SUBCHAPTER 14.5

 SPESIFIKASI OP-AMP 

OFFSET PARAMETER DC

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

        a. Alat

        b. bahan

3. Dasar Teori

4. Percobaan

        a. Prosedur Percobaan

        b. Rangkaian Simulasi

        c. Prinsip Kerja

        d. Video

        e. Download File

1. Tujuan [kembali]

1. Mengetahui dan memahami aplikasi dari op-amp dalam rangkaian listrik
2. Mampu menjelaskan prinsip cara kerja setiap rangkaian
3. Mampu mengaplikasikan dan membuat rangkaian 

2. Alat dan Bahan [kembali]

a. Alat [kembali]

1. Power Supply DC

Berfungsi untuk mensuplai tegangan DC pada rangkaian.

2. Voltmeter

Berfungsi untuk mengukur tegangan pada rangkaian.

3. Amperemeter

Berfungsi untuk mengukur arus pada rangkaian.

 

b. Bahan [kembali]

1. Resistor

 
 

*Resistor 1k Ohm

Datasheet Resistor

ctt: SFR16S(biru muda); SFR25(hijau muda); SFR25H(merah kecoklatan).
 

2. Op-Amp LM358

 

LM358 terdiri dari dua op-amp independen dengan kompensasi frekuensi tinggi. Perangkat ini memiliki drain arus power supply yang rendah. Pada rangkaian ini akan digunakan sebagai komparator.

Fitur:
1. Frekuensi dikompensasi internal untuk unity gain.
2. Penguatan DC yang tinggi: 100dB.
3. Supply 1.5V ~ 16V.
4. Supply arus 700uA.
5. Cocok untuk dioperasikan dengan baterai.
6. Tegangan dan arus Offset input rendah.
7. Kisaran tegangan input diferensial sama dengan tegangan catu daya.

Konfigurasi Pin LM358

Pin Number	Pin Name	Description
1 & 7	OUT1 & OUT2	Output Op Amp 1 dan 2
2 & 6	IN1(+) & IN2(+)	Input Non-Inverting 1 dan 2
3 & 5	IN1(-) & IN2(-)	Input Inverting 1 dan 2
4	GND	Ground
8	VCC	Input tegangan VCC

Datasheet Op-Amp LM358

 A. Resistor

Datasheet Resistor

ctt: SFR16S(biru muda); SFR25(hijau muda); SFR25H(merah kecoklatan).
 

  

  

B. Op-Amp LM358

 

LM358 terdiri dari dua op-amp independen dengan kompensasi frekuensi tinggi. Perangkat ini memiliki drain arus power supply yang rendah. Pada rangkaian ini akan digunakan sebagai komparator.

Fitur:
1. Frekuensi dikompensasi internal untuk unity gain.
2. Penguatan DC yang tinggi: 100dB.
3. Supply 1.5V ~ 16V.
4. Supply arus 700uA.
5. Cocok untuk dioperasikan dengan baterai.
6. Tegangan dan arus Offset input rendah.
7. Kisaran tegangan input diferensial sama dengan tegangan catu daya.

Konfigurasi Pin LM358

Pin Number	Pin Name	Description
1 & 7	OUT1 & OUT2	Output Op Amp 1 dan 2
2 & 6	IN1(+) & IN2(+)	Input Non-Inverting 1 dan 2
3 & 5	IN1(-) & IN2(-)	Input Inverting 1 dan 2
4	GND	Ground
8	VCC	Input tegangan VCC

Datasheet Op-Amp LM358

C. Grounding 

3. Dasar Teori [kembali]

Arus dan Tegangan Offset    

Tegangan offset keluaran dapat ditunjukkan dipengaruhi oleh dua kondisi rangkaian terpisah. Ini adalah:

(1) tegangan offset masukan, V_IO, dan 
(2) arus offset karena perbedaan arus yang dihasilkan pada input plus (+) dan minus (-).

