penguat nirsam slamet harjono_aziz gufron

Download Penguat nirsam slamet harjono_aziz gufron

Post on 27-Jun-2015

814 views

Category:

Education

2 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Penguat fisika

TRANSCRIPT

  • 1. PENGUATPENGUAT (AMPLIFIER)(AMPLIFIER) Nirsam NIM. 13708259002 Slamet Harjono NIM. 13708259020 Aziz Ghufron NIM. 13708259023

2. PPengertianengertian Rangkaian amplifiersudah bukan barang asing lagi di mata masyarakat indonesia. Hampir di setiap perabotan rumah-rumah di Indonesia terdapat ampli (istilah yang sering di gunakan orang untuk menyebutkan amplifier). Amplifier (penguat) sendiri dapat didefinisikan sebagai komponen atau rangkaian komponen yang digunakan sebagai penguat daya atau juga tenaga didalam bidang elektronik. Jadi dapat ditarik kesimpulan bahwa amplifier adalah rangkaian di dalam elektonik yang dipergunakan untuk memperkuat tenaga atau daya dari elektronik itu sendiri. 3. LanjutanLanjutan 4. Jenis-jenis penguat (amplifier)Jenis-jenis penguat (amplifier) a. Penguat frekuensi audio (AF Amplifier) b. Penguat frekuensi radio (RF Amplifier) c. Penguat ultrasonik (Ultrasonic Amplifier) d. Penguat operasional (Op-Amp) e. Penguat bandwidth f. Penguat DC (DC Amplifier) g. Penguat video (Video Amplifier) h. Penguat penyangga (Bufffer Amplifier) 5. Perkembangan Penguat (amplifier)Perkembangan Penguat (amplifier) a. Penguat / Amplifier tabung b. Penguat / Amplifier Transistor c. Penguat / Amplifier IC Dalam perkembangannya penguat IC Op Amp banyak digunakan, alasannya adalah: 1. Keserbagunaannya. 2. Penguat Op Amp mendekati karakteristik yang ideal 6. Penguat Operasional (Op-amp) 7. Pengertian Op-ampPengertian Op-amp Penguat operasional (Op-amp) didefinisikan sebagai suatu rangkaian terintegrasi yang berisi beberapa tingkat dan konfigurasi penguat diferensial. Penguat operasional memilki dua masukan dan satu keluaran 8. Karakteristik Ideal Op-ampKarakteristik Ideal Op-amp 9. PenguatanTegangan LingkarTerbukaPenguatanTegangan LingkarTerbuka Adalah penguatan diferensial Op-amp pada kondisi dimana tidak terdapat umpan balik (feedback) yang diterapkan padanya. Secara ideal, penguatan tegangan lingkar terbuka adalah: AVOL =Vo /Vid = - AVOL =Vo/(V1-V2) = - 10. Penguatan Ofset KeluaranPenguatan Ofset Keluaran Adalah harga tegangan keluaran dari Op- Amp terhadap tanah (ground) pada kondisi tegangan masukanVid = 0. Secara ideal, hargaVOO = 0V. 11. Hambatan MasukanHambatan Masukan Adalah besar hambatan di antara kedua masukan Op-amp. Secara ideal, harga Ri = Tetapi dalam kondisi praktis, harga hambatan masukan Op-amp adalah antara 5 k hingga 20 M, tergantung pada tipe Op Amp 12. Hambatan KeluaranHambatan Keluaran Adalah besarnya hambatan dalam yang timbul pada saat Op-amp bekerja sebagai pembangkit sinyal. Secara ideal, harga RO = 0. 13. WaktuTanggapanWaktuTanggapan Adalah waktu yang diperlukan oleh keluaran untuk berubah setelah masukan berubah. Secara ideal harga waktu respon Op-amp adalah = 0 detik. 14. KarakteristikTerhadap SuhuKarakteristikTerhadap Suhu Suatu bahan semikonduktor akan berubah karakteristiknya apabila terjadi perubahan suhu yang cukup besar. Pada Op-amp yang ideal, karakteristiknya tidak berubah terhadap perubahan suhu. Tetapi dalam prakteknya, karakteristik sebuah Op Amp pada umumnya sedikit berubah. 15. Lebar PitaLebar Pita adalah lebar frekuensi tertentu dimana tegangan keluaran tidak jatuh lebih dari 0,707 dari harga tegangan maksimum pada saat amplitudo tegangan masukan konstan. Secara ideal, harga BW= 16. Aplikasi Op-ampAplikasi Op-amp Penguat Inverting Comparator Penguat Non-Inverting Penguat Diferensial Penguat Penjumlah Integrator Differensiator 17. ComparatorComparator Adalah penggunaan op-amp sebagai pembanding antara tegangan yang masuk pada input (+) dan input (-). 18. Penguat InvertingPenguat Inverting Adalah penggunanan op-amp sebagai penguat sinyal dimana sinyal outputnya berbalik fasa 180 derajat dari sinyal input. 