Spesifikasi OP-AMP - Parameter Frekuensi





1. Tujuan[Back]

Tujuan :

·                Mengetahui fungsi komponen yang digunakan.

·                Mengetahui prinsip kerja dari transistor JFET dan BJT.

·                Membuat rangkaian aplikasi "transistor JFET dan BJT" pada aplikasi Proteus.




2. Alat dan Bahan[Back]

Alat Dan Bahan



·                Baterai 12 V

                


 

            Merupakan penyuplai energi berupa listrik

 

o        Ground

           

1. Single Grounding

Yaitu dengan menancapkan sebuah batang logam atau pasak biasanya di pasang tegak lurus masuk kedalam tanah. Ada juga yang menggunakan pipa galvanis yang di dalamnya di isi dengan kabel BC, kemudian di hubungkan dengan kabel penyalur melalui bak kontrol.



2. Pararel Grounding  

Bila sistem single grounding masih mendapatkan hasil kurang baik, maka perlu di tambahkan material logam arus pelepas ke dalam tanah yang jarak antara batang logam atau material minimal 2 meter dan dihubungkan dengan kabel BC/BCC.

Penambahan batang logam atau material dapat juga di tanam mendatar dengan kedalaman tertentu, bisa juga mengelilingi bangunan membentuk cincin atau cakar ayam. Kedua teknik ini bisa juga di terapkan secara bersamaan dengan acuan tahanan sebaran/resistansi kurang dari 5 Ohm setelah pengukuran dengan Earth Tester Ground.

 3. Maksimum Ground

Maksimum grounding yaitu dengan memasukkan bahan grounding penangkal petir dalam bentuk lembaran tembaga yang diikat oleh kabel BC, serta dengan memasukkan larutan bentonite pada titik grounding penangkal petir tersebut. Hal ini dengan tujuan untuk meningkatkan serta menjaga kualitas resistensi grounding. Biasanya material ini di gunkan pada daerah yang tekstur tanahnya keras atau berbatu. 

 

 



 

§     Resistor 

            Menghambat daya 

 

 



 

 

·                OP AMP



 

 

Tetapi pada prakteknya ,ada beberapa karakteristik OpAmp antara lain:

·                Arus bias input (Input bias current). Pada prakteknya akan ada aliran arus yang mengalir ke dalam kedua input opamp. Arus ini adalah arus bias mundur transistor. Arus bias input didefinisikan sebagai:
I bias =  (I+ I) / 2.

·                Arus Offset input (Input offset current). Arus offset input merupakan perbedaan arus bias input dari kedua terminal input. I os = │ I– I2

·                Tegangan offset input ( Input offset voltage). Bila V1 dan V2 berada pada tegangan yang sama, tegangan output idealnya harus nol, karena Vo = Ad ( V2 – V1). Tetapi pada prakteknya akan ada tegangan pada output. Tegangan offset input didefinisikan sebagai perbedaan tegangan yang harus disupplaykan pada kedua terminal input agar tegangan output sama dengan nol.

·                Differensial voltage gain ( Ad ). Merupakan gain bila perbedaan sinyal tegangan input disupplaykan pada kedua terminal input.

·                Common mode voltage gain ( Ac ). Merupakan gain bila suatu sinyal input yang sama disupplaykan pada kedua termi nal input opamp.

·                Common mode rejection ratio ( CMRR ). Merupakan perbandingan antara Ad dan Ac dalam satuan dB. CMRR = Ad / Ac.

·                Supply voltage rejection ratio ( SVRR ). SVRR = Perubahan  dalam  tegangan  supplay. Perubahan dalam tegangan offset input

·                Slew Rate. Merupakan ukuran waktu yang dibutuhkan untuk mensaklarkan output dari minimum tegangan negatip ke maximum tegangan positip. SR = ∆V / ∆T.

·                Full power bandwidth ( f FPBW ). f FPBW merupakan frekwensi terbesar dari tegangan sinus penuh yang dapat di outputkan opamp tanpa terjadinya efek slew rate. Jika output,Vo = Vom sin (2πft), maka gradinnya: dVo/ dt = 2πf Vom cos (2πft). Gradien akan maximum bila cos (2πft) = 1. Maka │ dVo/ dt │= 2πf Vom, dimana f adalah f FPBW. Jadi SR = 2π f FPBW Vom. Dan  f FPBW = SR / (2π Vom).

 



 

3. Dasar Teori[Back]

14.6 SPESIFIKASI OP-AMP— PARAMETER FREKUENSI 

 

Sebuah op-amp dirancang untuk menjadi penguat namun ini cenderung tidak stabil, Untuk itu op-amp dibuat dengan sirkuit kompensasi internal, yang juga menyebabkan penguatan loop terbuka yang sangat tinggi berkurang dengan meningkatnya frekuensi. 

Sejumlah perbaikan sirkuit dihasilkan dari pengurangan penguatan ini. Pertama, penguatan tegangan penguat adalah nilai yang lebih stabil dan presisi yang ditetapkan oleh resistor eksternal; kedua, impedansi masukan rangkaian dinaikkan melebihi impedansi op-amp saja; ketiga, impedansi keluaran rangkaian dikurangi dari yang ada pada op-amp terakhir

 

Gain – Bandwidth

 

Karena sirkuit kompensasi internal termasuk dalam op-amp,tegangan penguatan turun seiring dengan peningkatan frekuensi. Pada frekuensi rendah ke operasi dc, penguatannya adalah nilai yang dicantumkan oleh spesifikasi pabrikan AVD (penguatan diferensial tegangan) dan biasanya merupakan nilai yang sangat besar.








