Elektronika Dasar Op-Amp: Penguat Non Inverting dan Penguat Inverting
Op-Amp: Penguat Non Inverting dan Penguat Inverting
Abstrak
Percobaan kali ini membahas Op-Amp. Penguat Operasi atau disebut dengan Op-Amp (Operational Amplifier) adalah suatu penguat beda (penguat diferensial) yang mempunyai penguatan tegangan sangat tinggi dengan impedansi masukan tinggi dan impedansi keluaran rendah. Berdasarkan pengeluaran fase gelombangnya, rangkaian Op-Amp terdiri dari 2 jenis, yaitu rangkaian penguat inverting dan rangkaian penguat non inverting. Percobaan ini bertujuan untuk memahami penggunaan Op-Amp sebagai penguat Non Inverting dan memahami penggunaan Op Amp sebagai penguat Inverting dengan metode yang digunakan berupa metode ilmiah dengan media Proteus 8 Professional. Percobaan ini menghasilkan data tabel, kurva antara Gain dan frekuensi, serta kurva tegangan keluaran dari osiloskop yang nantinya akan diolah dan menghasilkan kesimpulan berupa pengaruhnya nilai hambatan/impedansi terhadap nilai gain dan bandwidth, nilai frekuensi perhitungan secara teoritis nilai gain, serta
tegangan keluaran fase gelombang.
Kata Kunci: Bandwidth, Fase, Gain, Op-Amp
I. Tujuan
a) Memahami penggunaan Op-Amp sebagai penguat Non Inverting.
b) Memahami penggunaan Op-Amp sebagai penguat Inverting.
II. Teori Dasar
Penguat Operasi atau disebut
dengan Op-Amp (Operational Amplifier) adalah suatu penguat beda (penguat diferensial) yang mempunyai penguatan tegangan sangat tinggi dengan impedansi masukan tinggi dan impedansi keluaran rendah. Op-Amp merupakan rangkaian terintegrasi yang dikemas dalam bentuk chip, sehingga sangat praktis penggunaannya. Penggunaan Op-Amp sangat luas, termasuk diantaranya sebagai osilator, filter, rangkaian instrumentasi.
Berdasarkan pengeluaran fase
gelombangnya, rangkaian Op-Amp terdiri dari 2 jenis, yaitu:
a) Rangkaian Penguat Inverting.
b) Rangkaian Penguat Non Inverting.
Pada rangkaian penguat inverting berarti suatu penguat yang keluarannya selalu berlawanan fase dengan masukannya. Op-Amp yang berfungsi sebagai penguat inverting terlihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Rangkaian Op-Amp Penguat Inverting
Sedangkan perhitungan pada Op-Amp penguat inverting sebagai berikut: (1)
Pada rangkaian penguat non inverting berarti suatu penguat yang keluarannya tidak berlawanan fasa dengan masukannya (sefasa). Op-Amp yang berfungsi sebagai penguat non inverting terlihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Rangkaian Op-Amp Penguat Non Inverting
Sedangkan perhitungan pada Op-Amp penguat non inverting sebagai berikut: (2) Selain itu, juga ada yang dikenal
dengan sebutan Operational Amplifier (Op-Amp) yang ideal dengan karakteristik sebagai berikut:
∙ Penguatan Tegangan Open-loop atau Av = ∞ (tak terhingga)
∙ Tegangan Offset Keluaran (Output Offset Voltage) atau
Voo = 0 (nol)
∙ Impedansi Masukan (Input Impedance) atau Zin= ∞ (tak
terhingga)
∙ Impedansi Output (Output Impedance ) atau Zout = 0 (nol)
∙ Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)
∙ Karakteristik tidak berubah dengan suhu
III. Data
Dari sebuah rangkaian percobaan
1 dan 2 berturut-turut Gambar 3. dan Gambar 4.
Gambar 3. Rangkaian Percobaan 1
Gambar 4. Rangkaian Percobaan 2 dengan gambar grafik percobaan masing-masing berturut-turut Gambar 5. dan Gambar 6.
Gambar 5. Grafik percobaan 1
Gambar 6. Grafik percobaan 2
dengan tegangan masukan berwarna biru dan tegangan keluaran berwarna kuning pada percobaan 1 serta kebalikannya pada percobaan 2.
