inverting amplifier
APLIKASI INVERTING AMPLIFIER
1. Tujuan [Kembali]
- Untuk memenuhi tugas elektronika
- Untuk mengetahui penerapan dari OP-AMP comparator non-inverting dengan vref -
- Untuk mengetahui bentuk rangkaian aplikasi OP-AMP comparator non-inverting dengan Vref=-
2. Alat dan Bahan [Kembali]
ALAT
- Generator AC
Gambar 4
Fungsi : sebagai power supply
Spesifikasi
- Baterai
Spesifikasi : BAT1 12V
- Voltmeter DC
Gambar 5
Fungsi : Untuk menunjukkan besar tegangan yang melaluinya
Spesifikasi
- Osiloskop
Osiloskop adalah komponen elektronika yang mempunyai kemampuan menyimpan electron-elektron selama waktu yang tidak tertentu. Osiloskop dilengkapi dengan tabung sinar katode. Peranti pemancar elektron memproyeksikan sorotan elektron ke layar tabung sinar katode.
Spesifikasi:
pinout
- Resistor
Gambar 1
Specifications | |
Resistance (Ohms) | 1K |
Power (Watts) | 0.25W, 1/4W |
Tolerance | ±5% |
Packaging | Bulk |
Composition | Carbon Film |
Temperature Coefficient | 350ppm/°C |
Lead Free Status | Lead Free |
RoHS Status | RoHS Compliant |
Fungsi: Sebagai penghambat arus listrik
- OP-AMP
Gambar 2
Fungsi: sebagai penguat sinyal
Spesifikasi
3. Dasar Teori [Kembali]
1. Op-Amp (Operational Amplifier)
Penguat operasional (Operational Amplifier) atau yang biasa disebut dengan op-amp, merupakan penguat elektronika yang banyak digunakan untuk membuat rangkaian detektor, komparator, penguat audio, video, pembangkit sinyal, multivibrator, filter, ADC, DAC, rangkaian penggerak dan berbagai macam rangkaian analog lainnya. Op-amp pada umumnya tersedia dalam bentuk rangkaian terpadu yang memiliki karakteristik mendekati karakteristik penguat operasional ideal tanpa perlu memperhatikan apa yang terdapat di dalamnya. Ada tiga karakteristik utama op-amp ideal, yaitu;
1. Gain sangat besar (AOL >>).
Penguatan open loop adalah sangat besar karena feedback-nya tidak ada atau RF = tak terhingga.
2. Impedansi input sangat besar (Zi >>).
Impedansi input adalah sangat besar sehingga arus input ke rangkaian dalam op-amp sangat kecil sehingga tegangan input sepenuhnya dapat dikuatkan.
3. Impedansi output sangat kecil (Zo <<).
Impedansi output adalah sangat kecil sehingga tegangan output stabil karena tahanan beban lebih besar yang diparalelkan dengan Zo <<.
Adapun simbol op-amp adalah seperti pada gambar 64
Gambar 7
dimana,
V1 adalah tegangan masukan dari kaki non inverting
V2 adalah tegangan masukan dari kaki inverting
Vo adalah tegangan keluaran
sehingga
.png)
Adapun tegangan output maksimum yang dapat dihasilkan adalah :
1.png)
dibawah tegangan sumber +-Vs = +-Vsat
Tegangan output maksimum secara praktis dihasilkan sekitar 2 Volt dibawah tegangan sumber ±Vs dan disebut juga sebesar tegangan saturasi ±Vsat . Gambar 65 memperlihatkan kurva karakteristik hubungan Vi terhadap Vo untuk rangkaian op-amp dengan tegangan input dihubungkan ke kaki input non inverting (+) dan tegangan 0 Volt (di ground) ke kaki input inverting (-). Sesuai dengan nama input op-amp yaitu apabila input dimasukkan ke kaki non inverting (+) yang artinya tidak membalik maka tegangan output yang dihasilkan adalah sefasa dengan tegangan input. Seperti terlihat pada gambar 1 yaitu saat input Vi bertegangan positif maka output yang dihasilkan juga bertegangan positif dan sebaliknya
.png)
Gambar 8 Rangkaian op-amp dengan kurva karakteristik I-O
Inverting Amplifier
Rangkaian inverting amplifier adalah seperti gambar 113
dimana sesuai dengan namanya yaitu dengan input dimasukkan ke kaki
inverting (pembalik) sehingga output akan dibalik atau beda fasa sebesar 180
derajat
Untuk mencari turunan penguatan tegangan ACL maka rangkaian dimisalkan