 

Frekuensi lain yang menarik adalah yang ditunjukkan pada Gambar 14.28, di mana penguatan turun sebesar 3 dB (atau menjadi 0.707 gain dc, AVD), ini menjadi frekuensi cutoff dari op-amp, fC. Faktanya, frekuensi gain dan frekuensi cutoff terkait dengan





 

Persamaan (14.22) menunjukkan bahwa frekuensi gain juga dapat disebut produk gain-bandwidth dari op-amp.

 

Laju, SR

 

Parameter lain yang mencerminkan kemampuan op-amp untuk menangani sinyal yang berbeda-beda adalah laju perubahan tegangan, yang didefinisikan sebagai





 

 

Perubahan Arus Laju perubahan tegangan memberikan parameter yang menetapkan laju perubahan maksimum tegangan keluaran saat digerakkan oleh sinyal masukan langkah besar. * Jika seseorang mencoba untuk menggerakkan output pada tingkat perubahan voltase yang lebih besar daripada laju perubahan tegangan, output tidak akan dapat berubah cukup cepat dan tidak akan bervariasi pada kisaran penuh yang diharapkan, mengakibatkan sinyal terpotong atau distorsi. Bagaimanapun, output tidak akan menjadi duplikat yang diperkuat dari sinyal input jika laju perubahan tegangan op-amp terlampaui.

 

Frekuensi Sinyal Maksimum

 

maksimum op-amp dapat beroperasi bergantung pada parameter bandwidth (BW) dan laju perubahan tegangan (SR) op-amp. Untuk sinyal sinusoidal dengan bentuk umum







Selain itu, frekuensi maksimum, f, dalam Persamaan. (14.24), juga dibatasi oleh bandwidth unitygain.








4. Percobaan[Back]

A. Prosedur percobaan

·  Bukalah aplikasi proteus terlebih dahulu.

·  Buka schematic capture, pilih bagian component mode (
), dan pada bagian devices klik 'P'.

·  Pastikan kategorinya berada pada all categories agar mudah dalam melakukan pencarian.

·  Ketikkan semua nama bahan komponen yang dibutuhkan dalam rangkaian.

·  Double klik komponen yang kita butuhkan agar komponen tersebut muncul dikolom Devices.

·  Buka bagian Terminals mode ()

·  Pilih terminal yang diperlukan.

·  Setelah semua komponen didapatkan, letakkan komponen pada papan rangkaian.

·  Rangkailah semua komponen sesuai prinsipnya.

·  Klik play () pada bagian kiri bawah aplikasi untuk menjalankan rangkaian simulasi.

·  Saat di play, jika rangkaian simulasi sudah benar dan sesuai, maka akan muncul output LED pada rangkaian sensor sentuh tersebut dan motor sebagai penggerak keran

 

 

B. Rangkaian Simulasi

 





 

C. Prinsip Kerja

 

tegangan mengalir dari battery melewati r1 sebesar 10k ohm kemudian ke kaki negatif opamp, karena kaki positif lebih kecil tegangan dari kaki negatif maka tegangan akan diteruskan kemudian di paralekan dengan r2 240k ohm dan di dapatkan voutnya

5. Video[Back]


6. Example[Back]

1.Tentukan frekuensi cut-off dari op-amp dengan nilai B1 = 1 MHz dan AVD = 200 V/mV.

    Solusi :

    karena f1 = B1 = 1 MHz , maka kita dapat memakai persamaan 14.22 sehingga kita mendapatkan :


2. Untuk op-amp dengan SR = 2 V/us berapa gain tegangan maksimum pada sirkuit loop-tertutup yang      bisa digunakan saat input sinyal 0.5V dalam 10 us?
    
    Solusi :
    
    karena Vo =AclVi , kita bisa menggunakan :
    
    
    dengan ini kita bisa mendapatkan :


3. Tentukan frekuensi maksimum pada op-amp dibawah dengan nilai SR = 0.5 V/us
    Solusi :

    Nilai Gain magnitudo : 
    Maka outputnya :




7. Problem[Back]

1. Tentukan frekuensi cut-off dari op-amp dengan nilai B1= 800 kHz dan AVD= 150 V/mV 

    Solusi :

    

2.Untuk op-amp dengan SR= 2.4 V/us , berapa ain tegangan maksimum dari sirkuit loop tertutup yang     bisa digunakan saat input sinyal 0.3 V dalam 10 us?

    Solusi :

    






8. Pilihan Ganda[Back]

1)  1.    Roll-off atau pengurangan penguatan pada OP-AMP akan terjadi pada kecepatan ?

a)      19 dB /dekade atau 5 dB / oktaf

b)      20 dB /dekade atau 6 dB /oktaf

c)      29 dB /dekade atau 15 dB / oktaf

d)      30 dB / dekade atau 16 dB / oktaf

2)  2.    Full power bandwidth ( FPBW) yang merupakan frekuensi terbesar dari tegangan sinus yang dapat dioutputkan dengan opamp, saat berapakah gradien maksimum ( FPBW ) dapat dihasilkan ?

a)      Cos (2πft) = 1

b)      Sin (2πft) = 1

c)      Cos (2πft) = 2

d)      Sin (2πft) = 2



9. Link Download[Back]

 download Rangkaian disini
 download HTML disini
 download video disini
 

1 komentar:

M3 P5

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Foto Hardware dan Diagram Blok 2. Prosedur Percobaan 3. Rangkaian Simulasi ...