INPUT OFFSET VOLTAGE, V_IO

     Untuk menentukan pengaruh tegangan input ini pada output, pertimbangkan koneksi yang ditunjukkan pada Gambar 14.23

Dengan V_o = AV_i, kita bisa merumuskan

Untuk V_o, kami dapatkan

Dimana kita bisa menulis

Persamaan (14.16) menunjukkan bagaimana hasil tegangan offset keluaran dari masukan yang ditentukan tegangan offset untuk sambungan penguat khas op-amp.

TEGANGAN OUTPUT OFFSET KARENA INPUT OFFSET SAAT INI, I_IO

          Karena kedua transistor masukan tidak pernah sama persis, masing-masing akan beroperasi pada arus yang sedikit berbeda.Untuk koneksi op-amp tipikal, seperti itu ditunjukkan pada Gambar 14.25, tegangan offset keluaran dapat ditentukan sebagai berikut. Mengganti arus bias melalui resistor masukan dengan penurunan tegangan yang berkembang, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 14.26 

       Kita dapat menentukan ekspresi tegangan keluaran yang dihasilkan. Menggunakan superposisi, tegangan keluaran karena arus prategangan masukan I⁺_IB, dilambangkan dengan V⁺_o, adalah

Sedangkan tegangan keluaran hanya karena I^-_IB, dilambangkan dengan V^-_o, adalah...

Untuk tegangan offset keluaran total sebesar

Karena pertimbangan utamanya adalah perbedaan antara arus prategangan masukan dari setiap nilai, kita mendefinisikan I_IO arus offset dengan

Karena resistansi kompensasi R_C biasanya kira-kira sama dengan nilai R₁, menggunakan R_C = R₁ di Persamaan. (14.17) kita bisa menulis

INPUT BIAS CURRENT, I_IB

         Parameter yang terkait dengan I_IO dan arus prategangan masukan terpisah I_IB dan I_IB adalah arus bias rata-rata didefinisikan sebagai

Satu dapat menentukan arus prategangan masukan terpisah menggunakan nilai-nilai yang ditentukan I_IO dan I_IB. Dapat ditunjukkan bahwa untuk I⁺_IB > I^-_IB

1. Resistor

Resistor merupakan komponen pasif yang memiliki nilai resistansi tertentu dan berfungsi untuk menghambat jumlah arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian. Resistor dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis, diantaranya resistor nilai tetap (fixed resistor), resistor variabel (variabel resistor), thermistor, dan LDR.
 
 
*www.teknikelektronika.com

Cara membaca nilai resistor
Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna :
1. Masukan angka langsung dari kode warna gelang pertama.
2. Masukan angka langsung dari kode warna gelang kedua.
3. Masukan angka langsung dari kode warna gelang ketiga.
4. Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n).
5. Gelang terakhir merupakan nilai toleransi dari resistor.

Contoh pada resistor di atas nilai resistansi resistor adalah 134 Ohm.

Resistor Seri            Resistor Paralel
     

Op-Amp LM358

Karakteristik Faktor Penguat atau Gain pada Op-Amp pada umumnya ditentukan oleh Resistor Eksternal yang terhubung diantara Output dan Input pembalik (Inverting Input). Konfigurasi dengan umpan balik negatif (Negative Feedback) ini biasanya disebut dengan Closed-Loop configuration atau Konfigurasi Lingkar Tertutup. Umpan balik negatif ini akan menyebabkan penguatan atau gain menjadi berkurang dan menghasilkan penguatan yang dapat diukur serta dapat dikendalikan. Tujuan pengurangan Gain dari Op-Amp ini adalah untuk menghindari terjadinya Noise yang berlebihan dan juga untuk menghindari respon yang tidak diinginkan. Sedangkan pada Konfigurasi Lingkar Terbuka atau Open-Loop Configuration, besar penguatannya adalah tak terhingga (∞) sehingga besarnya tegangan output hampir atau mendekati tegangan Vcc.