dahulu dengan input dc positif, seperti gambar 114. Dalam analisa rangkaian
amplifier disyaratkan op-amp bekerja ideal sehingga tegangan differensial
(selisih tegangan di kaki non inverting terhadap tegangan di kaki inverting) Ed = 0, artinya VA (tegangan di titik A) = 0 sehingga arus yang melewati Ri sama
dengan arus yang melewati Rf karena arus yang masuk ke kaki inverting
sangat kecil karena sifat op-amp dimana impendasi (Zi) inputnya sangat besar. Adapun rangkaian pengganti untuk menghitung arus I adalah seperti gambar 9
1.png)
Gambar 9 Rangkaian inverting amplifier
2.png)
Gambar 10 Rangkaian inverting amplifier dengan input dc positif
Dari rangkaian gambar 10 dengan Ed = 0 maka VA = 0 sehingga rangkaian
dapat disederhanakan menjadi seperti gambar 11 untuk mencari arus
1.png)
Gambar 11 Rangkaian untuk menghitung arus I
Dengan I=V/R maka dapat dicari ACL untuk gambar 11
2.png)
Bentuk gelombang tegangan output VO adalah seperti pada gambar 12 dan
karakteristik I-O seperti pada gambar 13
.png)
Gambar 12 Bentuk gelombang tegangan output VO
.png)
Gambar 13 Kurva karakterik I-O
2. Resistor
Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika (V=I R).
Jenis Resistor yang digunakan disini adalah Fixed Resistor, dimana merupakan resistor dengan nilai tetap terdiri dari film tipis karbon yang diendapkan subtrat isolator kemudian dipotong berbentuk spiral. Keuntungan jenis fixed resistor ini dapat menghasilkan resistor dengan toleransi yang lebih rendah.
Cara menghitung nilai resistor:
Tabel warna
Contoh :
Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 4 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.
4. Percobaan [Kembali]
Prosedur percobaan
- Buka aplikasi proteus
- Pilih komponen yang dibutuhkan untuk rangkaian.
- Rangkai setiap komponen menjadi rangkaian sesuai gambar
- Jalankan simulasi rangkaian.
5. Bentuk Rangkaian [Kembali]
Inverting amplifier dengan input AC
Inverting Amplifier dengan input DC
Prinsip Kerja Rangkaian
Pada rangkaian dengan input ac, Sinyal input yang akan diperkuat adalah sinyal AC 1 volt dengan frekuensi 1 Hz. Besarnya gain penguatannya adalah tahanan input dibagi dengan tahanan penguatan yaitu -R5 / R4 = -50k/10k = -5. Untuk menentukan besarnya tegangan outputnya adalah gain x Vin = -5 x 1 volt = -5 volt. Tanda minus menunjukkan berkebalikan fasa dengan sinyal input. Artinya jika sinyal input adalah positif maka sinyal outputnya akan negatiif dan jika sinyal inputnya negatif maka sinyal outputnya adalah positif. Pada saat sinyal input pada posisi negatif maka sinyal outputnya pada posisi positif dan begitu sebaliknya jika sinyal inputnya berubah-ubah, kondisi inilah yang disebut dengan penguatan inverting (membalik).
Pada rangkaian dengan input dc, Sinyal input yang akan diperkuat adalah sinyal dc 12 volt dengan frekuensi 1 Hz. Besarnya gain penguatannya adalah tahanan input dibagi dengan tahanan penguatan yaitu -R5 / R4 = -50k/10k = -5. Untuk menentukan besarnya tegangan outputnya adalah gain x Vin = -5 x 12 volt = -60 volt. Tanda minus menunjukkan berkebalikan fasa dengan sinyal input. Artinya jika sinyal input adalah positif maka sinyal outputnya akan negatiif dan jika sinyal inputnya negatif maka sinyal outputnya adalah positif. Pada saat sinyal input pada posisi negatif maka sinyal outputnya pada posisi positif dan begitu sebaliknya jika sinyal inputnya berubah-ubah, kondisi inilah yang disebut dengan penguatan inverting (membalik).
Download HTML klik disini
Download video klik disini
Download rangkaian Inverting Amplifier klik disini
Download Datasheet resistor klik disini
Download Datasheet OP-Amp klik disini
Komentar
Posting Komentar