Rangkaian Diferensial Dan Integrator

rangkaian diferensial dan integrator Posted by ilham kurniawan | RANGKAIAN DIFERENSIATOR OP-AMP Fungsi rangkaian untuk menghasilkan tegangan yang merupakan fungsi dari tegangan input diferensia diferensiall waktu. Diferensiator Diferensiator sirkuit pada dasarnya dasarnya sebuah pass filter filter untuk kondensor yang terdiri dari baris dan resistor baris. Karena reaktansi kondensor meningkat jika frekuensi jatuh, sirkuit ini menghilangkan komponen frekuensi rendah dari input. Jika ada masukan tingkat diterapkan untuk diferensiator, tegangan pada kondensor berubah dalam sekejap sehingga ada tegangan pada resistor berkurang secara eksponen sial sesuai dengan rumus. Penguat diferensial digunakan untuk mencari selisih dari dua tegangan yang telah dikalikan dengan konstanta konstanta tertentu yang ditentukan ditentukan oleh nilai nilai resistansi yaitu sebesar sebesar  f f!  !   " untuk  " #  $ dan  f #  g. Penguat Penguat jenis ini berbeda dengan diferensiator  dengan diferensiator . umus umus yang yang digunak digunakan an adalah adalah sebagai sebagai  berikut%

&edangkan untuk  " #  $ dan  f #  g maka bati diferensial adalah%

.

angkaian diferensiator  Penguat diferensial tersebut menggunakan komponen 'J( ) Bipolar  Bipolar Junction Transistor  Transistor * yang identik ! sama persis sebagai penguat. Pada penguat diferensial terdapat dua sinyal masukan )input * yaitu +" dan +$. Dalam kondisi ideal, apabila kedua masukan identik )+id # *, maka

keluaran +od # . -al ini disebabkan karena '" # '$ sehingga /" # /$ dan 0" # 0$. Karena itu tegangan keluaran )+/" dan +/$* harganya sama sehingga +od # . 1pabila terdapat perbedaan antara sinyal +" dan +$, maka +id # +" 2 +$. -al ini akan menyebabkan terjadinya perbedaan antara '" dan '$. Dengan begitu harga /" berbeda dengan /$, sehingga harga +od meningkat sesuai sesuai dengan besar penguatan (ransistor. 3ntuk memperbesar penguatan dapat digunakan dua tingkat penguat diferensial )cascade*. Keluaran penguat diferensial dihubungkan dengan masukan penguat diferensial tingkatan  berikutnya. Dengan begitu besar penguatan total )1d* adalah hasil kali antara penguatan penguat diferensial pertama )+d"* dan penguatan penguat diferensial kedua )+d$*. Dalam penerapannya, penguat diferensial lebih disukai apabila hanya memiliki satu keluaran. Jadi yang diguankan adalah tegangan antara satu keluaran dan bumi ) ground *. 3ntuk dapat menghasilkan satu keluaran yang tegangannya terhadap bumi ) ground * sama dengan tegangan antara dua keluaran )+od*, maka salah satu keluaran dari penguat diferensial tingkat kedua di hubungkan dengan suatu pengikut emitor )emitter follower *. 3ntuk memperoleh kinerja yang lebih baik, maka keluaran dari pengikut emiter dihubungkan dengan suatu konfigurasi yang disebut dengan totem-pole. Dengan menggunakan konfigurasi ini, maka tegangan keluaran 4 dapat berayun secara positif hingga mendekati harga +// dan dapat  berayun secara negatif hingga mendekati harga +00. 1pabila seluruh rangkaian telah dihubungkan, maka rengkaian tersebut sudah dapat dikatakan sebagai penguat operasional )Operational Amplifier )5p 1mp**. Penjelasan lebih lanjut mengenai hal ini akan dilakukan pada sub bab berikut. RANGKAIAN INTEGRATOR OP-AMP 74

5p6amp bisa juga digunakan untuk membuat rangkaian-rangkaian dengan respons frekuensi, misalnya rangkaian penapis (lter).  angkaian dasar sebuah integrator adalah rangkaian op6amp in7erting, hanya saja rangkaian umpanbaliknya )feedback ) bukan resistor melainkan menggunakan capasitor C.

Rangkaian integrator banyak digunakan dalam “computer analog” sebagai alat untuk memecahkan persamaan integral. irkuit ini dapat di buat dengan menempatkan kapasitor pada input dan output terbalik dan tidak ada re!erse input dibumikan. Rumus mencari "out#

Rumus mencari omega#

Rumus mencari $(omega)#

Rumus mencari penguatan integrator#

Aplikasi Penguat Operasional

Pembanding (Comparator) Comparator adalah penggunaan op amp sebagai pembanding antara tegangan yang masuk pada input (%) dan input (-).

 &ika input (%) lebih tinggi dari input (-) maka op amp akan mengeluarkan tegangan positif dan 'ika input (-) lebih tinggi dari input (%) maka op amp akan mengeluarkan tegangan negatif. engan demikian op amp dapat dipakai untuk membandingkan dua buah tegangan yang berbeda.

omparator membandingkan dua tegangan listrik dan mengubah keluarannya untuk menun'ukkan tegangan mana yang lebih tinggi.

"out * "s% 'ika "+  " "out * "s- 'ika "+  " di mana "s adalah tegangan catu daya dan penguat operasional beroperasi di antara %"s dan /"s.)

Penguat Pembalik (Inverting)

0enguat pembalik adalah penggunanan op amp sebagai penguat sinyal dimana sinyal outputnya berbalik fasa +12 dera'at dari sinyal input.

dimana # 3in * Rin karena " adalah bumi maya (!irtual ground)

sebuah resistor dengan nilai # Rf 44 Rin * Rf. Rin 4 Rf % Rin

ditempatkan di antara masukan non-pembalik dan bumi. dibutuhkan, hal ini mengurangi galat karena arus bias masukan. 6ati dari penguat ditentukan dari rasio antara Rf dan Rin, yaitu#

5alaupun

tidak

Rf  7! (gain) * 8 999 Rin

 :anda negatif menun'ukkan bah;a keluaran adalah pembalikan dari masukan.

Penguat tidak membalik (Non Inverting)

Rangkaian diatas merupakan salah satu contoh penguat tak-membalik menggunakan sumber tegangan C simetris. engan sinyal input yang diberikan pada terminal input non-in!erting, maka besarnya penguatan tegangan rangkaian penguat tak membalik diatas tergantung pada harga Rin dan Rf yang dipasang. 6esarnya penguatan tegangan output dari rangkaian penguat tak membalik diatas dapat dituliskan dalam persamaan matematis sebagai berikut#

Rf  7! ($ain) * 99 % + Rin

7pabila besarnya nilai resistor Rf dan Rin rangkaian penguat tak membalik diatas sama-sama +2