik transistor juga sama, maka berlaku hubungan arus kolektor Ici = Ic2 = 0,5.Ie.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar