Pengenalan Operational Amplifier - Hallo sahabat TASTE MIX BY RAKUTI, Pada Artikel yang anda baca kali ini dengan judul Pengenalan Operational Amplifier, kami telah mempersiapkan artikel ini dengan baik untuk anda baca dan ambil informasi didalamnya. mudah-mudahan isi postingan Artikel Komponen, yang kami tulis ini dapat anda pahami. baiklah, selamat membaca.

Judul : Pengenalan Operational Amplifier
link : Pengenalan Operational Amplifier

Pengenalan Operational Amplifier

Penguat Operasional - Sirkuit terpadu, Blok rangkaian elektronik Analog. Perangkat Linear dengan properti penguat DC. Menggunakan Resistor atau Kapasitor eksternal ke Operational-Amplifier dengan berbagai cara.  

Penguat Operasional (Op-Amp) - Penguat tegangan elektronik DC dengan masukan Diferensial & biasanya, Keluaran tunggal-berakhir. Konfigurasi Op-Amp menghasilkan potensi output (relatif terhadap tanah sirkuit) biasanya ratusan ribu kali lebih besar dari perbedaan potensial antara terminal inputnya.

Kinerja yang sangat baik dengan Arus Input dan Tegangan yang rendah.
Op-Amp yang ideal memiliki tiga terminal
➤ Terminal masukan Pembalik
➤ Terminal masukan Non-Pembalik
➤ Terminal Output yang dapat tenggelam dan sumber arus dan tegangan.
Sinyal Output adalah penguatan Amplifier dikalikan dengan Nilai Sinyal Input.

Membuat berbagai bentuk penguatan.

 01.  Operational Amplifier

 02.  Inverting Operational Amplifier

 03.  Non-inverting Operational Amplifier

 04.  Summing Amplifier

 05.  Differential Amplifier

 06.  Integrator Amplifier

 07.  Op-Amp Multivibrator

 08.  Op-Amp Comparator

 09.  Op-Amp Monostable

LM741 - General Purpose Op-Amp

Typical Op-Amp (8 Pins)

                             Pin1 – Offset Null

                             Pin2 – Inverting Input (INV)

                             Pin3 – Non-Inverting Input (Non-INV)

                             Pin4 – Ground- Negative Supply

                             Pin5 – Offset Null

                             Pin6 – Output

                             Pin7 – Positive Supply

                             Pin8 – Strobe

Catu Daya

Lima koneksi, dua Input, satu Output dan dua koneksi Catu Daya. 
Label +Vs dan -Vs, IC membutuhkan persediaan Positif dan Negatif.
 ➤ Kisaran +5V hingga +15V untuk Pasokan Positif
 ➤ Kisaran  -5V hingga -15V untuk Pasokan Negatif

Tersedia, yang menggunakan pasokan tunggal, berlabel +V dan Gnd atau 0V. Pengaturan yang berguna untuk banyak aplikasi portabel dan seluler dimana persediaan ganda positif dan negatif tidak tersedia, misalnya Aplikasi Mobil.

Jenis Gain Op-Amp

Voltage Gain - Tegangan Masukan dan Tegangan Keluar

Umpan Balik Negatif digunakan untuk mengontrol penguatan sirkuit Op-Amp secara keseluruhan. Banyak cara Umpan Balik diterapkan - Independen dari Frekuensi, atau tergantung Frekuensi untuk menghasilkan Filter.

Spesifik untuk menghitung rumus Gain Op-Amp di rangkaian:

Vsum = Vin - B ⋅ Vout

Tegangan output dihitung dari Tegangan Input, Gain dan Umpan Balik

Vout = A ⋅ Vsum = A ⋅ Vin - A ⋅ B ⋅ Vout

Digunakan untuk menghasilkan persamaan Op-Amp Gain Loop Tertutup

Persamaan Umpan Gain Op-Amp Generik, Untuk persamaan yang lebih spesifik. Umpan balik bergantung pada frekuensi, atau datar sesuai kebutuhan.

Current Gain - Arus Masuk dan Arus Keluar
Penguat Pembalik, dihubungkan dengan umpan balik untuk menghasilkan operasi loop tertutup. Op-Amp ada dua aturan yang sangat penting untuk diingat tentang pembalik penguat
 ➤  "Tidak ada arus yang mengalir ke terminal input"
 ➤  "V1 selalu sama dengan V2"
Di sirkuit Op-Amp dunia nyata kedua aturan sedikit rusak.

Persimpangan sinyal masukan dan umpan balik (X) berada pada potensi yang sama dengan input positif (+) yang berada pada nol volt atau tanah kemudian, persimpangan adalah "Virtual Earth". 

