Rangkaian penguat operasional (Op-amp) Linier. Sigit Pramono,ST,MT

Transkripsi

1 angkaian penguat operasional (pamp) Linier Sigit Pramono,ST,MT

2 Tujuan Pembelajaran Setelah mengikuti kuliah ini, Mahasiswa dapat mendesain (C5) dan membandingkan (A4) rangkaian penguat operasional (pamp) Linier Materi Ajar Pengertian penguat operasional (pamp) Karakteristik pamp angkaian Inverting Amp (penguat membalik) angkaian Non Inverting Amp (penguat tak membalik) angkaian oltage Folower (Pengikut Tegangan /Buffer) angkaian Summing Amp (Penguat Penjumlah) angkaian Difrensial Amp (Penguat Selisih)

3 Pengertian penguat operasional (pamp) perational Amplifier (p Amp) pada hakekatnya adalah suatu penguat diferensial terkopel DC dengan penguatan sangat tinggi. Penggunaan p Amp : Komunikasi Audio dan adio Teknologi Kedokteran Instrumentasi Pengendalian, dll

4 Simbol dan Kemasan Noninverting Inverting utput DIP 8 DIP 4 Kaleng 8 Pin

5 IC Product FFSET NULL 8 N.C. UTPUT A 8 IN IN UTPUT FFSET NULL IN A IN A UTPUT B IN B IN B DIP74 Dual opamp 458 device

6 Karakteristik pamp Ideal ery high differential gain High input impedance Low output impedance Provide voltage changes (amplitude and polarity) Used in oscillator, filter and instrumentation Accumulate a very high gain by multiple stages Input in~inf d Input 2 G G d o d d very large, cc cc 5 say 0 o utput out~0 : differential gain normally

7 Schematic p Amp 74

8 Perbandingan Karakteristik p Amp Parameter Ideal LM74 LF347 LM38 penloop Gain (A L ) Input esistance ( in ) Ω 2 M Ω 0 2 Ω 3 M Ω utput esistance ( o ) 0 Ω 75 Ω 75 Ω 75 Ω Gain Bandwidth Product Hz MHz 4 MHz 5 MHz CM 90 db 00 db 00 db

9 angkaian ekivalen p Amp in Ain ~ Ideal opamp Zout=0 out in Zin ~ Practical opamp Ain Zout out

10 Catu Daya pamp p Amp dapat dicatu dari sumber tegangan DC dengan output simetris ataupun tunggal. Tegangan catu pamp antara : ± 5 s/d ± 8 0 Catu Daya DC output tunggal Catu Daya DC output simetris

11 Tegangan utput 2 AL o o = AL ( 2) d = 2 o = AL. d d : adalah tegangan selisih pada masukan Batas atas tegangan output = tegangan positif saturasi ( Sat ) Batas bawah tegangan output = tegangan negatif saturasi ( Sat ) Tegangan saturasi besarnya antara sampai dengan 2 olt di bawah tegangan catu

12 Terminal Input pamp mempunyai dua buah terminal input yaitu : Noninverting ( ) Inverting ( ) d AL o = AL.d d AL o = AL.d

13 Deferensial Input (d) Dari persamaan output : o = AL. d Didapat : d Maks A Sat L d Maks 3olt A Contoh : p Amp LM 74 mempunyai A L = dan ± sat = ± 3 olt Sat L 65 d maks menunjukkan tegangan maksimum yang akan membuat tegangan output menjadi saturasi

14 Contoh cc = ± 5, Sat = ± 3 dan A L = No () () d Polaritas d Polaritas , , m 5m m 0 5m 3

15 Inverting Ampfier (Penguat Membalik ) F F i i I d = 0 I o 0 o Acl.i t 0 t Dengan d = 0 I i F CL i i F I. F F. F i i Mak A A CL Sat i

16 Non Inverting Amp (Penguat Takmembalik) Dengan d = 0 i d = 0 A CL i o F I o Acl.i F i 0 t 0 t i Mak A CL, i i I I. F F i F. F i Sat i i(l ) i F i

17 Contoh :Jika Sat = ± 8 olt i Jika I berupa sinyal AC : Jika I berupa sinyal DC : 0K F 00K 9 9 0K i 0,2 0 t 0,2 o o 2 L F i 00 K i 0i 0K 0 t 2 I (olt) (olt) 0,3 3 F 00K 0 i t 0,52 5,2 i 0K 9 9 0K L o o 8 Terpotong pada Sat 8 ( Sat ) 0 t 8

18 Contoh :Jika Sat = ± 8 olt Jika I berupa sinyal AC : Jika I berupa sinyal DC : i 9 o 0K 00K 9 F i (olt) 0,2 0 t 0,2 o (olt) 2,2 0 t F i 00K i i 0K 2,2 i 9 o 0K 00K 9 F i (olt) 0 o (olt) 8 Terpotong pada Sat t I (olt) (olt) 0,3 3,3 0,52 5,72 8 ( Sat ) 0 t 8

19 oltage Follower(Pengikut Tegangan)/Buffer i i d = 0 o Dengan d = 0 = i Sehingga : i 0 t o 0 t A CL i >> = BESA o << = KECIL I

20 Summing Amp Inverting (Penjumlah) I I I2 I3 d = 0 F o I 2, I2, 2 I I I2 I3 I. F I 3 F 2 3 F Jika F = = 2 = 3 = 2 3 Jika = 2 = 3 = F 2 3

21 Contoh : Jika Sat = ± 3 olt = 0 K 2 = 4K7 F = 0 K = 3, 2 = 2, 3 = = 2K2 5 5 F F F K 0K 0K 3 2 0K 4,7K 2,2K 3 4,26 4,5, 76

22 Contoh : 2 = 0 K 2 = 0 K F = 0 K 9 9 (olt) 2 (olt) (olt)

23 Summing Amp Non inverting (Penjumlah) i didapatkan dari persamaan simpul : i d = 0 2 o F = i i 2 2 i 2 Sedemikian rupa sehingga : 0 Dengan demikian : F i 2

24 Penjumlah Takmembalik N Masukan i d = 0 o (n) 2 3 = 2 3

25 Contoh : i d = 0 9 o 0K 2 0K 9 F 0K K i i ( 2) i, 5olt 2 2 F 0K i,5 2,5 3olt 3 0K

26 Contoh : i 9 0K 2 0K 3 0K d = K K i 2olt K i olt 5 0K

27 Defference Amplifier (Penguat Selisih) d = 0 i 4 o Jika = 2 =, dan 3 = 4 = F F 2 Jika = 2 = 3 = 4 = 2

28 Contoh : Jika = 2 = 3 = 4 = = 0K 2 2 0K 2 0K d = 0 i 4 0K 3 : 0K 9 9 (olt) 2 (olt) (olt)

29 Contoh : 3 : 22K 3 : 5K K 2 0K d = K K 2 2K d = 0 4 8K 9 9 (a) (b) F K 2 4 4, 4 0K 5K 8K 5K 5 0K 8K 2K 0K 2,

30 Penguat Intrumentasi

31 2 3 G A A 2 A 3 G G G 2 2 A A A A G II I

32 PEMAKAIAN PAMP DALAM MATEMATIKA Contoh 0K K 3 40K d = 0 F 00K o = ( ,5 3 )

33 Contoh 2 : angkaian Adder Substractor ' 2' F F o = 25K; 2 = 50K; F = F = 00K = 0K; 2 = 00K =