Skip to main content

Pengertian Op-amp (operational Ampllifier)

Berikut ini adalah artikel mengenai Op Amp :

Op-amp merupakan rangkaian penguat operasional yang mampu mendeteksi serta memperkuat sinyal baik DC maupun AC dengan penguatan yang mendekati ideal. Rangkaian ini dibangun atas elemen-elemen transistor, resistor, dan kapasitor. Op-amp memerlukan catudaya positive dan negative.

Penguatan Open-loop
Op-amp idealnya memiliki penguatan open-loop (AOL) yang tak terhingga. Namun pada prakteknya op-amp semisal LM741 memiliki penguatan yang terhingga kira-kira 100.000 kali. Sebenarnya dengan penguatan yang sebesar ini, sistem penguatan op-amp menjadi tidak stabil. Input diferensial yang amat kecil saja sudah dapat membuat outputnya menjadi  saturasi.
Unity-gain frequency
Op-amp ideal mestinya bisa bekerja pada frekuensi berapa saja mulai dari sinyal dc sampai frekuensi giga Herzt. Parameter unity-gain frequency menjadi penting jika op-amp digunakan untuk aplikasi dengan frekuensi tertentu. Parameter AOL biasanya adalah penguatan op-amp pada sinyal DC. Response penguatan op-amp menurun seiring dengan menaiknya frekuenci sinyal input. Op-amp LM741 misalnya memiliki unity-gain frequency sebesar 1 MHz. Ini berarti penguatan op-amp akan menjadi 1 kali pada frekuensi 1 MHz. Jika perlu merancang aplikasi pada frekeunsi tinggi, maka pilihlah op-amp yang memiliki unity-gain frequency lebih tinggi.
Slew rate
Di dalam op-amp kadang ditambahkan beberapa kapasitor untuk kompensasi dan mereduksi noise. Namun kapasitor ini menimbulkan kerugian yang menyebabkan response op-amp terhadap sinyal input menjadi lambat. Op-amp ideal memiliki parameter slew-rate yang tak terhingga. Sehingga jika input berupa sinyal kotak, maka outputnya juga kotak. Tetapi karena ketidak idealan op-amp, maka sinyal output dapat berbentuk ekponensial. Sebagai contoh praktis, op-amp LM741 memiliki slew-rate sebesar 0.5V/us. Ini berarti perubahan output op-amp LM741 tidak bisa lebih cepat dari 0.5 volt dalam waktu 1 us.
Parameter CMRR
Ada satu parameter yang dinamakan CMRR (Commom Mode Rejection Ratio). Parameter ini cukup penting untuk menunjukkan kinerja op-amp tersebut. Op-amp dasarnya adalah penguat diferensial dan mestinya tegangan input yang dikuatkan hanyalah selisih tegangan antara input V1 (non-inverting) dengan input V2 (inverting). Karena ketidak-idealan op-amp, maka tegangan persamaan dari kedua input ini ikut juga dikuatkan. Parameter CMRR diartikan sebagai kemampuan op-amp untuk menekan  penguatan tegangan ini (common mode) sekecil-kecilnya. CMRR didefenisikan dengan rumus CMRR = ADM/ACM yang dinyatakan dengan satuan dB. Contohnya op-amp dengan CMRR = 90 dB, ini artinya penguatan ADM (differential mode) adalah kira-kira 30.000 kali dibandingkan penguatan ACM (commom mode). Kalau CMRR-nya 30 dB, maka artinya perbandingannya kira-kira hanya 30 kali. Kalau diaplikasikan secara real, misalkan tegangan input V1 = 5.05 volt dan tegangan V2 = 5 volt, maka dalam hal ini tegangan diferensialnya (differential mode) = 0.05 volt dan tegangan persamaan-nya (common mode) adalah 5 volt. Pembaca dapat mengerti dengan CMRR yang makin besar maka op-amp diharapkan akan dapat menekan penguatan sinyal yang tidak diinginkan (common mode) sekecil-kecilnya. Jika kedua pin input dihubung singkat dan diberi tegangan, maka output op-amp mestinya nol. Dengan kata lain, op-amp dengan CMRR yang semakin besar akan semakin baik.
Op-amp ideal
Op-amp pada dasarnya adalah sebuah differential amplifier (penguat diferensial) yang memiliki dua masukan. Input (masukan) op-amp seperti yang telah dimaklumi 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.

Comments

Popular posts from this blog

Kendali nyala / padam peralatan listrik dengan SENSOR LM35

0
inShare Artikel ini akan membahas cara on / off peralatan listrik secara otomatis menggunkan sensor suhu LM 35


Pada kesempatan kali ini kita akan membuat sebuah rangkaian sederhana yang dapat mengendalikan start-stop FAN, yang biasanya digunakan sebagai sebuah pendingin suatu system. Misalnya FAN dipasang pada sebuah BOX yang didalamnya terdapat beberapa rangkaian elektronika yang membutuhkan pendinginan, atau mungkin juga dipasang pada Heat Sink yang digunakan untuk mendinginkan IC atau Transistor.

Rangkaian hanya terdiri dari dua buah penguat op_amp yang banyak sekali dijumpai di toko-toko elektronik. Harganya juga sangat terjangkau, tentu saja akan menghemat isi dompet kita. Bila dibandingkan dengan IC mikrokontroler harganya jauh lebih murah.
Gambar 1 adalah sebuah op_amp non inverting dengan IC LM358. Penguatannya sebesar:


R3 dan C2 terangkai secara seri pada input non inverting bertujuan untuk menjaga kestabilan sinyal output dari LM35, ini sesuai dengan datasheet …

SMS controller dengan mirkokontroller + Bascom AVM , AT Mega16, modem Wavecom Fastrack M1206B

berikut ini adalah contoh aplilaksi mikrokontroler dalam kehidupan sehari hari... mikrokontroller dapat dipergunakan dalam automatisasi waktu nyala / padam nya peralatan listrik, pengaman rumah / tambak/ kebun dan sebagaianya

Dalam artikel ini, akan dibahan mengenai aplikasi mikrokontroller sebagai pengendali peralatan listrik dengan SMS

Aplikasi yang akan kita buat ini berfungsi untuk meng ON-OFF kan pin ouput microcontroller melalui SMS.
Pin-pin output yang kita gunakan adalah PORTC yang sudah terhubung ke LED. Untuk men ON-OFF kan ouput, format sms yang harus dikirm #CMD.
Isi CMD merupakan data biner 4bit, misal:
#1111 (PORTC.0--PORTC.3 ON semua) #0001 (hanya PORTC.0 yang ON) #0111(hanya PORTC.3 yang OFF) dst. Untuk input kita gunakan tombol yang terhubung ke PIND.2, saat tombol di tekan microcontroller akan mengirim SMS “PIND.2= ON”.
Dalam aplikasi kita akan menggunakan LCD, RS232 dan interrupt jadi sebelum mencoba artikel ini simak dahulu artikel tentang LCD, RS232…