Ringkasan Sirkuit Operational Amplifier

Penguat Operasional yang khas. Rangkaian Penguat Operasional Non-Ideal memiliki Impedansi Masukan yang terbatas, Impedansi Output Non-Nol, dan Gain yang terbatas. Jenis Penguat Diferensial.

Penguat Diferensial

➤ Penguat Diferensial Sepenuhnya
(Mirip op-amp, tetapi dengan dua output)
➤ Penguat Instrumentasi
(Dibangun dari tiga op-amp)
➤ Penguat Isolasi
(Mirip penguat instrumentasi, tetapi dengan toleransi ke tegangan mode-umum yang akan menghancurkan op-amp biasa)
➤ Penguat Umpan Balik Negatif
(Dibangun dari satu atau lebih op-amp dan jaringan umpan balik resistif).

Penguat Operasional dioptimalkan penggunaan dengan umpan balik Negatif, Ketika umpan balik Positif diperlukan, komparator biasanya lebih tepat.

Operational Amplifier

➽ Inverter Op-Amp
➽ Non-Inverting Op-Amp
➽ Voltage Follower
➽ Op-Amp Inverter
➽  Diffrential Amplifier
➽  Summing Op-Amp
➽  Subtractor Op-Amp
➽  Op-Amp Differentiator
➽  Op-Amp Integrator
➽  Op-Amp Comparator
➽  Op-Amp Astable Multivibrator
➽  Op-Amp Monostable  Multivibrator
➽  Op-Amp Bistable Multivibrator
➽  Op-Amp Transresistance
➽  Op-Amp Active Low Pass Filter
➽  Op-Amp Active High Pass Filter
➽  Op-Amp Active Band Pass Filter
➽ Wheatstone Bridge Differential
➽  Bridge Amplifier
➽ Light Activated Differential
➽  Instrumentation Op-Amp

➽ Inverting Op-Amp
Membalikkan dan Menguatkan sinyal Input dengan Rasio -RA / RB.
Gain dari penguat dikontrol oleh Umpan Balik Negatif menggunakan resistor umpan balik RA dan sinyal input diumpankan ke masukan pembalik (-).

➽ Non-Inverting Op-Amp
Tidak membalikkan sinyal input atau menghasilkan sinyal pembalik
tetapi memperkuatnya dengan rasio:
(RA + RB) / RB atau umumnya 1+ (RA / RB)
Sinyal input terhubung ke input non-inverting (+).

➽ Voltage Follower
Disebut Dosis Buffer tidak memperkuat atau membalikkan sinyal Input tetapi malah menyediakan isolasi antara dua sirkuit. Impedansi Masukan sangat tinggi. Impedansi Keluaran rendah menghindari efek pemuatan.

Ketika Output dihubungkan secara langsung ke salah satu input,
Keuntungan Buffer adalah +1 dan Vout = Vin.

➽ Op-Amp Inverter
Buffer Pembalik, Kebalikan dari pengikut tegangan sebelumnya. Inverter tidak memperkuat jika kedua tahanan sama tetapi tidak membalikkan sinyal input.

Impedansi Input sama dengan R dan Gain adalah -1 memberikan Vout = -Vin.

➽ Diffrential Amplifier

Menguatkan perbedaan tegangan yang ada pada masukan pembalik dan non-pembaliknya. Standar memiliki dua input, Iinverting dan Non-Inverting, menghubungkan sinyal ke kedua input saat yang sama menghasilkan jenis lain dari rangkaian penguat operasional.

➽ Summing Op-Amp

Menghasilkan tegangan output terbalik yang sebanding dengan jumlah tegangan input V1 dan V2. Lebih banyak Input dapat dijumlahkan.

➥ Jika Resistor Input sama nilainya (R1 = R2 = R),
Maka tegangan output dijumlahkan sebagai diberikan dan Gain adalah +1.
➥ Jika Resistor Input tidak sama
Maka tegangan output adalah penjumlahan tertimbang dan menjadi:

Vout = - (V1 (RA / R1) + V2 (RA / R2) + ... dll.)

