Penguat Operasional Ideal dan Riil Pengantar Analisis Rangkaian

Penguat Operasional Ideal dan Riil Pengantar Analisis Rangkaian

Tujuan Pembelajaran Mengenal rangkaian penguat operasional, perilaku penguat operasional ideal dan riil

Pendahuluan Penguat operasional (operational amplifier, Op. Amp) adalah rangkaian yang berperilakusebagai sumber tegangan dependen yang dikendalikan oleh selisih tegangan pada inputnya Penguat operasional saat ini merupakan rangkaian terintegrasi.

Penguat Operasional Penguat operasional mempunyai dua terminal input tegangan positif (noninverting, v 1) dan negatif (inverting, v 2) dan terminal output (vo) Hubungan input output dengan A penguatan tegangannya

Penguat operasional ideal Karakteristik ◦ Terminal input tidak membebani rangkaian lain (tidak menarik arus, arus masuk nol) ◦ Terminal output tidak terbebani rangkaian lain (tegangan output tetap) ◦ Penguatan tak hingga (input nol, output tidak nol) I=0 vd=0 I bebas votetap Dengan penguatan secara matematis tak hingga, X/0 = ∞input nol akan untuk X≠ 0 memberikan nilai sehingga output bebas. Nilai ∞x 0 ditentukan =X ini akan X bernilairangkaian bebas interaksi luar opamp

Penguat Operasional Riil Karakteristik (tidak memenuhi karakteristik opamp ideal) ◦ Ada resistansi input Ri (besar, orde MW atau lebih) ◦ Ada resistansi output (kecil, orde 10 W atau kurang) ◦ Penguatan terbatas (besar, orde 104 atau lebih) Opamp Ideal A=∞ A≠∞

Ketidakidealan Lain Tegangan output terbatas (oleh tegangan catu daya, nilai maksimum/ saturasi mendekati tegangan catu daya) Adanya tegangan offset (tegangan output tidak nol saat selisih tegangan input nol) Perlu rangkaian kompensasi tegangan offset di luar opamp (Opamp modern memiliki rangkaian kompensasi tegangan offset internal) V+ tegangan catu daya positif V- tegangan catu daya negatif

Penguat Operasional Riil Salah satu opamp populer adalah tipe 741 Berikut ini foto dan gambar koneksi pin sebuah 741 Dua huruf di depan 741 adalah kode nama pabrik, tanda bundar menyatakan nomor pin 1 berurutan melawan arah jarum jam

Analisis Rangkaian dengan Opamp Ideal Opamp Pada rangkaian keadaan ideal mempunyai tersebut, linier rangkaian selisih resistansi tegangan opamp inputselalu tak kedua memilikisehingga terminal hingga input umpan v 1 balik dan arusvnegatif masuk terminaldihubungkan input selalu 2 nol. (output melalui rangkaian luar ke input inverting) nol. Vd = V 1 -V 2 = 0 II=0 v. I I 2=0 v 2 V 1 = V 2 Vo Gunakan tegangan output vo sebagai variabel rangkaian

Analisis Opamp dengan SPICE Opamp tidak dianggap dapat dianggap ideal ◦ Gunakan model dengan resistor dan sumber tegangan dependen Pilih nilai Ri dan A yang cukup besar dan Ro yang cukup kecil Misalnya Ri 1 GW RO 1 m. W A 1 O 6

Contoh 0527. 01 Dengan menganggap opamp ideal tentukan tegangan output vo rangkaian berikut

Contoh 0527. 01 Opamp Selisih mempunyaipada tegangan umpanterminal balik kedua dari terminal input nol ouput ke terminal input inverting Arus dari masuk resistor terminal 40 W input hanya opampmengalir nol ke resistor 10 W V 4 V B I 2 VA I=0 I 1