20 Januari 2013

Op Amp - 2 (Inverting Amplifier)

OP AMP - 2 (Inverting Amplifier)
mardiono - teknik elektro - Jayabaya -SMK Insan Kreatif

Assalamu'alaikum Wr. Wb.


     Salah satu penggunaan op amp di dalam rangkaian elektronika adalah sebagai penguat membalik atau Inverting Amplifier. Karakteristik dari rangkaian Inverting amplifier yaitu: input diambil dari masukan negatif (-) atau inputan invertingnya, sedangkan output yang dihasilkan adalah akan menghasilkan kebalikan dari rangkaian inputnya (output merupakan kebalikan/invert dari inputnya). Berikut ini diberikan gambar rangkaian inverting amplifier Op Amp :

Gambar 1. Rangkaian Invering Amplifier OpAmp

Dimana: V1 = Tegangan Input
                Vo = Tegangan output
                RF = Resistansi Feedback
                RA = Resistansi Input

Bila rangkaian tersebut dikonversikan ke dalam rangkaian pengganti OpAmp idealnya, maka akan terlihat seperti gambar dibawah ini :

Gambar 1. Rangkaian Pengganti Invering Amplifier OpAmp

          Dari gambar diatas, dengan menggunakan analisis rangkaian listrik metode KVL (Kirchoff Voltage Law) maka di dapat ada dua looping sebagai berikut :

Loop 1:
-V1 + I (RA+RF) + Vo = 0
dimana : Vo = A. Vin ==> Vin = Vo/A

Loop 2 : 
Vin + I . RF + Vo = 0
(Vo/A) + Vo + I. RF = 0
Vo (1/A + 1) + I. RF = 0
Vo (1/A+A/A) + I. RF = 0
Vo [ (1+A)/A ] + I .RF = 0 
[(A+1)Vo]/A + I .RF = 0 
I.RF = -(A+1)Vo/A
I = -(A+1)Vo/RF.A

Substitusikan persamaan loop 2 ke loop 1, menjadi :

-V1 -[(A+1)(RA+RF)Vo]/RF.A + Vo = 0

-[(A+1)(RA+RF)Vo]/RF.A + Vo = V1 

Vo - [(A+1)(RA+RF)Vo]/RF.A  = V1  

Vo {1 - [(A+1)(RA+RF)/RF.A]}  = V1   


Vo {[RF.A/RF.A] - [(A+1)(RA+RF)/RF.A]}  = V1   

Vo [RF.A - (A+1)(RA+RF)]/RF.A]  = V1   

Vo [RF.A - (RA+RF)A -(RA+RF)]/RF.A]  = V1   

Vo [RF.A - RA. A -RF .A -(RA+RF)]/RF.A]  = V1   

Vo [- RA. A -(RA+RF)]/RF.A]  = V1   

Vo/V1 = RF.A/[- RA. A -(RA+RF)]  ==> kalikan dgn (1/A)/(1/A), dimana (1/A)/(1/A)= 1, maka :

Vo/V1 = RF.A (1/A)/[- RA. A (1/A) -(RA+RF)(1/A)]  

Vo/V1 = RF/{- RA -[(RA+RF)/A}, karena A = tak hingga / besar sekali , maka :

Vo/V1 = RF/- RA 

atau

 Vo/V1 = - (RF/RA )

atau 

Vo = [-(RF/RA)] . V1  , dimana faktor penguatan adalah K = -RF/RA
 
Sehingga penguat inverting  OpAmp hanya merupakan NEGATIF (INVERT) dari nisbah / perbandingan antara nilai resistansi feedback (RF) dengan nilai resistansi inputnya (RA) de

Contoh :
 1. Diberikan rangkaian inverting amplifier OpAmp sebagai berikut :

ditanya : a. Berapa faktor penguatan rangkaiannya !
                 b. Berapa besar tegangan output (Vo) jika tegangan inputnya (V1 = 4mV)

JAWAB :

a.  K = -(RF/RA) = -(100K/200) = -0,5 K = -500
b. Vo = K . V1 = - 500 . 4mV = 2000 mV = - 2 V  

2. Diberikan rangkaian inverting amplifier OpAmp sebagai berikut :

ditanya : a. Berapa faktor penguatan rangkaiannya !
                 b. Berapa besar tegangan output (Vo) jika tegangan inputnya (V1 = 3mV)


JAWAB :
a.  K = -(RF1/RA1) . -(RF2/RA2) = -(100K/200) . - (10K/10K) =  -0,5 K . -1 = 0,5 K= 500
b. Vo = K . V1 = 500 . 3mV = 1500 mV = 1,5 V  

Demikian yang bisa saya sampaikan untuk sementara waktu, insyaAllah kita lanjutkan pada kesempatan berikutnya.

Salam,

18 Januari 2013
Mardiono
Jayabaya - Cimanggis
SMK Insan Kreatif - Cibinong


Tidak ada komentar:

Posting Komentar

silahkan kirim komentar anda