➽ Subtractor Op-Amp

Subtractor (Penguat Diferensial), menggunakan input Inverting dan Non-inverting untuk menghasilkan sinyal output yang merupakan perbedaan antara dua tegangan input V1 dan V2. Memungkinkan satu sinyal dikurangi dari yang lain. Banyak masukan dapat ditambahkan untuk dikurangi jika diperlukan.

➥  Jika hambatannya sama (R = R3 dan RA = R4)
Maka tegangan output diberikan dan gain tegangannya adalah +1.
➥  Jika resistansi masukan tidak sama
Rangkaian menjadi penguat diferensial yang menghasilkan output negatif ketika V1 lebih tinggi dari V2 dan output positif ketika V1 lebih rendah dari V2.

➽ Op-Amp Differentiator
Melakukan operasi matematis Diferensiasi, "Menghasilkan output tegangan yang berbanding lurus tingkat perubahan-tegangan masukan terhadap waktu".

Semakin cepat atau lebih besar perubahan sinyal tegangan input, semakin besar arus input, semakin besar pula perubahan tegangan output sebagai respons, semakin menjadi bentuk "Lonjakan".

➽ Op-Amp Integrator
Menghasilkan tegangan output yang proporsional dengan Amplitudo dan Durasi sinyal input.

Dengan mengganti perlawanan umpan balik dengan kapasitor, akan memiliki Jaringan RC yang terhubung di jalur umpan balik penguat operasional yang menghasilkan jenis rangkaian penguat operasional lain.

➽ Op-Amp Comparator
Memiliki banyak kegunaan, membandingkan tegangan input ke tegangan referensi dan mengalihkan output.

➥  Jika Tegangan Input lebih positif daripada Tegangan Referensi
Yang ditetapkan oleh pembagi tegangan, Vin> Vref, output berubah Status.
➥  Jika Tegangan Input turun di bawah Tegangan Referensi Preset
Dan Vin <Vref, output beralih kembali.

Menggunakan umpan balik positif rangkaian komparator dapat mengubah menjadi Pemicu Schmitt untuk mengurangi Osilasi sekitar Titik Switching.

➽   Op-Amp Astable Multivibrator
Rangkaian Op-amp Non-Inverting yang menghasilkan sinyal input sendiri dengan bantuan jaringan umpan balik RC.

Rangkaian Osilator Astable yang menghasilkan gelombang keluaran berbentuk persegi panjang menggunakan jaringan waktu RC yang terhubung ke input pembalik dari penguat operasional dan jaringan pembagi tegangan yang terhubung ke Input Non-pembalik.

➽ Op-Amp Monostable Multivibrator
Menghasilkan pulsa output persegi panjang tunggal waktunya ketika dipicu secara eksternal. Menggunakan Komponen Diskrit atau Gerbang Logika Digital tetapi sirkuit Monostable dapat dibangun menggunakan amplifier operasional.

(One-Shot Multivibrator) Rangkaian Switching Positive-Feedback (Regeneratif) memiliki satu keadaan stabil, menghasilkan pulsa output dari durasi tertentu T.

➽ Op-Amp Transresistance
Sirkuit diaktifkan cahaya, mengubah arus yang dihasilkan oleh Dioda foto menjadi tegangan. Resistor umpan Rƒ menetapkan titik tegangan operasi pada Input Pembalik dan mengontrol jumlah output.

Tegangan Output sebagai Vout = Is x Rƒ. Oleh karena itu, tegangan output sebanding dengan jumlah arus input yang dihasilkan oleh Dioda Foto.

➽ Op-Amp Active Low Pass Filter
Dengan menggabungkan Jaringan Filter RC Pasif dengan Penguat Operasional untuk menghasilkan Filter Lolos Tinggi dengan Amplifikasi.

RC Passive Filter, Rangkaian filter urutan pertama, seperti Low Pass Filter dan High Pass Filter dibuat dengan menggunakan satu resistor secara seri dengan kapasitor non-terpolarisasi terhubung melalui Sinyal Input Sinusoidal.