Dari percobaan 1 dan percobaan 2 dengan konfigurasi hambatan yang telah ditentukan, didapatkan 8 data percobaan berupa tabel (4 tabel tiap masing-masing percobaan).
Tabel 1. Hasil Data Percobaan 1 Ke-1
Tabel 2. Hasil Data Percobaan 1 Ke-2
Tabel 3. Hasil Data Percobaan 1 Ke-3
Tabel 4. Hasil Data Percobaan 1 Ke-4
Tabel 5. Hasil Data Percobaan 2 Ke-1
Tabel 6. Hasil Data Percobaan 2 Ke-2
Tabel 7. Hasil Data Percobaan 2 Ke-3
Tabel 8. Hasil Data Percobaan 2 Ke-4
dengan perhitungan secara teoritis menghasilkan Gain pada percobaan 1 secara berturut-turut sebesar 5.7, 22.27, 3.13, 11 serta pada percobaan 2 secara berturut-turut sebesar -4.7, -
21.27, -2.13, -10.
IV. Pengolahan Data
Dari data percobaan 1 dan
percobaan 2 di atas, didapatkan kurva berturut-turut Gambar 7., Gambar 8. merupakan kurva percobaan 1 dan Gambar 9., Gambar 10., serta
Gambar 11. merupakan kurva percobaan 2.
4
n
a
d
3
,
1
-
e
K
1
n
a
a
b
o
c
r
e
P
a
t
a
D
a
v
r
u
K
.
7
r
a
b
m
a
G
2 -
e
K
1
n
a
a
b
o
c
r
e
P
a
t
a
D
a
v
r
u
K
.
8
r
a
b
m
a
G
1 -
e
K
2
n
a
a
b
o
c
r
e
P
a
t
a
D
a
v
r
u
K
.
9
r
a
b
m
a
G
2
-
e
K
2
n
a
a
b
o
c
r
e
P
a
t
a
D
a
v
r
u
K
.
0
1
r
a
b
m
a
G
4
-
e
K
n
a
d
3
-
e
K
2
n
a
a
b
o
c
r
e
P
a
t
a
D
a
v
r
u
K
.
0
1
r
a
b
m
a
G
Selanjutnya, kurva pada osiloskop
menunjukkan bahwa gelombang pada Op-Amp penguat inverting memiliki beda fase (kebalikan) dengan gelombang sumber. Sedangkan pada OP-Amp penguat non inverting memiliki fase gelombang yang sama.
VI. Simpulan
Dari laporan di atas, didapatkan bahwa:
a) Hambatan mempengaruhi nilai Gain dan Bandwidth pada
rangkaian Op-Amp.
b) Op-Amp penguat non inverting memiliki fase gelombang yang
sama dengan tegangan
sumbernya, sedangkan pada Op
Beberapa kurva dipisah karena nilainya yang sangat kecil, sehingga tidak dimungkinkan bersanding dengan data yang besar. Jika dilakukan, hal ini menyebabkan pembacaan grafik menjadi kurang efektif.
V. Analisis
Dari pengolahan data di atas,
terlihat bahwa seluruh kurva mengalami penurunan tegangan keluar pada frekuensi tertentu. Hal itu dikarenakan setiap rangkaian yang dirakit dengan kombinasi hambatan menghasilkan nilai rentang bandwidth yang berbeda-beda. Sehingga semakin tinggi frekuensi, maka semakin kecil nilai tegangan keluarannya.
Selain itu, nilai Gain yang berbeda
antara teori dan praktik dikarenakan nilai frekueni yang digunakan. Nilai Gain secara teori didasarkan pada nilai frekuensi 1 Hz, sedangkan pada praktik tidak menggunakan nilai frekuensi 1 Hz. Nilai Gain secara teoritis dari penguat inverting bertanda negatif dikarenakan fase yang berlawanan dengan tegangan masukannya. Nilai impedansi /hambatan juga mempengaruhi nilai Gain sebagaimana dilihat dari kurva pada pengolahan data.
Amp penguat inverting
keterbalikan.
c) Nilai Gain yang dihitung secara teoritis didapat ketika frekuensi
tegangan masukan sebesar 1 Hz.
VII. Pustaka
[1]. Surjono, Herman Dwi, 2011, Elektronika Lanjut, Jember:
Cerdas Ulet Kreatif
Komentar
Posting Komentar