Op-Amp (Voltage Follower)
OP-AMP
VOLTAGE FOLLOWER
- Dapat mengetahui peng-aplikasian voltage follower
- Dapat memahami rangkaian voltage follower
- Dapat mensimulasikan rangkaian voltage follower
Bahan
- Op-AmpOp-amp, berfungsi sebagai pengindra dan penguat sinyal masukan baik DC maupun AC juga sebagai penguat diferensiasi impedansi masukan tinggi, penguat keluaran impedansi rendah.
.png)
- GroundGrounding listrik adalah suatu sistem instalasi listrik yang bisa meniadakan beda potensial sebagai pelepasan muatan listrik berlebih pada suatu instalasi listrik dengan cara mengalirkannya ke tanah sehingga istilah sehari hari yang sering digunakan yaitu pentanahan atau arde. Cara kerja sensor pir adalah ketika tangan berada di depan sensor maka sensor akan menangkap pancara sinar inframerah pasif yang berada pada tangan dengan suhu yang berbeda dengan suhu lingkungan sekitarnya menyebab material pyroelectric bereaksi menghasilkan arus listrik karena adanya energi.
.png)
- Resistor
.png)
Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir.
.png)
.png)
.png)
Alat
- VSINE
- OSILOSKOP
3. Dasar Teori [kembali]
1) Resistor
Simbol :
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%.
2) Kapasitor
Nilai kapasitor (104J) : 10 * 10^4 pF = 10^5 pF = 100nF; toleransi 5% = ± 95nF sampai 105nF
Kapasitor adalah komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara.
Cara menghitung nilai kapasitor :
1. Masukan 2 angka pertama langsung untuk nilai kapasitor.
2. Angka ke-3 berfungsi sebagai perpangkatan (10^n) nilai kapasitor.
3. Satuan kapasitor dalam piko farad.
4. Huruf terakhir menyatakan nilai toleransi dari kapasitor.
Daftar nilai toleransi kapasitor :
B = 0.10pF
C = 0.25pF
D = 0.5pF
E = 0.5%
F = 1%
G = 2%
H = 3%
J = 5%
K = 10%
M = 20%
Z = + 80% dan -20%
Kapasitor adalah komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara.
Cara menghitung nilai kapasitor :
1. Masukan 2 angka pertama langsung untuk nilai kapasitor.
2. Angka ke-3 berfungsi sebagai perpangkatan (10^n) nilai kapasitor.
3. Satuan kapasitor dalam piko farad.
4. Huruf terakhir menyatakan nilai toleransi dari kapasitor.
Daftar nilai toleransi kapasitor :
B = 0.10pF
C = 0.25pF
D = 0.5pF
E = 0.5%
F = 1%
G = 2%
H = 3%
J = 5%
K = 10%
M = 20%
Z = + 80% dan -20%
Spesifikasi
.jpeg)
3) Op Amp - LM741
Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal listrik. Sebuah Op-Amp terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya untuk menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas. Dalam bahasa Indonesia, Op-Amp atau Operational Amplifier sering disebut juga dengan Penguat Operasional.
Karakteristik penguat ideal adalah:
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.
Konfigurasi PIN LM741:
Spesifikasi:
Respons karakteristik kurva I-O:
Contoh soal
1. Suatu rangkaian Low Pass RL Filter dibuat dengan resistor 10 KΩ dan induktor sebesar 470 mH. Lalu berapakah nilai frekuensi yang akan menjadi cut off pada rangkaian ini?
a. 4,5 K Hz
b. 1,55 K Hz
c. 3,39 K Hz
d. 450 Hz
Jawab
Di ketahui :
R = 10 KΩ = 10.000Ω
L = 470 mH = 0,47H
f = 3.387,99 Hz = 3,39 kHz (C)
2. Besarnya frekuensi cut-off rangkaian gambar soal nomor 9 adalah
a. 1 K Hz
b. 3 K Hz
c. 500 Hz
d. 4 K Hz
e. 2 K Hz
3. Besar frekuensi cut off high pass filter pada rangkaian band pass filter soal 10.
a. 4,5 K Hz
b. 1,55 K Hz
c. 1,1 K Hz
d. 450 Hz
Voltage Follower (juga disebut penguat penguatan kesatuan, penguat buffer, dan penguat isolasi) adalah rangkaian op-amp yang memiliki penguatan tegangan 1.
Ini berarti bahwa op amp tidak memberikan penguatan apa pun pada sinyal. Alasan disebut voltage follower karena tegangan output langsung mengikuti tegangan input, artinya tegangan output sama dengan tegangan input. Jadi, misalnya, jika 10V masuk ke op amp sebagai input, 10V keluar sebagai output.
