Dokumen tersebut membahas tentang penguat operasi (op-amp) dan beberapa aplikasinya seperti penguat pembalik, penguat tak pembalik, integrator, differensiator dan penguat penjumlah. Op-amp memiliki karakteristik seperti impedansi masukan tak terhingga, impedansi keluaran nol, penguatan tak terhingga, lebar pita tak terhingga dan keseimbangan sempurna bila tegangan masukan positif dan negatif sama. Aplikasi op-amp

1. PENGUAT OPERASI
Oleh : Suratman, S.Pd

2. PENGUAT OPERASIONAL
•Penguat operasi (operating amplifier), dikenal
sebagai op-amp) adalah suatu penguat
gandengan langsung dengan bati (gain) tinggi
dan dilengkapi dengan umpan balik untuk
mengendalikan kinerjanya secara menyeluruh

4. Kaki 1 & 5 : offset null
Kaki 2 : masukan membalik (inverting input)
Kaki 3 : masukan tak membalik (non inverting input)
Kaki 4 : tanah (ground)
Kaki 6 : keluaran
Kaki 7 : catu tegangan positif
Kaki 8 : tak digunakan

6. Suatu penguat operasi ideal mempunyai
beberapa karakteristik (tanpa umpan balik):
•impedansi masukan Zi = tak terhingga
•impedansi keluaran Zo = 0
•penguatan tegangan Av = - tak terhingga
•lebar pita BW = tak terhingga
•keseimbangan sempurna Vo = 0 bila V1 =
V2
•karakteristik tak berubah karena suhu

7. Penguat Membalik (Inverting
Amplifier

8. •Kemudian dengan menggunakan aturan 2, di ketahui
bahwa :
•iin + iout = i- = 0, karena menurut aturan 2, arus masukan op-
amp adalah 0.
•iin + iout = vin/R1 + vout/R2 = 0
•Selanjutnya
•vout/R2 = - vin/R1 .... atau
•vout/vin = - R2/R1
•Jika penguatan G didefenisikan sebagai perbandingan
tegangan keluaran terhadap tegangan masukan, maka
dapat ditulis

9. Penguat Tak Membalik (Non inverting
Amplifier)

10. Dari sini ketahui tegangan jepit pada R2 adalah vout – v- = vout – vin, atau
iout = (vout-vin)/R2. Lalu tegangan jepit pada R1 adalah v- = vin, yang
berarti arus iR1 = vin/R1.
Hukum kirchkof pada titik input inverting merupakan fakta yang
mengatakan bahwa :
iout + i(-) = iR1
Aturan 2 mengatakan bahwa i(-) = 0 dan jika disubsitusi ke rumus yang
sebelumnya, maka diperoleh
iout = iR1 dan Jika ditulis dengan tegangan jepit masing-masing maka
diperoleh
(vout – vin)/R2 = vin/R1 yang kemudian dapat disederhanakan menjadi :
vout = vin (1 + R2/R1)
Jika penguatan G adalah perbandingan tegangan keluaran terhadap
tegangan masukan, maka didapat penguatan op-amp non-inverting :

11. Integrator
Op-amp bisa juga digunakan untuk
membuat rangkaian-rangkaian dengan
respons frekuensi, misalnya rangkaian
penapis (filter)

12. iin = (vin – v-)/R = vin/R , dimana v- = 0 (aturan1)
iout = -C d(vout – v-)/dt = -C dvout/dt; v- = 0
iin = iout ; (aturan 2)
Maka jika disubtisusi, akan diperoleh persamaan :
iin = iout = vin/R = -C dvout/dt, atau dengan kata lain

13. Dengan analisa rangkaian integral serta notasi Fourier,
dimana
f = 1/t dan
penguatan integrator tersebut dapat disederhanakan dengan
rumus
Sebenarnya rumus ini dapat diperoleh dengan cara lain, yaitu
dengan mengingat rumus dasar penguatan opamp inverting
G = - R2/R1. Pada rangkaian integrator (gambar 3) tersebut
diketahui
Dengan demikian dapat diperoleh penguatan integrator
tersebut seperti persamaan (5) atau agar terlihat respons
frekuensinya dapat juga ditulis dengan

14. Differensiator

15. Akan diperoleh persamaan:
Bentuk rangkain differensiator adalah mirip dengan rangkaian inverting.
Sehingga jika berangkat dari rumus penguat inverting
G = -R2/R1
dan pada rangkaian differensiator diketahui :
maka jika besaran ini disubtitusikan akan didapat rumus
penguat differensiator

16. Penguat Differensial
Digunakan untuk mencari selisih dari dua tegangan yang telah dikalikan
dengan konstanta tertentu yang ditentukan oleh nilai resistansi yaitu
sebesar Rf/R1 untuk R1 = R2 dan Rf = Rg.
Vout =
𝑅𝑓 + 𝑅1 𝑅 𝑔
𝑅 𝑔 + 𝑅2 𝑅1
V2 −
𝑅𝑓
𝑅1
𝑉1
A =
𝑅 𝑓
𝑅1
𝑉2 − 𝑉1

17. Penguat Penjumlah
Berfungsi menjumlahkan beberapa level sinyal input yang masuk ke op-
amp.
Vout = - ((Rf/R1) x V1 + (Rf/R2) x V2 + ... + (Rf/Rn) x Vn)
Gain = Rf/Rin

18. 10
100
1
1
2




K
R
R
A
nVoltVoltVAV inout 10100010  
in
out
V
V
A 
nVolt
Volt
A
100
2,0

2000A
)1(2 RAR 
)100(20002 R
 kR 2002
1.Sebuah penguat pembalik seperti pada gambar xxx memiliki hambatan R1 sebesar 100Ω dan R2 sebesar 1KΩ. Penguat pembalik tersebut di beri i
Jawab
1.Sebuah penguat pembalik seperti pada gambar xxx memiliki hambatan R1 sebesar 100Ω. Penguat pembalik tersebut di beri input sebesar 100m Vo
Jawab

