10.5 Practical Op-Amp Circuit

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

1. Pendahuluan [Kembali]

Op-Amp (Operational Amplifier) merupakan salah satu komponen aktif yang sangat penting dalam dunia elektronika, terutama dalam sistem analog. Op-Amp memiliki berbagai aplikasi seperti penguat sinyal, penjumlah, pengurang, integrator, diferensiator, komparator, dan lainnya. Percobaan ini bertujuan untuk memahami karakteristik dasar dari Op-Amp dalam konfigurasi non-inverting, inverting, serta penjumlahan sinyal.

Melalui simulasi menggunakan software Proteus, kita dapat mengamati bentuk sinyal input dan output pada masing-masing konfigurasi rangkaian. Dengan demikian, diharapkan mahasiswa mampu mengidentifikasi fungsi dan karakteristik masing-masing konfigurasi rangkaian berbasis Op-Amp.

2. Tujuan [Kembali]

1.Menganalisis dan memahami cara kerja rangkaian Op-Amp konfigurasi inverting amplifier (penguat membalik).

2.Menganalisis konfigurasi non-inverting amplifier (penguat tidak membalik).

3.Menganalisis konfigurasi summing amplifier (penguat penjumlah).

4.Mengamati bentuk gelombang input dan output pada masing-masing konfigurasi melalui osiloskop.

5.Menentukan perbedaan fasa dan penguatan dari masing-masing konfigurasi.

3. Alat dan Bahan [Kembali]

A. Op-amp

B. Resistor

Fungsi utama dari resistor adalah membatasi aliran arus. Resistor dapat menahan arus dan memperkecil besar arus. Besar resistansi (kemampuan menahan arus) resistor disesuaikan dengan kebutuhan perangkat elektronika.

C. Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronik yang berfungsi untuk menyimpan dan melepaskan energi listrik dalam bentuk muatan. Dalam berbagai jenis rangkaian, kapasitor memiliki peran penting, seperti menyaring sinyal untuk menghilangkan noise atau komponen frekuensi tertentu, serta memblokir arus searah (DC) sambil meneruskan arus bolak-balik (AC), yang sering digunakan dalam proses kopling sinyal antar tahap rangkaian.

D. Power supply

Power supply (catu daya) adalah perangkat atau sistem yang menyediakan energi listrik ke beban listrik. Fungsi utamanya adalah untuk mengubah energi listrik dari satu bentuk (biasanya dari sumber utama seperti listrik PLN) menjadi bentuk lain yang sesuai dengan kebutuhan perangkat yang akan dioperasikan.

E. Ground

Ground adalah titik kembalinya arus searah atau titik kembalinya sinyal bolak balik atau titik patokan dari berbagai titik tegangan dan sinyal listrik dalam rangkaian elektronika.

F. Voltmeter

Alat ukur untuk mengukur besar Tegangan dalam satuan Volt

4. Dasar Teori [Kembali]

1. Operational Amplifier (Op-Amp)

Op-Amp adalah penguat tegangan berpenguatan tinggi dengan dua input (inverting dan non-inverting) dan satu output. Sifat dasar Op-Amp ideal meliputi:

Penguatan terbuka (open-loop gain) sangat tinggi
Impedansi input sangat tinggi
Impedansi output sangat rendah
Respon linier terhadap sinyal input

2. Summing Amplifier

Konfigurasi ini memungkinkan beberapa sinyal input dijumlahkan pada satu output. Semua sinyal masuk ke terminal inverting melalui resistor masing-masing, sedangkan non-inverting di-ground-kan. Rumus output untuk dua input

V_{1}

dan

V_{2}

adalah:

Rangkaian ini juga menghasilkan output yang berfasa terbalik terhadap total sinyal input.

Rangkaian summing-integrator adalah kombinasi dari dua fungsi utama op-amp, yaitu penjumlah (summing amplifier) dan pengintegrasi (integrator). Secara umum, rangkaian ini berfungsi untuk menjumlahkan beberapa sinyal input sekaligus dan menghasilkan output berupa integral dari hasil penjumlahan tersebut terhadap waktu. Rangkaian ini menggunakan konfigurasi inverting op-amp, di mana beberapa sinyal input diberikan ke terminal inverting melalui resistor masing-masing, sementara terminal non-inverting dihubungkan ke ground.

3. Operasi Integrator dengan Step Input

Dalam konfigurasi ini, op-amp berfungsi untuk mengintegrasikan sinyal input terhadap waktu. Ketika diberikan input step sebesar +1V, arus mengalir melalui resistor ke terminal inverting, dan karena adanya umpan balik negatif melalui kapasitor

C 1

, op-amp menghasilkan output yang merupakan integral dari sinyal input. Karena input adalah konstan (step), maka hasil integrasinya adalah sinyal ramp, yaitu tegangan yang naik atau turun secara linear terhadap waktu. Dalam kasus ini, output menurun secara linear karena sifat pembalikan fasa dari integrator inverting.