Voltage Follower bertindak sebagai penyangga, tidak memberikan amplifikasi atau atenuasi pada sinyal.
Voltage follower tidak menambah atau mengurangi amplitudo sinyal input, dan tidak menyaring kebisingan frekuensi tinggi. Jadi, kita mungkin bertanya-tanya mengapa rangkaian seperti ini sangat berguna. Benar bahwa voltage follower tidak dengan sengaja mengubah karakteristik amplitudo atau frekuensi dari sinyal input, tetapi memungkinkan kita untuk meningkatkan hubungan impedansi.
Setiap kali kita mengirim sinyal tegangan dari satu sub-sirkuit ke yang lain, kita harus mempertimbangkan impedansi output dari sub-sirkuit sumber dan impedansi input dari sub-sirkuit beban. Impedansi keluaran sumber dan impedansi masukan beban membentuk pembagi tegangan, dan akibatnya, transfer tegangan bergantung pada rasio impedansi masukan terhadap impedansi keluaran. Transfer tegangan yang efektif memerlukan rangkaian sumber dengan impedansi keluaran rendah dan rangkaian beban dengan impedansi masukan tinggi. Voltage follower memiliki impedansi keluaran yang rendah dan impedansi masukan yang sangat tinggi, dan ini menjadikannya solusi sederhana dan efektif untuk hubungan impedansi yang bermasalah. Jika sub sirkuit impedansi keluaran tinggi harus mentransfer sinyal ke sub sirkuit impedansi masukan rendah, voltage Follower yang ditempatkan di antara dua subsirkuit ini akan memastikan bahwa tegangan penuh disalurkan ke beban.
Salah satu contoh aplikasi pengikut tegangan yang sederhana namun penting adalah rangkaian yang ditunjukkan di bawah ini.
Tegangan referensi (\(V_{REF}\)) dapat dihasilkan menggunakan pembagi tegangan resistif, tetapi impedansi keluaran rangkaian tidak akan rendah, terutama jika resistor bernilai lebih tinggi digunakan sebagai cara untuk mengurangi konsumsi arus. voltage follower tidak terpengaruh secara negatif oleh impedansi keluaran pembagi, dan menghasilkan tegangan referensi impedansi keluaran rendah untuk komponen lain dalam sistem.
Rangkaian voltage follower atau buffer dimana ACL = 1, adalah seperti pada gambar di bawah ini
Bentuk gelombang tegangan input dan gelombang tegangan output adalah sama karena ACL = 1 dan sefasa karena Vi diinputkan ke kaki non inverting seperti pada gambar 1 dan kurva karakteristik I-O seperti gambar 2
Gambar 1 Bentuk gelombang tegangan output VO dengan input Vac
Gambar 2 Kurva karakteristik I-O
Tegangan referensi (\(V_{REF}\)) dapat dihasilkan menggunakan pembagi tegangan resistif, tetapi impedansi keluaran rangkaian tidak akan rendah, terutama jika resistor bernilai lebih tinggi digunakan sebagai cara untuk mengurangi konsumsi arus. voltage follower tidak terpengaruh secara negatif oleh impedansi keluaran pembagi, dan menghasilkan tegangan referensi impedansi keluaran rendah untuk komponen lain dalam sistem.
Rangkaian voltage follower atau buffer dimana ACL = 1, adalah seperti pada gambar di bawah ini
Bentuk gelombang tegangan input dan gelombang tegangan output adalah sama karena ACL = 1 dan sefasa karena Vi diinputkan ke kaki non inverting seperti pada gambar 1 dan kurva karakteristik I-O seperti gambar 2
4. Percobaan [kembali]
- Siapkan alat dan bahan pada library proteus berupa Resistor, Battery
- Letakkan alat dan bahan tadi pada papan rangkaian di proteus
- Selanjutnya hubungankan setiap komponen pada rangkaian dengan kabel
- Selanjutnya ubah baterai sesuai kebutuhan untuk pengujian
- Setelah itu tinggal mengetes rangkaian di proteus
Prinsip Kerja : prinsip dasarnya adalah penguat arus tanpa terjadi penguatan tegangan. Ketika sinyal masukan diberikan ke voltage follower, op-amp membandingkan tegangan antara input non-inverting dan inverting. Karena gain dari op-amp adalah 1, maka output akan mengikuti tegangan masukan tanpa distorsi apapun.
Komentar
Posting Komentar