1

TF – 2105 RANGKAIAN LISTRIK DAN ELEKTRONIKA

PROGRAM STUDI TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

Penguat Operasi (Op-Amp)

RANGKAIAN OP-AMP q RANGKAIAN OP-AMP LINIER

§  Amplifier •  Inverting Amplifier •  Summing Amplifier •  Non Inverting Amplifier •  Differential Amplifier •  Instrumentation Amplifier

§  Active Filter •  Low Pass Filter •  High Pass Filter •  Band Pass Filter •  Notch Filter

q RANGKAIAN OP-AMP NON LINIER §  Comparator §  Smith Trigger §  Window Comparator

Blok Diagram Op-Amp

2

AVi

Ro Ri

V1

V2

Vi = V1 – V2

OPERATIONAL AMPLIFIER (Op-Amp)

SIFAT-SIFAT OP-AMP IDEAL

21

0VVteganganA

outputpadateganganpenurunanadatidakRampopdarikeluarataumasukyangarusadatidakR

o

i

≈→∞=

→=

−→∞=

Vi -

+

Vo

Rf

Ri

I1

I2

fi

i

RVI

RVI 0

2100 −

=−

=

§  INVERTING AMPLIFIER

i

f

i RR

VVII −=→= 0

21

3

§  SUMMING AMPLIFIER

V1 -

+

Vo

Rf

R1

V2

R2

I I2 I1

2

22

1

11

0 000RVI

RVI

RVIf

−=

−=

−=

22

11

0 VRR

VRR

V ff⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=−

2

2

1

1021 R

VRV

RVIIIf

+=−

→+=

§  NON INVERTING AMPLIFIER

Vi

-

+ Vo

R2

R1

Vi

I I

→+

= 021

1 VRR

RVi1

2

1

210 1RR

RRR

VV

i

+=+

=

4

Vi V1 Vo 2K

10K

4K

5K

20K

Tentukan penguatan dari rangkaian op-amp di bawah ini.

ii1 V5VK2K10V −=−= [ ]

21VV

G

)V5(5V4

VK4K20V

K5K20V

i

o

ii

1io

==

−+−=

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛ +−=

Jawab : Rangkaian op-amp pertama adalah penguat membalik sehingga :

Rangkaian op-amp kedua adalah penguat penjumlah sehingga :

§  DIFFERENTIAL AMPLIFIER

5

§  INSTRUMENTATION AMPLIFIER

Desain Op-Amp yang dapat menyatakan persamaan sebagai berikut

Desain I – Satu Op-Amp

Desain Op-Amp yang dapat menyatakan persamaan sebagai berikut

Desain II – Dua Op-Amp

Soal Latihan Op-Amp 1

Sebuah sinyal kontrol 4 – 20 mA yang dibebani oleh tahanan sebesar 100 Ω akan digunakan untuk menghasilkan suatu sinyal penggerak motor (motor drive signal) sebesar 20 – 40 V. Bila tersedia sebuah penguat tegangan dengan penguatan 10 dan sanggup menghasilkan tegangan sebesar 0 – 100 V, rancang suatu rangkaian op-amp yang dapat digunakan untuk keperluan ini.

Motor Tahanan Rangkaian Op-Amp

Jawab : Power

Amplifier

(20 – 40)V (2 – 4) V (4– 20) mA (0,4 – 2) V

Vin Vout

B

B

VK24VK4,02

+=

+=

5,1V25,1K

B =

= 5,1V25,1V inout +=

6

1,25 kΩ