14.7 OP-AMP UNIT SPECIFICATIONS


OP-AMP UNIT SPECIFICATIONS

1.Tujuan[Kembali]

1. Mempelajari dan memahami apa itu op-amp.
2. Memahami cara kerja rangkaian yang menggunakan op-amp.
3. Mampu membuat simulasi rangkaian dengan menggunakan op-amp.

2.Alat dan Bahan[Kembali]

  • Alat yang digunakan
a.Battery (Power Supply)

Spesifikasi:

Sistem Kimia: Zinc-Manganese Dioxide (Zn / MnO2)

Penunjukan: ANSI 1604A, IEC-6LF22 atau 6LR61

Tegangan Nominal: 12 volt

Suhu Operasi: -18 ° C hingga 55 ° C

Berat Khas: 45 gram

Shelf Life: 5 tahun pada 21 ° C

Terminal: Jepretan Miniatur

Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik. Hampir semua perangkat elektronik yang portabel seperti Handphone, Laptop, Senter, ataupun Remote Control menggunakan Baterai sebagai sumber listriknya

Dalam kehidupan kita sehari-hari, kita dapat menemui dua jenis Baterai yaitu Baterai yang hanya dapat dipakai sekali saja (Single Use) dan Baterai yang dapat di isi ulang (Rechargeable).

Baterai Primer (Baterai Sekali Pakai/Single Use)

Baterai Primer atau Baterai sekali pakai ini merupakan baterai yang paling sering ditemukan di pasaran, hampir semua toko dan supermarket menjualnya. Hal ini dikarenakan penggunaannya yang luas dengan harga yang lebih terjangkau. Baterai jenis ini pada umumnya memberikan tegangan 1,5 Volt dan terdiri dari berbagai jenis ukuran seperti AAA (sangat kecil), AA (kecil) dan C (medium) dan D (besar). Disamping itu, terdapat juga Baterai Primer (sekali pakai) yang berbentuk kotak dengan tegangan 6 Volt ataupun 9 Volt.

Baterai Sekunder (Baterai Isi Ulang/Rechargeable)

Baterai Sekunder adalah jenis baterai yang dapat di isi ulang atau Rechargeable Battery. Pada prinsipnya, cara Baterai Sekunder menghasilkan arus listrik adalah sama dengan Baterai Primer. Hanya saja, Reaksi Kimia pada Baterai Sekunder ini dapat berbalik (Reversible). Pada saat Baterai digunakan dengan menghubungkan beban pada terminal Baterai (discharge), Elektron akan mengalir dari Negatif ke Positif. Sedangkan pada saat Sumber Energi Luar (Charger) dihubungkan ke Baterai Sekunder, elektron akan mengalir dari Positif ke Negatif sehingga terjadi pengisian muatan pada baterai. Jenis-jenis Baterai yang dapat di isi ulang (rechargeable Battery) yang sering kita temukan antara lain seperti Baterai Ni-cd (Nickel-Cadmium), Ni-MH (Nickel-Metal Hydride) dan Li-Ion (Lithium-Ion).
Struktur Battery



elemen baterai

b.Ground


Ground adalah titik yang dianggap sebagai titik kembalinya arus listrik arus searah atau titik kembalinya sinyal bolak balik atau titik patokan (referensi) dari berbagai titik tegangan dan sinyal listrik di dalam rangkaian elektronika.

Dalam Elektronika, ground yang dimaksud adalah ground semu (boleh juga nanti dihubungkan dengan ground sesungguh nya untuk pengamanan terhadap setrum).

Yang dimaksud titik "ground semu" adalah titik tersebut dihubungkan dengan body alat elektronik yang terbuat dari logam sehingga semua komponen di dalamnya tertutupi oleh ground semu itu.

Dengan cara ini jika ada (dan pasti ada) gelombang elektromagnetik dari udara sekitarnya tidak masuk ke alat elektronik kita.

Ground pada elektronik berfungsi sebagai:

1.Sebagai proteksi peralatan elektronik atau instrumentasi sehingga dapat mencegah kerusakan akibat adanya bocor tegangan.

2.Grounding di dunia eletronika berfungsi untuk menetralisir cacat (noise) yang disebabkan baik oleh daya yang kurang baik, ataupun kualitas komponen yang tidak standar.
Simbol Grounding Listrik

Sama seperti kebanyakan istilah dalam dunia kelistrikan sering terdapat simbol yang berbeda beda di tiap negara begitupun juga dengan simbol grounding listrik yang terdapat beberapa yang umum digunakan. Pada peralatan kelistrikan tentunya kita tidak jarang melihat ikon simbol dibawah ini bukan.