19. Penguat Non-invertingPenguat Non-inverting Adalah penguat sinyal dengan karakteristik dasar sinyal output yang dikuatkan memiliki fasa yang sama dengan sinyal input. 20. Penguat DifferensialPenguat 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. 21. Penguat PenjumlahPenguat Penjumlah Berfungsi menjumlahkan beberapa level sinyal input yang masuk ke op-amp. Vout = - ((Rf/R1) xV1 + (Rf/R2) xV2 + ... + (Rf/Rn) xVn) Gain = Rf/Rin 22. IntegratorIntegrator Opamp dapat digunakan untuk membuat rangkaian-rangkaian dengan respons frekuensi. Rangkaian dasar sebuah integrator adalah rangkaian op-amp inverting, hanya saja rangkaian umpanbaliknya (feedback) bukan resistor melainkan menggunakan capasitor. Vout = -1/RC ( t0 tl vin dt ) G( ) = -1/ RC G(f) = -1/2fRC 23. DifferensiatorDifferensiator Selain rangkaian integrator, rangkaian op-amp sebagai rangkaian respons frekuensi dapat juga dibuat sebagai rangkaian differensiator kalau komponen C pada rangkaian penguat inverting di tempatkan di depan. Vout = -RC dvin/dt G( ) = - RC 24. Contoh Soal 1Contoh Soal 1 1. Suatu rangkaian terintegrasi yang berisi beberapa tingkat dan konfigurasi penguat diferensial, memiliki dua masukan dan satu keluaran disebut . a. Penguat frekuensi audio b. Penguat DC c. Penguat video d. Penguat penyangga e. Penguat operasional Jawab. e. Penguat operasional 25. Contoh Soal 2Contoh Soal 2 2. Berikut adalah nilai hambatan masukan, hambatan keluaran dan waktu tanggapan sesuai karakteristik ideal op-amp berturut- turut adalah . a. 0, , 0 b. , 0 ,0 c. 0,0, d. , , 0 e. 0, , Jawab. b. , 0 ,0 hambatan masukan=, hambatan keluaran = 0, dan waktu tanggapan = 0 detik. 26. Contoh Soal 3Contoh Soal 3 Jawab : a. Penguat op-amp inverting 27. Contoh Soal 4Contoh Soal 4 4.Tegangan masukan yang diperkuat oleh perolehan tegangan open loop untuk menghasilkan tegangan keluaran yang dibalikkan, lalu tegangan keluaran kemudiandiumpanbalikkan ke masukan melalui resistor umpan balik (R2). Ini akanmenghasilkan. a.Arus bias input b.Tegangan offset c.Umpan balik negative d.Slew rate e.Cutoff Jawab : c. Umpan balik negative 28. Contoh Soal 5Contoh Soal 5 5.Pada Rangkaian Dasar Op-Amp, Jika besar tegangan input sama dengan tegangan output tetapi gelombang sinyal input berbeda fase dengan gelombang sinyal output. Op-amp ini sering disebut a.Inverting amplifier b.Non-Inverting amplifier c.Op-amp sebagai penjumlah d.Differensial amplifier e.Integrator Jawab : a.Inverting amplifier 29. Contoh 6Contoh 6 6. Gambar rangkaian dasar aplikasi op-amp berikut ini merupakan aplikasi op-amp jenis . a.Inverting amplifier b.Non-Inverting amplifier c.Op-amp sebagai penjumlah d.Differensial amplifier e.Integrator Jawab: d.Differensial amplifier 30. Contoh Soal 7Contoh Soal 7 7. Perhatikan Gambar Berikut! Differensiator op-amp dari rangkaian seperti gambar di samping dengan nilai C1 = 1F dan Rf = 1K. Sumber tegangan 15Volt > Awal sinyal adalah 0 Volt. Pada Vin = 1 Volt (sinyal dc) pada saat 10 detik menghasilkan tegangan output . a.0,0001 Volt b.0,001 Volt c.0,01 Volt d.0,1 Volt e.1 Volt Jawab : b. 0,0001 Volt Vout = - RfC1.dvin / dt = - 103 .10-6 (1Volt-0Volt) / 10 = - 10-3 . 0,1 = - 0,0001 V 31. Contoh Soal 8Contoh Soal 8 8. Sebuah penguat inverting mempunyai nilai Rf= 1M dan Rin= 100k, maka menghasilkan penguatan . a. 10 kali b. 10 kali c. -100 kali d. 100 kali e. -1000 kali Jawab. a. 10 kali A = - (Rf / Rin) = - (106 / 105 ) = - 10 kali 32. Contoh Soal 9Contoh Soal 9 9. Sebuah penguat op-amp non inverting dengan penguatan 10 kali, jika sumber tegangan + 15 Volt dan Vin = 2 Volt, maka menghasilkan tegangan output . a. 20 Volt b. -13,5 Volt c. 13,5 Volt d. + 13,5 Volt e. - 20 Volt Jawab. a. 20 Volt Vout = A x Vin = 10 x 2 = 20 Volt 33. Contoh Soal 10Contoh Soal 10 10. Berikut ini yang merupakan rumusan matematis menghitung penguatan pada op-amp diferensial adalah . a. d. b. e. c. Jawab. e. 34. ReferensiReferensi Carter, B., & Brown,T. (2001). Handbook of Operational Amplifier Applications.Texas:Texas Instruments.