MAKALAH ELEKTRONIKA ANALOG
“MEMBUAT MAKALAH TENTANG OP-AMP”
Tugas ini dibuat guna memenuhi memenuhi tugas dari dari dosen pengampu pengampu matakuliah elektronika analog
Dosen Pengampu : Drs. Kartono MP.d
DISUSUN OLEH : AGUNG TEGAR PRIBADI (5301408076)
PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNNES 2010
BAB I PENDAHULUAN Pada makalah yang saya buat ini saya menerangkan sebagaian besar tent tentan ang g peng penger erti tian an op-a op-amp mp,, kara karakt kter eris isti tik k op-am op-amp p dan dan apli aplika kasi siny nya. a. Sebena Sebenarny rnya a Opera Operati tiona onall Ampl Amplifi ifier er atau atau di singka singkatt op-am op-amp p merupa merupakan kan sala salah h satu satu komp kompon onen en anal analog og yang yang seri sering ng digu diguna naka kan n dala dalam m berb berbag agai ai aplikasi rangkaian elektronika. Aplikasi op-amp yang paling sering dipakai anta antara ra lain lain adal adalah ah rang rangka kaia ian n inve invert rter er,, nonnon-in inve vert rter er,, inte integr grat ator or dan dan differ differens ensiat iator or.. Pada Pada pokok pokok bahasa bahasan n kali kali ini ini akan akan dipapa dipapark rkan an bebera beberapa pa aplikasi aplikasi op-amp yang paling paling dasar, dasar, yaitu yaitu rangkaian rangkaian penguat inverting inverting,, non-inverting differensiator dan integrator.
BAB II PEMBAHASAN SEJARAH OP-AMP Awal dari penggunaan penguat operasional adalah tahun 1940an 1940an,, ketik ketika a sirkui sirkuitt elektr elektroni onika ka dasar dasar dibua dibuatt dengan dengan menggu menggunak nakan an tabung vakum untu untuk k mela melaku kuka kan n oper operas asii matematika seperti penjumlahan penjumlahan,, pengurangan,, perkalian pengurangan perkalian,, pembagian pembagian,, integral integral,, dan turunan turunan..[5] Istilah penguat operasional itu sendiri baru digunakan pertama kali oleh John Ragazzini dan kawan-kawan dalam sebuah karya tulis yang dipublikasikan dipublikasikan [6] pada tahun 1947 1947.. Kutipan bersejarah dalam karya tulis tersebut adalah: " As an ampli amplifie fierr so connec connected ted can perfor perform m the math mathem emat atic ical al oper operat atio ions ns of arit arithm hmet etic ic and and calculus on the voltages applied to its inputs, it is here hereaf afte terr term termed ed an operatio operational nal amplifie amplifier r ." [6] (Rag (Ragaz azzi zin ni, et. et.al, al, 194 947) 7) (dalam bahasa Indonesia:: Indonesia "Oleh karena penguat dapat dihubungkan untuk melakukan operasi matematika dan kalkulus terhadap tegangan yang dikenakan terhadap masukannya, maka [6] operasional .") digunakan istilah penguat operasional.") Pengu enguat at oper perasio sional nal yang yang ter tersedi sedia a secar ecara a komers komersial ial untuk untuk pertam pertama a kaliny kalinya a adalah adalah K2-W K2-W yang yang diproduks diproduksii oleh Philbrick Philbrick Researche Researches, s, Inc. dari Boston [5][4] [4] antara antara tahun 1952 hingg hingga a awal awal 1970an 1970an..[5] Penguat operas operasio ional nal terseb tersebut ut harus harus dijal dijalank ankan an pada pada tegang tegangan an +/- 300 V dan memiliki berat 85 g dan berukuran 3,8 cm x 5,4 cm x 10,4 cm dan dijual seharga US$22.[5] Saat ini penguat operasional tersedia dalam bentuk sirkuit terpadu dan tidak tidak lagi lagi menggu menggunak nakan an tabun tabung g vakum vakum,, melain melainkan kan mengg mengguna unakan kan
transistor.[5] Dalam suatu sirkuit terpadu penguat operasional umumnya transistor. terdap terdapat at lebih lebih dari dari 25 transi transisto storr besert beserta a resistor dan kapasitor yang [5] diperlukan hanya dalam satu cip silikon silikon.. Hasilnya, penguat operasional modern hanya membutuhkan tegangan listrik +/- 18 V, bahkan beberapa [5][7] 7] jenis seperti LM324 dapat berjalan pada tegangan hanya +/- 1,5 V.[5][ Penguat Penguat operasion operasional al KA741 dari Fairchild Semiconductor Semiconductor yang banyak banyak digu diguna nakan kan bahk bahkan an hany hanya a beru beruku kura ran n 5,7m 5,7mm m x 4,9m 4,9mm m x 1,8m 1,8mm m dan dan [5][8] [5] [8] tersedia di pasaran dengan harga hanya Rp.3.500 (US$0,37).