Karena node bumi virtual ini, Resistansi Masukan Penguat sama dengan nilai dari Resistor Masukan, Rin dan Gain Loop Tertutup dari penguat pembalik dapat diatur oleh rasio dari dua Resistor Eksternal.

Transconductance - Tegangan Masuk dan Arus Keluar
The operational transconductance amplifier (OTA), Penguat yang tegangan input diferensialnya menghasilkan arus keluaran. 

Sumber arus terkendali tegangan (VCCS). Biasanya ada input tambahan untuk arus untuk mengontrol transkonduktansi amplifier. OTA mirip dengan penguat operasional standar karena memiliki tahap masukan diferensial impedansi tinggi dan dapat digunakan dengan Umpan Balik Negatif. 

Transresistance - Arus Masuk dan Tegangan Keluar
Transimpedansi Amplifier (TIA), Konverter arus-ke-tegangan, paling sering diimplementasikan menggunakan penguat operasional. TIA digunakan untuk memperkuat keluaran arus dari tabung Geiger – Müller, tabung photomultiplier, akselerometer, foto detektor dan jenis sensor lainnya.

Konverter arus-ke-tegangan digunakan dengan sensor yang memiliki respons arus yang lebih linear daripada respons tegangan. Ini adalah kasus dengan fotodioda, di mana itu adalah umum untuk respon saat ini memiliki lebih dari 1% linearitas atas berbagai masukan cahaya. 

Persyaratan Op-Amp

1. Offset Nulling
OPAMP memiliki tegangan offset pada output, jika tegangan inputnya sama. Membuat Tegangan Output Nol, metode Nulling Offset digunakan. Offset kecil karena sifat bawaan, hasil dari ketidakcocokan dalam pengaturan bias input.

Kekurangan dapat diperbaiki dengan memberikan Tegangan Offset kecil ke input. Dikenal sebagai tegangan Input Offset. Untuk menghapus atau Null the Offset, Op-Amp memiliki dua pin untuk mengaktifkan Nulling Offset. 

2. Strobing atau Fase Kompensasi
Op-Amps menjadi tidak stabil dan membuat stabil untuk seluruh pita frekuensi yang dihubungkan antara Pin Strobo 8 dan pin1. 

Kapasitor 47pF ditambahkan untuk kompensasi Fase sehingga Op-Amp tetap stabil. Penting jika Op-Amp digunakan sebagai Amplifier yang sensitif.

3. Umpan Balik
Op-Amp memiliki tingkat amplifikasi yang sangat tinggi, sekitar 1.000 kali.

Misalkan
Op-Amp memiliki 10.000 gain, maka Op-Amp akan memperkuat perbedaan tegangan dalam Input Non-Inverting (V +) dan pembalikan input (V-).
Jadi output tegangan V keluar.

10.000 x (V + - V-)

Diagram, sinyal diterapkan ke input Non-Inverting dan masukan Pembalikan terhubung ke output. Jadi V + = V masuk dan V- = Vout.

Vout = 10.000 x (Vin - Vout)

Tegangan output hampir sama dengan tegangan input.
Sesuai persamaan sebelumnya, V out = 10.000 x (V + - V-).
Resistor Umpan Balik ditambahkan.
V+    adalah Vin dan V- adalah R1.R1 + R2 x Vout. 
Vout  adalah 10.000 x (Vin - R1.R1 + R2xVout).
Jadi   Vout = R1 + R2.R1 x Vin

3.1.  Umpan Balik Negatif
Op-Amp terhubung ke Input (-), Outputnya diumpankan kembali ke Input sehingga mencapai kesetimbangan. Sinyal input pada Input Non-Pembalik (+) akan tercermin pada Output. 

Op-Amp dengan Umpan Balik Negatif mendorong output ke tingkat diperlukan dan perbedaan tegangan antara Input Inverting dan Non-Nnverting hampir Nol.

3.2.  Umpan Balik Positif
Tegangan Output diumpankan kembali ke Input Non-Inverting (+). Sinyal input diumpankan ke Input Pembalikan. Jika Input Pembalik terhubung ke Ground, maka tegangan output dari Op-Amp tergantung pada besarnya dan polaritas tegangan pada Input Non-Inverting. 

Ketika tegangan Input Positif, Output dari Op-Amp menjadi Positif dan akan diumpankan ke Input Non-inverting menghasilkan output Positif penuh. Jika tegangan Input Negatif, maka kondisi akan terbalik.

