OP-AMP

Pengertian OP-AMP

OP adalah penguat beda (differential amplifier) dengan impedansi input tinggi dan output

impedansi rendah. Op amp banyak digunakan untuk pengubah tegangan (amplitudo dan

polaritas), osilator, filter dan rangkaian instrumentasi. Op amp terdiri dari sejumlah besar

difFerential amplifier untuk mendapatkan penguatan tegangan yang besar.

Gambar op amp :

Gambar 3.1 Operational Amplifier

Penguat operasional (operational amplifier) atau yang biasa disebut OP-AMP

merupakan suatu komponen elektronika berupa integrated circuit (IC) yang terdiri atas bagian

differensial amplifier, common emiter amplifier dan bagian push-pull amplifier. Bagian output

OP-AMP ini biasanya dikendalikan dengan umpan balik negatif (negative feedback) karena nilai

gain-nya yang tinggi.

Keuntungan dari penggunaan OP-AMP adalah karena komponen ini memiliki penguatan

(A) yang sangat besar, impedansi input yang besar, (Zin >>) dan impedansi output yang kecil

(Zout <<). Selain dari itu, kemampuan interval frekuensi dari komponen ini sangat lebar.

Op amp dasar

Op amp menggunakan differential amplifier dengan dua input (plus dan minus ) dan

setidaknya satu output.

Gambar 3.2 Op amp dasar

Rangkaian dasar op amp adalah sbb:

Gambar 3.3 Rangkaian dasar Op Amp

Penguatan yang terjadi adalah :

Unity gain yaitu Jika Rf = R1 maka penguatan tegangan = - 1

Penggunaan dari OP-AMP meliputi amplifier atau penguat biasa (non-inverting

amplifier), inverting amplifier, komputer analog (operasi jumlah, kurang, integrasi, dan

diferensiasi), dan lain sebagainya. Jenis OP-AMP yang populer dipakai adalah Chip μA741

yang dibuat oleh pabrik semikonduktor Fairchild.

OP-AMP dapat pula dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, misalnya sebagai penguat

audio, pengatur nada, osilator atau pembangkit gelombang, sensor circuit, dan lain sebagainya.

OP-AMP banyak disukai karena faktor penguatannya besar (100.000 kali).

Input OP-AMP bisa berupa tegangan searah maupun tegangan bolak-balik. Sedangkan

output OP-AMP tergantung input yang diberikan. Jika input OP-AMP diberi tegangan searah

dengan input “ Non Inverting “ (+) lebih besar dari pada input inverting (-), maka pada output

OP-AMP akan positip (+).

Sebaliknya jika input “ Non Inverting “ (+) lebih kecil dari pada input “ inverting “ (-), maka

output OP-AMP akan negatip (-). Jika input OP-AMP diberi tegangan bolak-balik dengan input “

Non Inverting “ ( + ), maka pada output OP-AMP akan sephasa dengan inputnya tersebut.

Sebaliknya jika input “ Inverting “ ( - ) diberi sinyal / tegangan bolak – balik sinus, maka pada

output OP-AMP akan berbalik phasa terhadap inputnya.

Dalam kondisi terbuka ( open ) besarnya tegangan output ( Uo ) adalah:

Uo = AoL ( Ui1 – Ui2 ) ( 1 – 1 )

Dimana : Uo = Tegangan output

AoL = Penguatan “ open loop “

Ui1 = Tegangan input Non Inverting

Ui2 =Tegangan input Inverting

Suatu amplifier dapat dikatagorikan operasional jika memenuhi tiga karakteristik utama,

yakni:

1. Very high gain (200.000 kali)

2. Very high input impedance

3. Very low output impedance

OP-AMP umumnya terdiri atas tiga stage atau amplifier yang dirangkai secara cascade.

Ketiga stage itu masing-masing:

1. Differensitial amplifier

2. Voltage amplifier

3. Output amplifier

Differential amplifier memiliki respon frekuensi yang sangat lebar dan input impedance

yang sangat tinggi. Voltage amplifier memberikan penguatan yang sangat tinggi dan output

amplifier memberikan output impedance yang sangat rendah sehingga dapat mengeluarkan

arus listrik yang besar terhadap beban.

Sejarah Perkembangan Op-Amp

Pengembangan rangkaian terpadu IC luar telah ada sejak tahun 1960, pertama telah

dikembangkan pada “ chip “ silikon tunggal. Dimana rangkaian terpadu tersebut merupakan

susunan antara transidtor, dioda sebagai penguat beda dan pasangannya Darlington.

Kemudian tahun 1963 industri semikonduktor Fairchild memperkenalkan IC OP-AMP pertama

kali µA 702, yang mana merupakan pengembangan IC OP-AMP yang lain sebelumnya, dimana

tegangan sumber (Catu Daya) dibuat tidak sama yaitu + UCC = + 12 V dan - UEE = - 6 V, dan

resistor inputnya rendah sekali yaitu (40 KW) dan gain tegangan (3600 V/V). IC tipe µA702 ini

tidak direspon oleh industri- industri lain karena tidak universal.

Tahun 1965 Fairchild memperkenalkan IC MA709 merupakan kelanjutan sebagai

tandingan dari µA702. Dengan banyak kekhususan tipe µA709 mempunyai tegangan sumber

yang simetris yaitu + UCC = 15 V dan – UEE = -15 V,resistan input yang lebih tinggi ( 400 KW )

dan gain tegangan yang lebih tinggi pula (45.000 V/v). IC µA709 merupakan IC linear pertama

yang cukup baik saat itu dan tidak dilupakan dalam sejarah dan merupakan generasi OP-AMP

yang pertama kali. Generasi yang pertama OP-AMP dari Motorola yaitu MC1537. Beberapa hal

kekurangan OP-AMP generasi pertama yaitu:

Tidak adanya proteksi hubung singkat pada OP-AMP dikarena OP-AMP sangat rawan

terhadap hubung singkat ke ground, maka seharusnya proteksi ini penting. Hal tersebut dapat

disebabkan oleh:

1. Suatu kemungkinan problem “ latch up “. Tegangan output dapat di “ latch up “ sampai

pada beberapa harga yang karena kesalahan dari inputnya.

2. Memerlukan Jaringan frekuensi eksternal sebagai kompensasi ( dua kapasitor dan

resistor ) untuk operasi yang stabil. Selanjutnya tahun 1968 teknologi OP-AMP

dikembangkan oleh Fairchild dengan IC µA741 yang telah dilengkapi proteksi hubung

singkat , stabil, resistor input yang lebih tinggi ( 2 MW ), gain tegangan yang ekstrim

( 200.000 V/V ) dan kemampuan offset null ( zerro offset ). OP-AMP 741 termasuk

generasi kedua dan IC yang lain juga termasuk OP-AMP generasi kedua yaitu LM101,

LM307, µA748 dani MC1558 merupakan OP-AMP yang berfungsi secara umum

sebagaimana LM307. Untuk tipe – tipe OP-AMP yang khusus seperti mengalami

peningkatan dari segii kegunaan atau fungsinya seperti : LM318 (dengan kecepatan tinggi

sekitar 15 MHZ). Lebar band kecil dengan “ slew rate “ 50 V/µS. IC µA 771 merupakan

OP-AMP dengan input bias arus yang rendah yaitu 200 pA dan “ slew rate “ yang tinggi

13 V/µS. Lalu µA714 yaitu IC OP AMP yang presisi dengan noise rendah (1,3 µA/10C),

offset tegangan yang rendah ( 75 µV ), offset arus yang rendah ( 2,8 nA ). Tipe IC OP-

AMP lain yaitu µA791 merupakan OP-AMP sebagai penguat daya (Power Amplifier)

dengan kemampuan arus output 1A. Dan IC OP-AMP µA776 adalah OP-AMP yang multi

guna bisa diprogram. Generasi – generasi yang akhir inilah yang banyak dijumpai dalam

pameran – pameran untuk pemakaian – pemakaian khusus.

IC linear dalam pengembangannya tidak cukup hanya disitu saja bahkan sudah dibuat

blok – blok sesuai keperluan seperti untuk keperluan

konsumen (audio, radio dan TV), termasuk keperluan industri seperti (timer, regulator dan lain-

lainnya). Bahkan belakangan ini dikembangkan OP-AMP dengan teknologi BI - FET dan “ laser

trimming “. Karena dengan teknologi BI - FET lebar band bisa ditekan dan “ slew rate “ cepat,

bersama ini pula bias arus rendah dan offset input arus rendah. Contoh tipe OP-AMP BI – FET

LF351, dan LF353 dengan input bias ( 200 pA ) dan offset arus ( 100 pA ), bandwidth gain unity

yang besar ( 4 MHZ ), dan “ slew rate “ yang cepat (13V/MS ) dan ditambah lagi pin kaki –

kakinya sama dengan IC µA741 (yang ganda) dan IC MC1458 ).

JENIS OP-AMP DAN BENTUK KEMASANNYA

Ada banyak jenis OpAmp, namun yang umum dijual di pasaran adalah OpAmp 741.

OpAmp type 741 dijual dengan dua tampilan, yakni silinder dan DIL (Dial In Line). Yang

berbentuk silinder berkaki 8 pin, sedangkan yang berbentuk DIL ada yang berkaki 8 pin, namun

ada juga yang berkaki 14 pin.

Gambar 3.4 Jenis Op-Amp

Nomor pin untuk 8 kaki dan 14 kaki:

Pin 1 (3) + Pin 5 (9) untuk penyetelan 0 volt.

Pin 2 (4) untuk inverting input.

Pin 3 (5) untuk noninverting input.

Pin 4 (6) untuk ground atau tegangan negatif.

Pin 6 (10) terminal keluaran (output).

Pin 7 (11) untuk tegangan positif.

Nomor pin dalam kurung untuk DIL 14 kaki.

Gambar 3.5 Op-Amp

Bentuk Kemasan OP-AMP

Ada 3 ( tiga ) macam bentuk kemasan IC linear yaitu

Bentuk kemasan datar ( Flat pack )

Bentuk kemasan logam / transistor ( Metal or transistor pack )

Bentuk kemasan sisi gari ganda ( Dual-in-line pack)

Gambar 3.6 Kemasan OP-AMP

Satu penguat operasional atau operational amplifier dalam bahasa inggris, sering disebut

sebagai Op-Amp, yang biasanya dikenal dengan sebuah IC dimana banyak transistor

digabungkan dalam satu kristal semikonduktor. Dengan memakai teknologi IC banyak transistor

dan komponen elektronika lain bias digabungkan menjadi satu komponen dengan berbagai

sambungan dan sifat tertentu yang canggih. Rangkaian Op-Amp dalam IC modern merupakan

pendekatan yang baik untuk sifat Op-Amp ideal.

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 opamp 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).

Satu Op-Amp merupakan suatu penguat diferensial dengan penguatan yang tak

terhingga. Satu penguat diferensial adalah suatu yang mempunyai dua masukkan dan voltase

pada keluaran tergantung dari perbedaan potensial antara kedua masukkannya. Berarti

terdapat persamaan :

V output = ( V input 1 – V input 2 ) . A

Dimana A adalah factor penguatan. Karena penguatan A tak terhingga dari Op-Amp,

maka terdapat persamaan untuk Op-Amp:

V output = ( V input1 – V input 2 ) .

Sifat- sifat yang lain dari Op-Amp ideal adalah sebagai berikut :

- Tidak ada yang masuk atau keluar dari masukkannya, berarti resistivitas

masukannya Ri = .

- Resistivitas keluaran sebesar R out = 0

- Penguatan Op-Amp tak berhingga.

Tegangan keluaran hanya tergantung dari selisih voltase pada masukan dan tidak

tergantung dari potensial bersama pada mesukannya.

Karakteristik dan Parameter OP-AMP

A. Op-Amp Dasar

Op-Amp menggunakan differential amplifier dengan dua input (plus dan minus ) dan

setidaknya satu output.

Gambar 3.7 Op-Amp Dasar

Rangkaian dasar Op-Amp sebagai berikut :

Gambar 3.8 Rangkaian Dasar Op-Amp

Penguatan yang terjadi adalah :

Unity gain

Jika Rf = R1 maka penguatan tegangan = - 1

B. Op-Amp Ideal dan Op-Amp Real

Tentu saja Op-Amp yang ada tidak persis seperti Op-Amp ideal,tetapi terdapat

beberapa sifat yang tidak ideal. Pada banyak rangkaian dan pemakaian rangkaian tersebut,

pengaruh sifat real dari Op-Amp pelu diperhatikan karena pengaruh pada fungsi rangkaian

cukup besar. Rangkaian ini misalnya rangkaian ukur yang harus memberikan hasil yang sangat

teliti atau rangkaian dimana Op-Amp dirangkai bersama dengan resistivitas yang sangat besar

pada masukkan Op-Amp.

C. Diferential Amplifier

Differential amplifier adalah rangkaian yang banyak digunakan dalam IC.Perhatikan

bahwa rangkaian mempunyai dua input dan dua output.

Gambar 3.8 Rangkaian Diferential Amplifier

Jika sinyal input diaplikasikan pada salah satu input, dengan input yang lain

dihubungkan ke ground, operasi kerjanya disebut dengan single-ended. Jika dua input

dengan polaritas berlawanan diaplikasikan, disebut dengan double-ended. Jika input

yang sama diaplikasikan pada ke dua terminal input, disebut dengan common mode.

Dalam operasi common-mode, input sinyal yang sama menghasilkan sinyal yang

berlawanan pada masing-masing collector. Kedua sinyal saling meniadakan sehingga

outputnya menjadi nol. Dalam praktek, nilai output tidak benar-benar nol, tapi

menghasilkan sinyal yang kecil. Fitur utama dari differential amplifier adalah gain yang

sangat besar jika sinyal yang berlawanan diberikan pada input, dibandingkan dengan

gain yang sangat kecil yang dihasilkan dari common input. Ratio dari perbedaan

penguatan ini disebut common mode rejection.

Gambar 3.10 Rangkaian Bias DC

VE = 0 V – VBE = - 0.7 V

Arus emitter :

Dengan asumsi kedua transistor sama (Q1 = Q2) maka

IC1= IC2 = ½ IE

Menghasilkan tegangan collector

VC1 = VC2 = VCC – ICRC = VCC- ½ IE RC

D. Penguatan Diferensial

Sifat dari Op-Amp ideal adalah voltase pasa keluaran hanya tergantung dari selisih

antara kedua masukkan dan penguatan diferensialnya tak terhingga. Sebenarnya penguatan

diferensial memiliki nilai yang terhingga. Penguatan diferensial biasa disebut sebagai AD dan

terdifinisi sebagai berikut :

Di mana :

E. Penguatan Bersama ( Common Amplification )

Pada Op-Amp ideal voltase keluaran hanya tergantung dari perbedaan voltase pada

kedua masukkan dn tidak tergantung dari besar potensial pada masukkannya. Berarti keluaran

sama persis ketika kedua masukan sama-sama mempunyai potensial IV terhadap GND atau

mempunyai potensial 8V terhadap GND. Pada Op-Amp real potensial bersama dari input akan

mempengaruhi keluaran. Terhadap penguatan bersama AC ( common Amplification ) dengan

definisi sebagai berikut :

dimana :

Common Mode Rejection Ratio ( CMRR ) sering dinyatakan dengan huruf besar G adalah

perbandingan antara penguatan diferensial AD dan

bersama AC :

F. Input Op-Amp

Untuk Op-Amp ideal voltase keluaran nol ketika perbedaan voltase input nol,tetapi

dalam Op-Amp real voltase input biasanya berbeda dari nol ketikakeluaraaan nol. Perbedaan

voltase input dimana voltase output nol tersebut Input Offset, Voff. Besar dari input offset

tergantung dari Op-Amp dan biasanyan besarnya antara 25 V dan 5mV. Kalau suhu berubah

maka voltase offset juga berubah. Besar perubahan voltase offset

(Temperature coeffisien). Pada berbagai Op_amp ada masukan khusus untuk

menghilangkan input offset. Dengan rangkaian tambahan dan memakai masukan

tersebut,besar dari voltase offset bias diatur. Biasanya prlengkapan ini dipakai untuk

menghilangkan voltase offset, berarti mengaturnya menjadi nol. Hal ini disebut dengan

menolkan voltase offset. Kalau offset sudah dinolkan pada suhu tertentu,voltase offset hanya

timbul kalau suhu berbeda dengan suhu tersebut. Tetapi kalau offset diatur dengan rangkaian

pengatur tersebut maka pengaruh suhu lingkungan pada besar voltase biasanya menjadi lebih

besar berarti koefisien suhu menjadi lebih besar. Satu lagi perbedaan lagi yang harus

diperhatikan pada Op-Ampreal adalah arus yang terdapat pada inputnya. Arus tersebut

sebenarnya merupakan arus yang terdiri dari dua macam arus, yaitu satu bagian yang

besarnya tidak tergantung pada besar voltase input dan satu bagian yang tergantung pada

voltase input (arus yang terjadi karena adanya resistivitas input).

G. Output Op-Amp

Pada keluaran terdapat resistivitas keluaran. Resistivitas keluaran biasanya sebesar

beberapa puluh ohm sampai orde k . juga terdapat batas maksimal dan batas minimal untuk

voltase keluaran. Voltase keluaran ,aksimalpositif biasanya 1 sampai 3V (tergantung Op-Amp

dan beban pada outputnya) di bawah voltase sumber positif dan voltase keluaran minimal

negative biasanya 1 sampai 3 V (tergantung Op-Amp dan beban pada outputnya) di atas

voltase sumber negative. Tetapi juga ada Op-Amp yang bias memiliki voltase output sampai

voltase sumber negatif atau sampai voltase sumber positif. Selain terdapat resistivitas outpunya

juga terdapat suatu pembatasan arus pada keluaran Op-Amp untuk melidungi Op-Amp dari

penyerapan daya yang terlalu besar. Op-Amp biasanya bias dipakai hanya dengan arus

keluaranmaksimal sebesar beberapa mA. Kalau arus yang lebih besar dibutuhkan pada

keluaran rangkaian.

Rangkaian Praktis Op Amp

Inverting Amplifier

Rangkaian dasar penguat inverting adalah seperti yang ditunjukkan pada gambar di

bawah ini, dimana sinyal masukannya dibuat melalui input inverting. Seperti tersirat pada

namanya, pembaca tentu sudah menduga bahwa fase keluaran dari penguat inverting ini akan

selalu berbalikan dengan inputnya. Pada rangkaian ini, umpanbalik negatif di bangun melalui

resistor R2. 

 

Gambar 3.11 Penguat inverter

Input non-inverting pada rangkaian ini dihubungkan ke ground, atau v+ = 0. Dengan mengingat

dan menimbang aturan 1 (lihat aturan 1), maka akan dipenuhi v- = v+ = 0. Karena nilainya = 0

namun tidak terhubung langsung ke ground, input op-amp v- pada rangkaian ini dinamakan

virtual ground. Dengan fakta ini, dapat dihitung tegangan jepit pada R adalah v in – v- = vin dan

tegangan jepit pada reistor R2 adalah vout – v- = vout. Kemudian dengan menggunakan aturan 2,

di ketahui bahwa :

iin + iout = i- = 0, karena menurut aturan 2, arus masukan op-amp adalah 0.

iin + iout = vin/R1 + vout/R2 = 0

Selanjutnya :

vout/R2 = - vin/R1 .... atau

vout/vin = - R2/R1

Jika penguatan G didefenisikan sebagai perbandingan tegangan keluaran terhadap tegangan

masukan, maka dapat ditulis 

 …(1)

Impedansi rangkaian inverting didefenisikan sebagai impedansi input dari sinyal masukan

terhadap ground. Karena input inverting (-) pada rangkaian ini diketahui adalah 0 (virtual

ground) maka impendasi rangkaian ini tentu saja adalah Zin = R1.

Non- Inverting Amplifier

Prinsip utama rangkaian penguat non-inverting adalah seperti yang diperlihatkan pada

gambar di bawah ini. Seperti namanya, penguat ini memiliki masukan yang dibuat melalui input

non-inverting. Dengan demikian tegangan keluaran rangkaian ini akan satu fasa dengan

tegangan inputnya. Untuk menganalisa rangkaian penguat op-amp non inverting, caranya sama

seperti menganalisa rangkaian inverting. 

Gambar 3.12 Penguat non-inverter

 

Dengan menggunakan aturan 1 dan aturan 2, kita uraikan dulu beberapa fakta yang

ada, antara lain :

vin = v+

v+ = v-  = vin ..... lihat aturan 1.

Dari sini ketahui tegangan jepit pada R2 adalah vout – v- = vout – vin, atau iout = (vout-vin)/R2.

Lalu tegangan jepit pada R1 adalah v- = vin, yang berarti arus iR1 = vin/R1. Hukum kirchkof pada

titik input inverting merupakan fakta yang mengatakan bahwa :

iout + i(-) = iR1

Aturan 2 mengatakan bahwa i(-) = 0 dan jika disubsitusi ke rumus yang sebelumnya,

maka diperoleh 

iout = iR1

Jika ditulis dengan tegangan jepit masing-masing, maka diperoleh : 

(vout – vin)/R2 = vin/R1

Yang kemudian dapat disederhanakan menjadi :

vout = vin (1 + R2/R1)

Jika penguatan G adalah perbandingan tegangan keluaran terhadap tegangan masukan,

maka didapat penguatan op-amp non-inverting :

… (2)

Impendasi untuk rangkaian Op-amp non inverting adalah impedansi dari input non-inverting

op-amp tersebut. Dari datasheet, LM741 diketahui memiliki impedansi input Zin = 108 to 1012

Ohm.

Differensiator

Gambar 3.13 Rangkaian op-amp sebagai Differensiator

Gambar diatas merupakan rangkaian differensiator, yaitu rangkaian yang akan

mendifferensialkan sinyal yang masuk ke rangkaian tersebut. Output dari rangkaian ini seakan-

akan merupakan fungsi hasil pendifferensialan dari fungsi masukan. Rangkaian ini dinamakan

pula “the differentiation amplifier”.

Dapat dilihat dari gambar berikut :

Gambar 3.14 Pendiferensialan sinyal kotak

Sama halnya dengan sinyal-sinyal lain yang dimasukkan ke rangkaian itu, keluarannya

akan terdifferensialkan.

Dengan KCL, akan dicari persamaan-persamaan yang berlaku pada rangkaian diatas :

karena , maka .

Persamaan lain yaitu : , tetapi karen , maka :

bila ditulis dalam bentuk lain :

Dapat dilihat merupakan fungsi differensial dari dengan sebagai

konstanta.

Integrator

Kebalikan dari rangkaian semula, rangkaian ini akan mengintegralkan sinyal masukan

ke sinyal keluaran.

Gambar 3.15 Rangkaian Op-Amp sebagai Integrator

Perhatikan perbedaannya dengan rangkaian differensiator pada gambar 3.7 diatas.

Yaitu tidak adanya capasitor pada jalur input. Bila diberikan sinyal kotak sebagai masukan,

akan dihasilkan sinyal mirip segitiga. Dapat dilihat pada gambar berikut :

Contoh sinyal :

Gambar 3.16 Pengintegralan sinyal kotak

Dengan dasar KCL seperti diatas :

karena , maka .

Sedangkan arus pada kapasitor dapat dirumuskan sebagai :

Maka :

,

karena sehingga :

bila masing-masing ruas diintegralkan, maka :

dapat ditulis :

sudah terbentuk. Bahwa merupakan fungsi integral dari .

Comparator

Rangkaian comparator digunakan untuk membandingkan tegangan masukan. Apakah

positif ataukan negatif. Rangkaian ini dapat digunakan sebagai sensor. Dengan mengetahui

masukan bertegangan positif/negatif output maka akan mempengaruhi output rangkaian,

sehingga dapat diambil langkah-langkah yang sekiranya perlu dilakukan bila suatu gejala

tertentu terjadi.

Gambar rangkaian sebagai berikut :

Gambar 3. 17 Rangkaian Op-Amp sederhana sebagai comparator

Karena sinyal input dimasukkan melalui kaki + maka bila Vin positif maka Vout juga

positif. Demikian pula bila Vin negatif maka Vout negatif. Bila masukan nol, maka sinyal

keluaran juga akan nol.

Adder

Gambar 3.18 Rangkaian Op-Amp sebagai adder

Rangkaian adder merupakan rangkaian yang menjumlahkan tegangan masukan

menjadi tegagan output. Juga tergantung dari berapa besar penguatannya. Sehingga bila

dimasukkan tegangan masing-masing 1V, 2V dan 3V, maka output yang didapat adalah 6V.

Dihitung dengan persamaan :

disederhanakan :

Sedangkan bila kita hitung Vo berdasarkan V1 sebagai berikut :

Karena = 2 kOhm dan = 1 kOhm, maka besarnya gain sebesar 1+2 = 3.

maka :

Sehingga telah terbukti secara matematis bahwa rangkaian diatas merupakan adder /

penjumlah.

Unity Follower

Unity follower menghasilkan gain = 1 tanpa pembalikan phase. Dengan demikian maka Vo

= V1. Ini berarti bahwa output mempunyai magnitud phase yang sama dengan input.

Gambar 3.19 Unity Follower

Inverting Amplifier

Rangkaian penguatan konstan yang banyak digunakan adalah inverting

amplifier, seperti gambar berikut :

Gambar 3.20 Rangkaian Inverting Amplifier

Output diperoleh dengan mengalikan input dengan suatu konstanta penguatan yang

nilainya ditentukan oleh resistor input R1 dan resistor umpan balik Rf. Output ini terbalik

(inverted) dari input (beda phase 180o).

Summing Amplifier

Rangkaian menunjukkan penguatan dengan tiga input yang menghasilkan suatu fungsi

penjumlahan. Masing-masing input dikuatkan dengan suatu konstanta penguatan sebelum

dijumlahkan.

Gambar 3.21 Summing Amplifier

Tegangan output yang dihasilkan adalah :