Simbol grounding

Kesemuanya adalah sama yaitu sebagai simbol grounding listrik. Fungsi dari simbol ini tentu saja banyak sekali misalnya saat proses gambar teknik instalasi listrik, proses pembangunan gedung, troubleshooting pada saat terjadi kegagalan ataupun maintenance instalasi listrik.

c.Sumber tegangan AC (VSINE) atau menggunakan Signal Generator
Signal Generator berfungsi sebagai sumber tegangan AC pada rangkaian yang frekuensi, amplitudo, dan bentuk gelombangnya dapat diatur.

d.Osiloskop

Osiloskop adalah alat ukur elektronika yang berfungsi memproyeksikan bentuk sinyal listrik. Osiloskop dilengkapi dengan tabung sinar katode. Peranti pemancar elektron memproyeksikan sorotan elektron ke layar tabung sinar katode.

  • Bahan yang digunakan
a.Resistor
Spesifikasi:

- Resistance (Ohms) : 220 V

- Power (Watts) : 0,25 W, ¼ W

- Tolerance : ± 5%

- Packaging : Bulk

- Composition : Carbon Film

- Temperature Coefficient : 350ppm/°C

- Lead Free Status : Lead Free

- RoHS Status : RoHs Complient

Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus
yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai teminal antara dua komponen elektronika. Tegangan pada suatu resistor sebanding dengan arus yang melewatinya.

(V = I.R)

Satuan nilai Resistor atau Hambatan adalah Ohm. Nilai Resistor biasanya diwakili dengan kode angka ataupun gelang warna yang terdapat di badan resistor. Hambatan resistor sering disebut juga dengan resistansi atau resistance.

Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :

Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn

Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :

1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn

Berikut adalah macam-macam resistor dan simbolnya


b.Operational Amplifier
Berikut ini adalah spesifikasi dasar IC 741:

  • Power Supply: Membutuhkan tegangan minimal 5V dan dapat menahan hingga 18V
  • Impedansi Input: Sekitar 2 megaohm
  • Impedansi keluaran: Sekitar 75 ohm
  • Gain Tegangan: 200.000 untuk frekuensi rendah
  • Arus Keluaran Maksimum: 20mA
  • Beban Keluaran yang Disarankan: Lebih dari 2 kiloohm
  • Input Offset: Rentang antara 2mV dan 6mV
  • Laju Perubahan Tegangan : 0,5V / mikrodetik (Ini adalah laju di mana Op-Amp dapat mendeteksi perubahan voltase)
Impedansi masukan yang tinggi dan impedansi keluaran yang sangat kecil membuat IC 741 menjadi penguat tegangan yang mendekati ideal.

Pinout dari IC 741 Op Amp dan Fungsinya

Gambar di bawah mengilustrasikan konfigurasi pin dan diagram blok internal IC 741 dalam kemasan kaleng logam DIP dan TO5-8 8 pin.

Pinout Tutorial Op Amp IC 741 Sekarang mari kita lihat fungsi dari berbagai pin IC 741:

  • Pin4 & Pin7 (Catu Daya): Pin7 adalah terminal catu tegangan positif dan Pin4 adalah terminal catu tegangan negatif. IC 741 mengambil daya untuk operasinya dari pin ini. Tegangan antara kedua pin ini bisa berkisar antara 5V dan 18V.
  • Pin6 (Output): Ini adalah pin output dari IC 741. Tegangan pada pin ini tergantung pada sinyal pada pin input dan mekanisme umpan balik yang digunakan. Jika keluaran dikatakan tinggi berarti tegangan pada keluaran tersebut sama dengan tegangan suplai positif. Demikian pula jika output dikatakan rendah, berarti tegangan pada output sama dengan tegangan suplai negatif.
  • Pin2 & Pin3 (Input): Ini adalah pin input untuk IC. Pin2 adalah masukan pembalik dan Pin3 adalah masukan non-pembalik. Jika tegangan pada Pin2 lebih besar dari tegangan pada Pin3, yaitu tegangan pada masukan pembalik lebih tinggi, sinyal keluaran tetap rendah. Demikian pula, jika tegangan pada Pin3 lebih besar dari tegangan pada Pin2, yaitu tegangan pada masukan non-pembalik tinggi, keluaran menjadi tinggi.
  • Pin1 & Pin5 (Offset Null): Karena penguatan tinggi yang diberikan oleh 741 Op-Amp, bahkan sedikit perbedaan tegangan pada input pembalik dan non-pembalik, yang disebabkan karena ketidakteraturan dalam proses manufaktur atau gangguan eksternal, dapat mempengaruhi keluaran. Untuk meniadakan efek ini, tegangan offset dapat diterapkan pada pin1 dan pin5, dan biasanya dilakukan dengan menggunakan potensiometer.
  • Pin8 (N / C): Pin ini tidak terhubung ke sirkuit apa pun di dalam IC 741. Ini hanya timah tiruan yang digunakan untuk mengisi ruang kosong dalam paket standar 8 pin.

