Inverting Amplifier

 

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1.Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan 

5. Bentuk Rangkaian 

6. Video 

7. File Download 

Inverting Amplifier

1.Tujuan[kembali]

- Untuk memenuhi tugas elektronika

- Untuk mengetahui penerapan dari OP-AMP comparator non-inverting dengan vref -

- Untuk mengetahui bentuk rangkaian aplikasi OP-AMP comparator non-inverting dengan Vref=-

2. Alat dan Bahan[kembali]

ALAT

• Generator AC

Gambar 4

Fungsi : sebagai power supply

Spesifikasi 

• Baterai

Fungsi: Sebagai sumber arus listrik dengan menyimpan energi potensial listrik

Spesifikasi : BAT1 12V

• Voltmeter DC

                           
                               

                                                                            Gambar 5

Fungsi : Untuk menunjukkan besar tegangan yang melaluinya

Spesifikasi

• Osiloskop

Osiloskop adalah komponen elektronika yang mempunyai kemampuan menyimpan electron-elektron selama waktu yang tidak tertentu. Osiloskop dilengkapi dengan tabung sinar katode. Peranti pemancar elektron memproyeksikan sorotan elektron ke layar tabung sinar katode.

Spesifikasi:

pinout

keterangan

BAHAN

• Resistor

Gambar 1

Specifications
Resistance (Ohms)	1K
Power (Watts)	0.25W, 1/4W
Tolerance	±5%
Packaging	Bulk
Composition	Carbon Film
Temperature Coefficient	350ppm/°C
Lead Free Status	Lead Free
RoHS Status	RoHS Compliant

Fungsi: Sebagai penghambat arus listrik

• OP-AMP

Gambar 2

Fungsi: sebagai penguat sinyal

Spesifikasi

 3. Dasar Teori[kembali]

1. Op-Amp (Operational Amplifier)     

        Penguat operasional (Operational Amplifier) atau yang biasa disebut dengan op-amp, merupakan penguat elektronika yang banyak digunakan untuk membuat rangkaian detektor, komparator, penguat audio, video, pembangkit sinyal, multivibrator, filter, ADC, DAC, rangkaian penggerak dan berbagai macam rangkaian analog lainnya. Op-amp pada umumnya tersedia dalam bentuk rangkaian terpadu yang memiliki karakteristik mendekati karakteristik penguat operasional ideal tanpa perlu memperhatikan apa yang terdapat di dalamnya. Ada tiga karakteristik utama op-amp ideal, yaitu;

1. Gain sangat besar (AOL >>). 

    Penguatan open loop adalah sangat besar karena feedback-nya tidak ada atau RF = tak    terhingga. 

2. Impedansi input sangat besar (Zi >>).

     Impedansi input adalah sangat besar sehingga arus input ke rangkaian dalam op-amp sangat kecil sehingga tegangan input sepenuhnya dapat dikuatkan. 

3. Impedansi output sangat kecil (Zo <<). 

    Impedansi output adalah sangat kecil sehingga tegangan output stabil karena tahanan beban lebih besar yang diparalelkan dengan Zo <<.

 Adapun simbol op-amp adalah seperti pada gambar 64

                                         

                                                                         Gambar 7

dimana,

V1 adalah tegangan masukan dari kaki non inverting 

V2 adalah tegangan masukan dari kaki inverting 

Vo adalah tegangan keluaran

sehingga

Adapun tegangan output maksimum yang dapat dihasilkan adalah :

dibawah tegangan sumber +-Vs = +-Vsat

   Tegangan output maksimum secara praktis dihasilkan sekitar 2 Volt dibawah tegangan sumber ±Vs dan disebut juga sebesar tegangan saturasi ±Vsat . Gambar 65 memperlihatkan kurva karakteristik hubungan Vi terhadap Vo untuk rangkaian op-amp dengan tegangan input dihubungkan ke kaki input non inverting (+) dan tegangan 0 Volt (di ground) ke kaki input inverting (-). Sesuai dengan nama input op-amp yaitu apabila input dimasukkan ke kaki non inverting (+) yang artinya tidak membalik maka tegangan output yang dihasilkan adalah sefasa dengan tegangan input. Seperti terlihat pada gambar 1 yaitu saat input Vi bertegangan positif maka output yang dihasilkan juga bertegangan positif dan sebaliknya

                            

                                      Gambar 8 Rangkaian op-amp dengan kurva karakteristik I-O

Inverting Amplifier

    Rangkaian inverting amplifier adalah seperti gambar 113 dimana sesuai dengan namanya yaitu dengan input dimasukkan ke kaki inverting (pembalik) sehingga output akan dibalik atau beda fasa sebesar 180 derajat

