Operational Amplifier atau di singkat op-amp merupakan salah satu komponen analog yang biasa digunakan dalam berbagai aplikasi rangkaian elektronika. Op-amp pada dasarnya adalah sebuah differential amplifier (penguat diferensial) yang memiliki dua masukan, input (masukan) op-amp seperti yang telah diketahui ada yang dinamakan input inverting dan non-inverting. Aplikasi op-amp yang paling sering dibuat antara lain adalah rangkaian inverter, non-inverter, integrator dandifferensiator. Di dalam op-amp rangkaian feedback (umpan balik) negatif memegang peranan penting. Secara umum, umpanbalik positif akan menghasilkan osilasi sedangkan umpanbalik negatif menghasilkan penguatan yang dapat terukur.
Umpan Balik Negatif ( Negative Feedback )
Op-amp ideal memiliki open loop gain (penguatan loop terbuka) yang tak terhingga besarnya. Penguatan yang sebesar ini membuat op-amp menjadi tidak stabil, dan penguatannya menjadi tidak terukur (infinite). Peran rangkaian negative feedback(umpanbalik negatif) berfungsi untuk mangatasi permasalahan tersebut, sehingga op-amp dapat dirangkai menjadi aplikasi dengan nilai penguatan yang terukur (finite).
Non-Inverting Op-Amp
Prinsip utama rangkaian penguat non-inverting adalah seperti yang diperlihatkan pada gambar 2.2. Penguat ini memiliki masukan yang dibuat melalui input non-inverting. Dengan demikian tegangan keluaran rangkaian ini akan satu fasa dengan tegangan inputnya. Di dalam menganalisa rangkaian penguat op-amp non inverting sama dengan cara menganalisa rangkaian penguat op-amp inverting.
Gambar 2.2. Penguat Non-Inverting
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)
Dengan menggunakan aturan 1 dan 2, kita uraikan dulu beberapa fakta yang ada, antara lain :
Vin = V- = V+ = 0 ....…………………………………………........(2.1)
Dari sini ketahui tegangan jepit pada R2 adalah :
Vout – V- = Vout – Vin ................................................................(2.2)
Iout = (Vout – Vin) / R2 ................................................................(2.3)
Lalu tegangan jepit pada R1 adalah :
V- = Vin ........................................................................................(2.4)
IR1 = Vin / R1 ........................................................................................(2.5)
Hukum kirchkof pada titik input inverting merupakan fakta yang mengatakan bahwa :
Iout + I(-) = IR1 ........................................................................................(2.6)
Aturan 2 mengatakan bahwa I(-) = 0 dan jika disubsitusi ke rumus yang sebelumnya, maka diperoleh :
Iout = IR1 ........................................................................................(2.7)
(Vout – Vin) / R2 = Vin / R1
Vout = Vin (1 + R2/R1) ................................................................(2.8)
Jika penguatan G adalah perbandingan tegangan keluaran terhadap tegangan masukan, maka didapat penguatan op-amp non-inverting :
G = Vout/Vin = 1 + R2/R1 ................................................................(2.9)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar