APLIKASI OPERASIONAL AMPLIFIER 2011 - Repository ...

Sri Supatmi Elektronika Lanjut

APLIKASI OPERASIONAL AMPLIFIER 2011

APLIKASI OPERASIONAL AMPLIFIER

1. SUMMING AMPLIFIER

Penguat penjumlah berfungsi menjumlahkan level masing masing sinyal input yang masuk ke op amp.

Penggunanan op amp sebagai penjumlah sering dijumpai pada rangkaian mixer audio. Penguat penjumlah memiliki ciri khusus yaitu sinyal keluaran merupakan hasil penguatan dari penjumlahan sinyal masukannya. Pada bagian ini dicontohkan penguat penjumlah berdasarkan rangkaian penguat inverting. Sehingga sinyal keluaran adalah berbeda fasa sebesar 180o. Rangkaian ini ditunjukkan oleh Gambar 1.

Gambar 1. Rangkaian summing amplifier di kaki inverting

Pada rangkaian diatas dapat diketahui bahwa:

Jika 3 31 2 1 21 2 3

1 2 3

( ) ( )FIN IN IN

V VV V V VI I I I

R R R R R R

Dan persamaan untuk rangkaian inverting adalah: f

out inin

RV xV

R

Maka rumus untuk menghitung rangkaian summing amplifier adalah:

1 2 3

31 2

( )

( )

f f fout

in in in

out fin in in

R R RV xV xV xV

R R R

VV VV R

R R R

catatan :

1. Jika Rin pada masing-masing tegangan nilainya berbeda yaitu Rin pada V1 = R1, Rin pada V2 = R2 dan Rin

pada V3 = R3 maka persamaan diatas menjadi:

1 2 3

( )f f fout in

R R RV xV

R R R

2. Jika Rin pada masing-masing tegangan nilainya sama yaitu Rin pada V1 = Rin pada V2 = Rin pada V3 = R

maka persamaan diatas menjadi:

1 2 3( )fout

RV V V V

R



3. Jika Vin = V1 = V2 = V3 maka persamaan untuk summing amplifier adalah:

1 2 3

( )f f fout in

R R RV xV

R R R

4. Jika Vin = V1 = V2 = V3 dan Rin = R1 = R2 = R3 maka persamaan untuk summing amplifier adalah:

3( )fout in

RV xV

Rin

Penguatan untuk rangkaian summing amplifier diatas adalah:

1 2 31 2 3

; ;f f fR R RA A A

R R R

(1 )fout in

RV xV

R

Maka rumus untuk menghitung rangkaian summing amplifier adalah:

1 2(1 ) ( )fout

RV x V V

R ,

jika terdapat input tegangan ke-n dikaki non-inverting maka

1 2(1 ) ( .. )fout n

RV x V V V

R

Gambar 1. Rangkaian summing amplifier di kaki non-inverting

persamaan untuk rangkaian non- inverting adalah:

1

1

1



Contoh soal 1:

Jika V1 = 2mV, V2 = 5mV, R1=1KΩ, R2 = 2KΩ, RF = 10KΩ maka Vout =…?

Jawab:

Penguatan (Gain)/A = f

in

R

R

11

12

1010

1

105

2

f

f

R KA

R K

R KA

R K

Sehingga

1 1 2 2( . ) ( . )

( 10.2 ) ( 5.5 ) 20 ( 25 ) 45out

out

V A V A V

V mV mV mV mV mV

Contoh soal 2:

Diketahui: R1 = 2KΩ, Rf = 10KΩ

V1 = 100mV, V2 = 200mV; Vout=…?

Jawab:



2. DIFFERENSIAL AMPLIFIERRangkaian ini berfungsi untuk memperkuat sinyal selisih antara masukan satu dan dua.Penguat differensial adalah penggunaan op amp untuk mencari selisih antara dua buah titik tegangan yang berbeda.

Maka rumus untuk mencari Vout pada rangkaian Differensial amplifier adalah:

2 2 41 2

1 1 3 4

(1 )( )out

R R RV V V

R R R R

Ketika R1 = R3 dan R2 = R4 maka rumus diatas menjadi:

2 2 21 2

1 1 1 2

2 1 2 21 2

1 1 1 1 2

2 1 2 21 2

1 1 1 2

2 21 2

1 1

22 1

1

(1 )( )

( )( )

( )( )

( )

( )

out

out

out

out

out

R R RV V V

R R R R

R R R RV V V

R R R R R

R R R RV V V

R R R R

R RV V V

R R

RV V V

R

3. COMPARATORComparator adalah penggunaan op amp sebagai pembanding antara tegangan yang masuk pada input (+) dan input (-).Jika input (+) lebih tinggi dari input (-) maka op amp akan mengeluarkan tegangan positif dan jika input (-) lebih tinggi dari input (+) maka op amp akan mengeluarkan tegangan negatif. Dengan demikian op amp dapat dipakai untuk membandingkan dua buah tegangan yang berbeda. V1(+) = input non-inverting, V2(-) = input inverting.



Contoh rangkaian comparator dengan nilai V1 = 3V dan V2 = 2V, V1 > V2 dan V1 terhubung ke kaki inverting Op-Amp sehingga tegangan sumber yang dikeluarkan adalah Vs-= - 12 V, perbedaan hasil perhitungan dan alat dikarenakan adanya hambatan dalam pada OP-Amp.

Contoh rangkaian comparator dengan nilai V1 = 3V dan V2 = 5V . V2 > V1 dan V2 terhubung ke kaki non-inverting Op-Amp sehingga tegangan sumber yang dikeluarkan adalah Vs+= 12 V, perbedaan hasil perhitungan dan alat dikarenakan adanya hambatan dalam pada OP-Amp.

Contoh rangkaian comparator dengan nilai V1 =V2 = 12V

Referensi:modul praktikum elektronika lanjutbuku malvino bab differensial amplifier dan operasional amplifier.http://id.wikipedia.org/wiki/Berkas:Op-Amp_Comparator.svghttp://www.electronics-tutorials.ws/opamp/opamp_4.html

Jika Vin bernilai sama besar dengan Vs maka Vout akan memilih Vin yang memiliki nilai hambatan yang lebih kecil.



Latihan soal:

1. Vout rangkaian dibawah ini adalah

Vin = 600mV2. Hitunglah Vot dari rangkaia summing amplifier berikut:

3. Hitunglah Vot dari rangkaia summing amplifier berikut:

4. Hitunglah Vout dari rangkaian differensial amplifier atau rangkaian penguat selisih dari rangkaian berikut:



5. Hitunglah Vout dari rangkaian differensial amplifier atau rangkaian penguat selisih dari rangkaian berikut:

6. Carilah Vout untuk rangkaian berikut :

1 3 2 4 1 2

7. Carilah Vout untuk rangkaian berikut :

1 3 2 1 2

Jika diketahui: R = R = 2KΩ ; R = R = 4KΩ ; V =6V ; V = 7V ; Vs+ = +10V; Vs- = -10V

Jika diketahui: R = R = 4KΩ ; R = 2KΩ ; V =V =10mV ; Rf = 80K Ohm



8. Carilah rumus Vout untuk rangkaian berikut :

Jika diketahui R1=R2=R3=R4=R5=R

9. Carilah rumus Vout untuk rangkaian berikut :

APLIKASI OPERASIONAL AMPLIFIER 2011 - Repository ...

Documents

Transcript of APLIKASI OPERASIONAL AMPLIFIER 2011 - Repository ...