Operational Amplifier (Op-Amp) yang ideal memiliki karakteristik sebagai berikut :
1. Penguatan Tegangan Open-loop atau Av = ∞ (tak terhingga)
2. Tegangan Offset Keluaran (Output Offset Voltage) atau Voo = 0 (nol)
3. Impedansi Masukan (Input Impedance) atau Zin= ∞ (tak terhingga)
4. Impedansi Output (Output Impedance ) atau Zout = 0 (nol)
5. Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)
6. Karakteristik tidak berubah dengan suhu

Rangkaian dasar Op Amp


*From Engineering Circuit Analysis by William H. Hayt

Komparator Op Amp
Komparator digunakan untuk membandingkan dua tegangan (V non-inverting dan V inverting) dan mengubah outputnya berdasarkan tegangan sumber.

*From Engineering Circuit Analysis by William H. Hayt

Hubungan input-output:

*V1 adalah tegangan input non-inverting; V2 adalah tegangan input non-inverting; Vs adalah tegangan sumber (+Vs/-Vs)

Dari gambar dapat dilihat bahwa op amp digunakan untuk membandingkan Vin terhadap tegangan referensi 2.5V, serta pada op amp dihubungkan sumber tegangan +12V dan -12V. Grafik menunjukkan bahwa jika tegangan Vin lebih besar dari 2.5V maka Vout adalah -12V, sebaliknya jika tegangan Vin lebih kecil dari 2.5V maka Vout adalah +12V.

Kabel ground berfungsi sebagai proteksi apabila terjadi kebocoran arus. Kebocoran arus adalah apabila isolasi kabel atau perangkat elektronik rusak, maka arus listrik bisa mengalir di konduktor yang bersentuhan dengannya. Misal ada kabel kulkas yang mengelupas, akan berbahaya jika kabel yang terkelupas ini menempel di body kulkas yang terbuat dari besi/alumunium karena menyebabkan body kulkas memiliki arus listrik dan bisa menimbulkan sengatan listrik apabila terpegang. Sesuai namanya, kabel ground adalah kabel yang terhubung ke tanah/bumi yang akan membuang arus bocor tadi ke tanah. Karena berfungsi sebagai proteksi, arus listrik tetap bisa mengalir hanya dengan kabel fasa dan netral.

Ground atau pertanahan adalah sistem pengamanan pada instalasi listrik dimana jika terjadi kebocoran listrik maka listrik akan langsung mengalir ke tanah sehingga tidak melukai pengguna

Fungsi ground sangatlah penting dimana ground berfungsi sebagai pengaman ketika terjadi kebocoran  arus listrik dan hal ini seringkali diabaikan.

simbol ground :

   

Pada pengukuran listrik antara fasa dengan netral dan fasa dengan ground akan diperoleh hasil yang hampir sama. Akan tetapi, kabel netral dan ground adalah suatu yang berbeda jika kita menggunakan kabel fase dan ground dalam instalasi bisa dikatakan kita membuang listrik karena langsung disalurkan ke tanah. Pada sisi pembangkit listrik, kabel netral pada akhirnya juga ditanahkan(di-ground-kan), tetapi kabel ground tetap diperlukan sebagai proteksi agar arus bocor segera terbuang dan tidak membahayakan

4. Percobaan [kembali]

a. Prosedur Percobaan[kembali]

• Siapkan segala komponen yang di butuhkan
• Susun rangkaian sesuai panduan
  
• Sambungkan rangkaian dengan baterai untuk sumber tenaga
• Hidupkan rangkaian
• Apabila tidak terjadi eror, maka rangkaian selesai dibuat.

b. Rangkaian Simulasi [kembali]

• Foto Rangkaian

c. Prinsip Kerja [kembali]

Sebuah Op-Amp akan membandingkan nilai kedua input, apabila kedua input bernilai sama maka output Op-Amp tidak ada nol dan apabila terdapat perbedaan nilai input keduanya maka output Op-Amp akan memberikan tegangan output

d. Video [kembali]

e. Download File [kembali]

Download Rangkaian

Download Datasheet Resistor
Download Datasheet Op-Amp LM358