    Untuk mencari turunan penguatan tegangan ACL maka rangkaian dimisalkan dahulu dengan input dc positif, seperti gambar 114. Dalam analisa rangkaian amplifier disyaratkan op-amp bekerja ideal sehingga tegangan differensial (selisih tegangan di kaki non inverting terhadap tegangan di kaki inverting) Ed = 0, artinya VA (tegangan di titik A) = 0 sehingga arus yang melewati Ri sama dengan arus yang melewati Rf karena arus yang masuk ke kaki inverting sangat kecil karena sifat op-amp dimana impendasi (Zi) inputnya sangat besar. Adapun rangkaian pengganti untuk menghitung arus I adalah seperti gambar 9

Gambar 9 Rangkaian inverting amplifier

Gambar 10 Rangkaian inverting amplifier dengan input dc positif

    Dari rangkaian gambar 10 dengan Ed = 0 maka VA = 0 sehingga rangkaian dapat disederhanakan menjadi seperti gambar 11 untuk mencari arus

Gambar 11 Rangkaian untuk menghitung arus I

Dengan I=V/R maka dapat dicari ACL untuk gambar 11

Bentuk gelombang tegangan output VO adalah seperti pada gambar 12 dan karakteristik I-O seperti pada gambar 13

Gambar 12 Bentuk gelombang tegangan output VO

Gambar 13 Kurva karakterik I-O

2. Resistor

Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika (V=I R).

Jenis Resistor yang digunakan disini adalah Fixed Resistor, dimana merupakan resistor dengan nilai tetap terdiri dari film tipis karbon yang diendapkan subtrat isolator kemudian dipotong berbentuk spiral. Keuntungan jenis fixed resistor ini dapat menghasilkan resistor dengan toleransi yang lebih rendah.

Cara menghitung nilai resistor:

Tabel warna

Contoh :

Gelang ke 1 : Coklat = 1

Gelang ke 2 : Hitam = 0

Gelang ke 3 : Hijau   = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105

Gelang ke 4 : Perak  = Toleransi 10%

Maka nilai resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.

 4. Percobaan[kembali]

1. Prosedur percobaan

1. Buka aplikasi proteus
2. Pilih komponen yang dibutuhkan untuk rangkaian. 
3. Rangkai setiap komponen menjadi rangkaian sesuai gambar
4. Jalankan simulasi rangkaian.

5. Bentuk Rangkaian[kembali]

Inverting amplifier dengan input AC

Inverting Amplifier dengan input DC

Prinsip Kerja Rangkaian

Pada rangkaian dengan input ac, Sinyal input yang akan diperkuat adalah sinyal AC 1 volt dengan frekuensi 1 Hz. Besarnya gain penguatannya adalah tahanan input dibagi dengan tahanan penguatan yaitu -R5 / R4 = -50k/10k = -5. Untuk menentukan besarnya tegangan outputnya adalah gain x Vin = -5 x 1 volt = -5 volt. Tanda minus menunjukkan berkebalikan fasa dengan sinyal input. Artinya jika sinyal input adalah positif maka sinyal outputnya akan negatiif dan jika sinyal inputnya negatif maka sinyal outputnya adalah positif. Pada saat sinyal input pada posisi negatif maka sinyal outputnya pada posisi positif dan begitu sebaliknya jika sinyal inputnya berubah-ubah, kondisi inilah yang disebut dengan penguatan inverting (membalik).

Pada rangkaian dengan input dc, Sinyal input yang akan diperkuat adalah sinyal dc 12 volt dengan frekuensi 1 Hz. Besarnya gain penguatannya adalah tahanan input dibagi dengan tahanan penguatan yaitu -R5 / R4 = -50k/10k = -5. Untuk menentukan besarnya tegangan outputnya adalah gain x Vin = -5 x 12 volt = -60 volt. Tanda minus menunjukkan berkebalikan fasa dengan sinyal input. Artinya jika sinyal input adalah positif maka sinyal outputnya akan negatiif dan jika sinyal inputnya negatif maka sinyal outputnya adalah positif. Pada saat sinyal input pada posisi negatif maka sinyal outputnya pada posisi positif dan begitu sebaliknya jika sinyal inputnya berubah-ubah, kondisi inilah yang disebut dengan penguatan inverting (membalik).

6. Video[kembali]

7. File Download[kembali]

Rangkaian Inverting Amplifier AC klik

Rangkaian Inverting Amplifier DC klik

Datasheet Resistor klik

datasheet op-Aamp klik

HTML  klik