PENGERTIA OP-AMP Beberapa pakar mengemukakan pengertian Op-Amp seperti dibawah ini : Lord Kelvin Kons Konsep ep rangk angkai aian an peng pengua uatt dife difere rens nsia iall mekan ekanik ik deng dengan an pengua penguatan tan tinggi tinggi tetapi tetapi tidak tidak presi presisi si presis presisi, i, diguna digunakan kan dengan dengan feedback menghasilkan penguatan presisi.
Vanenar Bush Kons Konsep ep mate matema mati tis s peng pengua uatt dife difere rens nsia iall deng dengan an feed feedba back ck menghasilkan menghasilkan kontrol presisi.
HS Black, HW Bode, dan DB Parkinson Meng Menggu guna naka kan n kons konsep ep rang rangka kaia ian n deng dengan an elektronika untuk kontrol posisi laras meriam
OPAM OPAMP P
tabu tabung ng
Operational Amplifier atau di singk singkat at op-amp op-amp merupa merupakan kan salah salah satu komponen analog yang sering digunakan dalam berbagai aplikasi rangkaian elektronika. Aplikasi opamp amp yang yang pali paling ng seri sering ng dipa dipaka kaii antara lain adalah rangkaian invert inverter, er, non-in non-inver verter ter,, integ integrat rator or dan diff differ eren ens siato ator. Pad Pada poko pokok k bahasa bahasan n kali kali ini ini akan akan dipapa dipapark rkan an beberapa beberapa aplikasi aplikasi op-amp yang paling dasar, dasar, yaitu yaitu rangkaian rangkaian penguat inverting, non-inverting differensiator dan integrator. Pada Op-Amp memiliki 2 rangkaian feedback (umpan balik) yaitu feedback negatif dan feedback positif dimana Feedback negatif pada opamp memegang peranan penting. Secara umum, umpanbalik positif akan meng mengha hasi silk lkan an osil osilas asii seda sedang ngka kan n umpa umpanb nbal alik ik nega negati tiff meng mengha hasi silk lkan an penguatan yang dapat terukur.
Op-amp ideal
Op-a Op-amp mp pada pada dasa dasarn rnya ya adal adalah ah sebu sebuah ah diff differ eren enti tial al ampl amplif ifie ierr (penguat diferensial) yang memiliki dua masukan. Input (masukan) opamp ada yang dinamakan input inverting dan non-inverting. Op-amp ideal memili memiliki ki open open loop loop gain gain (pengu (penguata atan n loop loop terbuk terbuka) a) yang yang tak terhin terhingga gga besarnya. Seperti misalnya op-amp LM741 yang sering digunakan oleh banyak praktisi elektronika, memiliki karakteristik tipikal open loop gain sebe sebesa sarr 10 104 4 ~ 10 105. 5. Peng Pengua uata tan n yang yang sebe sebesa sarr ini ini memb membua uatt op-a op-amp mp menjadi tidak stabil, dan penguatannya menjadi tidak terukur (infinite). Disi Disini nila lah h pera peran n rang rangka kaia ian n nega negati tive ve feed feedba back ck (ump (umpan anba bali lik k nega negati tif) f) diperluk diperlukan, an, sehingga sehingga op-amp op-amp dapat dapat dirangkai dirangkai menjadi menjadi aplikasi aplikasi dengan dengan nilai penguatan yang terukur (finite). Impe Impeda dasi si inpu inputt op-a op-amp mp idea ideall mest mestin inya ya adal adalah ah tak tak terh terhin ingg gga, a, sehingga mestinya arus input pada tiap masukannya adalah 0. Sebagai perbandingan praktis, op-amp LM741 memiliki impedansi input Zin = 106 Ohm. Nilai impedansi ini masih relatif sangat besar sehingga arus input op-amp LM741 mestinya sangat kecil. Ada dua aturan penting dalam melakukan analisa rangkaian op-amp berd berdas asar arka kan n kara karakt kter eris isti tik k op-a op-amp mp idea ideal. l. At Atur uran an ini ini dala dalam m bebe bebera rapa pa literatur dinamakan golden rule, yaitu : Aturan 1: Perbedaan tegangan antara input v+ dan v- adalah nol (v+ - v= 0 atau v+ = v- ) Aturan 2: Arus pada input Op-amp adalah nol (i+ = i- = 0) Inilah dua aturan penting op-am -amp menganalisa rangkaian op-amp.