3.Dasar Teori[Kembali]

14.7 Op-Amp Unit Specification

Pada bagian Op-Amp Unit Specification membahas bagaimana membaca spesifikasi yang khas untuk unit op-amp. IC Op-Amp bipolar yang populer adalah 741 yang dijelaskan oleh informasi pada Gambar 14.30. Op-amp terdiri dari 8-pin DIP dan 10-pin flatpack menjadi salah satu bentuk yang lebih umum.
a) Absolute Maximum Ratings

Peringkat maksimum absolut memberikan informasi tentang pasokan tegangan terbesar apa yang dapat digunakan, seberapa besar ayunan sinyal input, dan seberapa besar daya perangkat ini mampu beroperasi.

Nilai tertinggi dari input sinyal yang bisa digunakan pada op-amp 741 dapat dilihat pada gambar tabel berikut:

b) Electrical Characteristics

Pabrikan menyediakan beberapa kombinasi tipikal, minimum, atau maksimum nilai untuk berbagai parameter yang dianggap paling bermanfaat bagi pengguna.
c) Operating Characteristics

Berikut tabel yang digunakan untuk menggambarkan pengoperasian op-amp melalui berbagai sinyal
d) Op-Amp Performance

Pabrikan menyediakan sejumlah deskripsi grafis untuk menggambarkan kinerja op-amp. Gambar 14.32 mencakup beberapa kurva kinerja khas yang membandingkan berbagai karakteristik sebagai fungsi tegangan pasokan. Perolehan tegangan dari rangkaian terbuka terlihat semakin besar dengan nilai tegangan pasokan yang lebih besar. Kurva kinerja menunjukkan bagaimana perolehan tegangan dipengaruhi oleh berbagai nilai tegangan pasokan.

Rangkaian simulasi[Kembali]

Prinsip kerja[Kembali]

Dengan membandingkan nilai kedua input (inverting dan non-inverting), apabila kedua input bernilai sama maka output op-amp tidak ada, dan apabila terdapat perbedaan pada kedua nilai input maka output op-amp memberikan tegangan output. Op-Amp dari penguat diferensial dengan 2 input.

Video simulasi[Kembali]

Example,problem,multiple choice[Kembali]

Example

1.Tentukan dua arus yang harus dihasilkan sama besar dari catu daya ganda 12 V jika IC menghilang500 mW.

Solusi :
 misalkan bahwa setiap pasokan menyediakan setengah daya total ke IC, maka

sehingga setiap pasokan harus menyediakan arus


2.Untuk karakteristik khas op-amp 741 (ro =75Ω , A=200Ω k), hitung nilai berikut untuk sirkuit Gbr. 14.31.

(a) ACL.
(b) Zi.
(c) Zo.

Problem

1.


      Hitung nilai output berdasarkan spesifikasi op-amp pada tabel dan berdasarkan rangkaian di atas
A. 26.7 mv
B. 21.8 mV
C. 34.7 mV
D. 40 mV
E. 38.2 mV

Jawaban: E


2.Menggunakan Gbr. 14.32, tentukan penguatan tegangan loop terbuka untuk tegangan pasokan
VCC 12 V.
Jawab:

Soal Pilihan Ganda

1.Memberikan informasi tentang pasokan tegangan terbesar apa yang dapat digunakan, seberapa besar ayunan sinyal input, dan seberapa besar daya perangkat ini mampu beroperasi. Hal tersebut merupakan fungsi dari...

a. Absolute Maximum Ratings
b. Electrical Characteristics
c. Operating Characteristics
d. Op-Amp Performance
e. a dan b benar

Jawab:a. Absolute Maximum Ratings

2. Dalam Op-Amp 741 pin yang berfungsi sebagai input adalah pin bernomor.....
a. 1        d. 1 dan 3
b. 3        e. 2 dan 3
c. 2

Jawab: e. 2 dan 3

Link download[Kembali]

File Rangkaian DISINI
File HTML DISINI
Datasheet Resistor DISINI
Datasheet Op-Amp DISINI
Video Rangkaian DISINI
Gambar Rangkaian DISINI

[Menuju Awal]

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

  BAHAN PRESENTASI MATAKULIAh Elektronika 2021  OLEH: Muhammad Ilhamdi Akbar 2010953001 Dosen Pengampu: Dr.Darwison,M.T Jurusan Teknik Elek...