Operasi Dasar Op-Amp

Menghasilkan Output Tegangan sebanding dengan perbedaan tegangan pada dua inputnya. Masukan, label (-) Input Pembalik dan (+) Input Non-Pembalik membentuk input dari penguat yang digabungkan emitor. Terdiri dari sepasang transistor Tr1 dan Tr2, berbagi RE Resistor Emitor yang sama.

Misalkan salah satu input (b) ditahan pada tegangan tetap, membuktikan bias basis sesuai untuk membuat perilaku Tr2. Jika sinyal sekarang diterapkan ke Input (a), setiap kali tegangan sinyal naik, peningkatan konduksi Tr1, tegangan kolektornya turun dan tegangan emitornya (tegangan pada RE bersama) naik.

Kenaikan menyebabkan kenaikan tegangan emitor dari Tr2, dan sebagai basis dari Tr2 adalah tetap, tegangan basis-emitor (VBE) dari Tr2 menurun, dan mengurangi arus melalui Tr2. Menyebabkan tegangan pada kolektor Tr2 jatuh, membuat sinyal pada output C jatuh dalam anti-fase ke output.

Sumber Arus Konstan

Jika Dua Sinyal Input Identik diterapkan, Dua kemungkinan
 1.  Sinyal pada setiap input identik dan anti-fase satu sama lain.
 2.  Sinyal pada setiap input identik dan sefase dengan satu sama lain.

Mengandalkan Umpan Balik Negatif dihasilkan oleh RE untuk meningkatkan penolakan mode umum di IC, sebagian besar op amp IC menggantikan RE di penguat yang digabungkan emitor dengan sumber arus konstan.

Sirkuit jauh lebih efisien dalam mencegah variasi dalam arus emitor bersama dari Tr1 dan Tr2 yang disebabkan oleh sinyal mode umum. Basis dari Tr3 bias pada tegangan yang relatif tetap, Oleh pembagi potensial yang dibentuk oleh R4 dan tiga bias maju dioda D1, D2 dan D3, biasanya terdiri dari beberapa kombinasi dioda atau dioda zener dan resistor dapat digunakan.

Sinyal Mode Umum, arus kolektor-emitor melalui Tr3 akan mencoba bervariasi; setiap peningkatan arus ini akan meningkatkan tegangan pada R3, dan setiap penurunan akan menguranginya. Karena tegangan dasar Tr3 ditahan pada tegangan stabil, peningkatan arus kolektor-emitor akan meningkatkan tegangan emitor dan karenanya mengurangi VBE. 

Mengurangi konduksi dari Tr3 dan mengurangi arus kolektor-emitor, kembali ke nilai aslinya. Penurunan arus kolektor-emitor V3 akan sama meningkatkan VBE dan meningkatkan konduksi dari Tr3 sampai kembali normal. Termasuk sumber arus konstan dalam rangkaian emitor penguat diferensial membuat penolakan sinyal mode umum sangat efisien.

Common Mode Rejection Ratio

Kemampuan Op-Amp untuk menolak sinyal kedua Input. Idealnya, CMRR tidak terbatas. Jika kedua input berfluktuasi dengan jumlah yang sama (tetap konstan relatif terhadap lainnya), perubahan tidak akan berpengaruh pada Output.

Sinyal Mode Umum, ketika kedua input dari penguat memiliki tegangan yang sama atau memiliki "Tegangan Umum". Output Penguat harus Nol atau penguat harus menolak sinyal dan tidak memperkuatnya.

Idealnya Output Op-Amp hanya merespon Sinyal Diferensial, prakteknya, ketika input berada pada potensi yang sama dan output harus Nol volt, beberapa potensi output kecil akan hadir. Disebabkan oleh perbedaan kecil yang tak terelakkan dalam perolehan antara masukan Pembalik dan Non-Pembalik. 

Karena Op-Amp memiliki beberapa penguatan ke sinyal mode umum, yang ditunjukkan oleh parameter Common Mode Voltage Gain (AVCM) dan rasio antara ini dan Differential Voltage Gain (AVD) ditunjukkan dalam parameter Op-Amp utama oleh Common Mode Rejection Ratio CMRR. Karena rasio merupakan angka yang besar, dikutip dalam deciBels.

[  Knowledge | Pengetahuan  ]

[ Avionics Knowledge ]  -  [ The Computer Networking ]

Demikianlah Artikel Pengenalan Operational Amplifier

Sekianlah artikel Pengenalan Operational Amplifier kali ini, mudah-mudahan bisa memberi manfaat untuk anda semua. baiklah, sampai jumpa di postingan artikel lainnya.

Anda sekarang membaca artikel Pengenalan Operational Amplifier dengan alamat link https://taste-mix.blogspot.com/2018/07/pengenalan-operational-amplifier.html