➽ Op-Amp Active High Pass Filter
Menggabungkan Rangkaian RC Low Pass Filter dengan Penguat Operasional, Dapat membuat sirkuit Active Low Pass Filter lengkap dengan Amplifikasi.

Pengoperasian Active Pass Filter Tinggi (HPF) sama dengan sirkuit pass pasif high pass RC yang setara, Rangkaian memiliki penguat operasional atau termasuk dalam desainnya memberikan penguatan dan penguatan kontrol.

➽ Op-Amp Active Band Pass Filter
Kemampuannya untuk melewatkan frekuensi yang relatif tidak dilemahkan di atas band tertentu atau penyebaran frekuensi yang disebut "Pass Band".

Band atau rentang frekuensi diatur antara dua titik Frekuensi Cut-off atau sudut berlabel “Frekuensi Rendah” (ƒL) dan “Frekuensi Lebih Linggi” (ƒH) sementara melemahkan sinyal di luar dua titik ini.

High Pass Filter (HPF), Dimulai dari Frekuensi Cut-off -3dB dan berlanjut hingga tak terbatas atau Gain Loop Terbuka maksimum untuk filter aktif.

Low Pass Filter (LPF), Dimulai dari 0Hz atau DC dan berlanjut hingga titik frekuensi Cut-off ditentukan pada -3dB turun dari Gain Pass Band Maksimum.

➽ Wheatstone Bridge Differential
Amplifier Diferensial Standar menjadi pembanding tegangan diferensial dengan "Membandingkan" satu tegangan input ke yang lain.

Menghubungkan Input ke Referensi Tegangan diatur dari jaringan jembatan resistif dan yang lain ke "Thermistor" atau "Light Dependent Resistor".

Rangkaian penguat digunakan untuk mendeteksi rendah atau tinggi. Tingkat Suhu atau Cahaya sebagai tegangan output menjadi fungsi linear dari perubahan di kaki aktif dari jembatan resistif.

➽ Bridge Amplifier
Sirkuit Penguat Pembalik dan Non-Pembalik, Dihubungkan bersama untuk membentuk konfigurasi penguat jembatan. Sinyal input adalah umum untuk kedua Op-Amp dengan sinyal tegangan output yang diambil di resistor beban, RL yang mengapung di antara dua output.

Jika Magnitudo dari dua Gain Op-Amp, A1 dan A2 sama satu sama lain, maka sinyal output akan digandakan karena secara efektif kombinasi dari dua Gain Penguat Individual.

➽ Light Activated Differential
Sakelar diaktifkan oleh cahaya mengubah Relai Output "ON" / "OFF" karena tingkat cahaya yang dideteksi oleh resistor LDR melebihi atau turun di bawah nilai yang telah ditetapkan. Referensi tegangan tetap diterapkan ke terminal Input Non-Pembalik Op-amp melalui jaringan pembagi tegangan R1-R2.

Nilai tegangan V1 menetapkan titik perjalanan Op-amp dengan Potensiometer Umpan Balik, VR2 digunakan untuk mengatur Histeresis Switching. Perbedaan antara tingkat cahaya untuk "ON" dan tuntuk "OFF".

➽ Instrumentation Op-Amp
Instrumentasi Amplifier (INA), Amplifier Diferensial Gain yang sangat tinggi yang memiliki impedansi input yang tinggi dan output berakhir tunggal. Digunakan untuk memperkuat sinyal diferensial yang sangat kecil dari pengukur regangan, termokopel atau perangkat penginderaan.

Gain Loop Tertutup ditentukan oleh umpan balik resistif eksternal yang terhubung antara terminal output dan satu terminal input, baik Positif atau Negatif, "Amplifier Instrumentasi" memiliki resistor umpan balik internal secara efektif diisolasi dari terminal inputnya. sebagai sinyal input diterapkan di dua input diferensial, V1 dan V2.