Op-Amp & Filter




MODUL 3

OPERATIONAL AMPLIFIER DAN FILTER


1. Pendahuluan[Kembali]

Operational amplifier atau yang biasa disebut Op-Amp adalah salah satu komponen elektronika yang banyak digunakan pada rangkaian analog. Op-Amp bekerja sebagai penguat dengan penguatan yang sangat besar dan memiliki dua masukan, yaitu input inverting(-) dan non inverting(+). karena sifatnya yang fleksibel, Op-Amp dapat dapat digunakan untuk berbagai keperluan, misalnya sebagai penguat tegangan, penjumlah sinyal, pembalik fase, integrator, diferensiator, dan lain-lain.

selain digunakan sebagai penguat, Op-Amp juga sering dipakai dalam pembuatan rangkaian filter. filter sendiri adalah rangkaian yang berfungsi untuk memilih sinyal berdasarkan frekuensinya, ada yang melewatkan frekuensi rendah (Low pass Filter), melewatkan frekuensi tinggi (High Pass Filter), melewatkan frekuensi tertentu (band pass filter) atau menolak frekuensi tertentu (band stop filter). jika filter dibuat dengan op-amp, rangkaian tersebut disebut rangkain filter aktif, dan biasaya lebih baik dibandingkan filter pasif karena bisa memberikan penguatan sekaligus.

dengan mempelajari Op-Amp dan filter, kita dapat memahami dasar dari banyak rangkaian elektronika yang digunakan dalam sistem komunikasi, audio maupun instrumentasi.

2. Tujuan[Kembali]

1. mengetahui prinsip kerja dari inverting amplifier

2.  mengetahui prinsip kerja dari comparator amplifier

3. mengetahui prinsip kerja low pass filter

4. mengetahui prinsip kerja high pass filter                                                   

3. Alat dan Bahan[Kembali]

1. electronic base station



2. electronic module kit Op-Amp



3. Electronic module kit filter1, filter 2


4. multimeter



5. kabel jumper



4. Dasar Teori[Kembali]

1. Inverting Op-Amp
inverting amplifier dapat mengontrol penguat tegangan (voltage gain) menggunakan Op-Amp. sinyal input terhubung ke terminal negatif dan terminal positif terhubung ke ground. output diberi umpan balik melalui Rf ke input Inverting. 

impedansi masukan yang tak terbatas mencegah arus mengalir melalui input inverting. hal ini berarti bahwa tidak ada penurunan tegangan antar input inverting dan input non inverting. dan tegangan pada input (-) inverting adalah 0 karena input non inverting(+) terhubung ke gorund. karena arus yang mengalir menuju terminal input adalah 0, maka arus yang mengalir menuju terminal input adalah 0, maka arus yag melalui Rin sama dengan arus yang melelui 
Rf . Iin = If
Lin = Vin/Rin
If = - Vout/ Rf

penguatan outputnya berbeda phasa 180 derajat dengan inputnya, jika input positif maka output negatif

Vout = -(Rf / Rin) Vin
penguatan tegangan (voltage gain) inverting amplifier adalah
Acl = Vout/ Vin = -Rf/ Rin

Acl adalah penguatan tegangan closed-loop

2. Comperator Amplifier
Comperator atau komparatr adalah jenis rangkaian amplifier operational (op-amp) yang berfungsi untuk membandingkan dua sinyal tegangan pada inputnya dan menghasilkan output dalam bentuk tegangan tinggi atau rendah (logika digital), tergantung pada prbandingan tegangan tersebut. cara kerja comperator
  • comperator memiliki dua input: input inverting(-) dan input non inverting (+)
  • jika tegangan pada input non-inverting(+) lebih besar daripada tegangan pada input inverting(-), maka output akan berada di kondisi tegangan tinggi (V+ >V- = +V saturasi)
  • sebaliknya, jia tegangan pada input inverting (-) lebih besar daripada input non inverting (+), maka output akan berada di tegangan rendah (V+ < V- = -V saturasi


3. Low Pass Filter
low pass filter (LPF) merupakan jenis filter yang berfungsi untuk meneruskan sinyal listrik yang frekuensinya dibawah frekuensi tertetu, diatas frekuensi tersebut (frekuensi cut-off) maka sinyal akan diredam. low pass filter memberikan redaman yang sangat kecil pada frekuensi di bawah frekuensi cut-off yang telah ditentukan, sedangkan frekuensi diatas frekuensi cut-off akan mendapatkan redaman yang sangat besar. lebih sederhananya hanya frekuensi rendah saja yang dapat melewatui rangkaian filter ini.
frekuensi cut-off(fc) dari low pass filter (LPF) dengan RC dapat dituliskan dalam persamaan matematik sebagai berikut.

tegangan output (Vout) filter pasif LPF seperti terlihat pada rangkaian diatas dapat diekspresika dalam persamaan matematis ebagai berikut.


4. High pass filter
high pass filter (HPF) berfungsi untuk meneruskan sinyal di atas frekuensi cut-off sedangkan yangberada dibawah frekuensi cut-off diredam. jenis filter ini memberika redaman yang sangat kecil pada frekuensi di atas frekuensi cut-off yang telah ditentukan, sedangjan frekuensi di bawah frekuensi cut-off akan mendapatkan redaman yang sangat besar. lebih sederhananya, hanya frekuensi tinggi saja yang dapat melewati ragkaian filter ini.

frekuensi cut off (fc) rangkaia high pass filter adalah



Komentar

Posting Komentar