Teknik Elektro: PERCOBAAN 1 M4

Rangkaian diatas merupakan rangkaian inverting amplifier yang mana berfungsi sebagai penguat, akan tetapi sinyal yang dikuatkan itu polaritasnya berbanding terbalik 180 derjat dengan sinyal masukannya (Vin).
Prinsip kerja dari rangkaian ini adalah ketika tegangan input (Vin) sebesar -3V melewati RI sebesar 10k ohm kemudian melewati RF sebesar 35k ohm. yang mana terjadi penguatan sebesar 3,5x sehingga menghasilkan tegangan output sebesar 10,5V. dengan rumus (-RF/RI)xVin. Namun karena terdapat Vsaturasi sebesar +-9 V maka Vout menjadi 7,01 V. Hal ini terjadi karena Vsaturasi mambatasi nilai Vout agar tidak menyentuh angka maksimal .tegangan output yang dihasilkan memiliki polaritas positif dikarenakan tegangan inputnya berpolaritas negatif, hal ini sesuai dengan fungsi penguatan dari opamp yaitu membalikkan polaritas sebesar 180 derjat, sehingga Vout jadi positif.

5. Video [kembali]

6. Analisa [kembali]

1. Bagaimana karakteristik Op-Amp

Karakteristik Faktor Penguat atau Gain pada Op-Amp pada umumnya ditentukan oleh Resistor Eksternal yang terhubung diantara Output dan Input pembalik (Inverting Input). Konfigurasi dengan umpan balik negatif (Negative Feedback) ini biasanya disebut dengan Closed-Loop configuration atau Konfigurasi Lingkar Tertutup. Umpan balik negatif ini akan menyebabkan penguatan atau gain menjadi berkurang dan menghasilkan penguatan yang dapat diukur serta dapat dikendalikan. Tujuan pengurangan Gain dari Op-Amp ini adalah untuk menghindari terjadinya Noise yang berlebihan dan juga untuk menghindari respon yang tidak diinginkan. Sedangkan pada Konfigurasi Lingkar Terbuka atau Open-Loop Configuration, besar penguatannya adalah tak terhingga (∞) sehingga besarnya tegangan output hampir atau mendekati tegangan Vcc.

Secara umum, Operational Amplifier (Op-Amp) yang ideal memiliki 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

Pada dasarnya, kondisi Op-Amp ideal hanya merupakan teoritis dan hampir tidak mungkin dicapai dalam kondisi praktis. Namun produsen perangkat Op-Amp selalu berusaha untuk memproduksi Op-Amp yang mendekati kondisi idealnya ini. Oleh karena itu, sebuah Op-Amp yang baik adalah Op-Amp yang memiliki karakteristik yang hampir mendekati kondisi Op-Amp Ideal.

2. Apa pengaruh Vin terhadap Vout pada rangkaian inverting

Polaritas Vout tergantung dengan polaritas Vin. Jika Vin Positif, maka Vout akan bernilai negatif dan sebaliknya. Vout juga akan bernilai besar (dengan polaritas negatif) jika Vin Besar.

Semakin besar Vout, semakin besar pula Gain yang didapat. Semakin Besar Vin, Semakin kecil Gain yang didapat. Sehingga Gain berbanding lurus dengan Vout, dan berbanding terbalik dengan Vin.

3. Jelaskan pengaruh dari +V saturasi dan -V saturasi pada tegangan output yang dihasilkan

V saturasi disini adalah batasan tegangan yang akan membatasi tegangan output yang akan dihasilkan oleh Op-Amp,baik yang bernilai +V maunpun –V, keduanya akan membatasi keluaran tegangan output (Vout) dari Op-Amp yang berguna agar tidak melebihi nilai batas maksmimum. Nilai dari V saturasi ini memberikan batasan maksimum bagi output yang dihasilkan. Sehingga ketika nilai ouput yang dihasilkan melebihi dari nilai V saturasi maka tegangan input akan dipotong nilainya sesuai batasan maksimal yang telah ditentukan.

Pada rangkaian penguatan ini dibatasi oleh +VCC dan -VCC, jika VCC tertera 9 Volt, maka penguatan hanya sampai +- 9 Volt. Walaupun hasil perhitungan penguatannya sampai 50volt. Yang dioutputkan hanya sampai +/-9 Volt.

4. Bagaimana turunan rumus Vout dari rangkaian inverting