ideal
yang
digunakan
untuk
KARAKTERISTIK DASAR OP-AMP Seperti yang telah disebutkan sebelumnya bahwa pada dasarnya Op-amp adalah sebuah differential amplifier (penguat diferensial), yang mana memiliki 2 input masukan yaitu input inverting (V-) dan input noninverting(V+), inverting(V+), Rangkaian dasar dari penguat diferensial dapat dilihat pada gambar 1 dibawah ini:
Gambar 1 : Penguat Diferensial Pada Pada rangka rangkaian ian diatas diatas,, dapat dapat diketa diketahui hui tegang tegangan an output output (V (Vout out)) adal adalah ah Vout Vout = A( A(v1 v1-v -v2) 2) deng dengan an A adal adalah ah peng pengua uata tan n dari dari peng pengua uatt diferensial ini. Titik input v1 dikatakan sebagai input non-iverting, sebab tegang tegangan an vout vout satu satu phase phase dengan dengan v1. Sedang Sedangkan kan sebali sebalikny knya a titik titik v2 dikatakan dikatakan input input invertin inverting g sebab berlawanan berlawanan phasa phasa dengan dengan tengangan tengangan vout.
Diagram Blok Op-amp Op-amp di dalamnya terdiri dari beberapa bagian, yang pertama adalah penguat diferensial, lalu ada tahap penguatan (gain), selanjutnya ada rangkaian penggeser level (level shifter) dan kemudian penguat akhir yang yang biasan biasanya ya dibuat dibuat dengan dengan pengua penguatt push-p push-pul ulll kelas kelas B. Gambar Gambar-2( -2(a) a) beriku berikutt menunj menunjukk ukkan an diagr diagram am dari dari op-amp op-amp yang yang terdir terdirii dari dari bebera beberapa pa bagian tersebut.
gambar 2 (a) : Diagram Blok Op-Amp
gambar 2 (b) : Diagram Schematic Simbol Op-Amp Simbol op-amp adalah seperti pada gambar 2 (b) dengan 2 input, nonnon-in inve vert rtin ing g (+) (+) dan dan inpu inputt inve invert rtin ing g (-). (-). Umum Umumny nya a op-a op-amp mp beke bekerj rja a dengan dual supply (+Vcc dan –Vee) namun banyak juga op-amp dibuat dengan single supply (Vcc – ground). Simbol rangkaian di dalam op-amp pada gambar 2 (b) adalah parameter umum dari sebuah op-amp. Rin adalah adalah resit resitans ansii input input yang yang nilai nilai idealn idealnya ya infin infinit it (tak (tak terhi terhingg ngga). a). Rout Rout adalah resistansi output dan besar resistansi idealnya 0 (nol). Sedangkan AOL adalah nilai penguatan open loop dan nilai idealnya tak terhingga.
BAB III PENUTUP KESIMPULAN Saat Saat ini banyak banyak terdap terdapat at tipetipe-tip tipe e op-am op-amp p dengan dengan karakt karakteri eriskt sktik ik yang spesifik. Op-amp standard type 741 dalam kemasan IC DIP 8 pin. Untuk tipe yang sama, tiap pabrikan mengeluarkan seri IC dengan insial atau nama yang berbeda. Misalnya dikenal MC1741 dari motorola, LM741 buatan buatan National National Semiconducto Semiconductor, r, SN741 SN741 dari Texas Instrumen Instrumentt dan lain lain sebaga sebagain inya. ya. Tergan Tergantun tung g dari dari teknol teknologi ogi pembua pembuata tan n dan desain desain IC-nya IC-nya,, karakteristik satu op-amp dapat berbeda dengan op-amp lain.
