Spesifikasi Unit OP-AMP

pada tanggal

 

BAHAN PRESENTASI
MATA KULIAH ELEKTRONIKA 2022






Oleh :
Mu'minatul Afifah Nusatama
2110951003



Dosen Pengampu :
Dr. Darwison, M.T.



Referensi:
a. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”, Jilid 1, ISBN: 978-602-9081-10-7, CV Ferila, Padang.
b. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”,Jilid 2, ISBN: 978-602-9081-10-8, CV Ferila, Padang.
c. Robert L. Boylestad and Louis Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, Pearson, 2013.
d. Jimmie J. Cathey, Theory and Problems of Electronic Device and Circuit, McGraw Hill, 2002.
e. Keith Brindley, Starting Electronics, Newness 3rd Edition, 2005
f. Ian R. Sinclair and John Dunton, Practical Electronics Handbook, Newness, 2007.
g. John M. Hughes, Practical Electronics: Components and Techniques, O’Reilly Media, 2016.




Jurusan Teknik Elektro
Fakultas Teknik
Padang
2022


Spesifikasi Unit OP-AMP


2. Alat dan Bahan [kembali]
a. Sumber tegangan dc

b. Voltmeter dc
Pada rangkaian ini digunakan instrument voltmeter DC untuk mengukur besar tegangan listrik dalam suatu rangkaian listrik. Umumnya bentuk penyusunan pararel berdasarkan pada tempat komponen listrik hendak diukur.

c. Resistor
Pada rangkaian yang ada pada blog ini menggunakan resistor sebagai bahan untuk menghambat tegangan dan arus yang masuk pada op-amp

d. Op amp
 Pada simulasi rangkaian materi unit spesifikasi op-amp digunakan op-amp dengan model LM358N, berikut merupakan gambar op-amp LM358N dan pinoutnya

e. Ground
Grounding listrik juga bisa diartikan sebagai sistem pertanahan pada suatu instalasi listrik yang mampu meniadakan beda potensial dengan cara mengalirkan arusnya ke tanah atau bumi

3. Dasar Teori [kembali]
    Pada bagian ini, kita membahas bagaimana spesifikasi pabrikan dibaca untuk unit op-amp biasa. Sebuah IC op-amp bipolar yang populer adalah 741 yang dijelaskan oleh informasi yang diberikan pada Gambar dibawah berikut. Op-amp tersedia dalam beberapa paket, DIP 8-pin dan flatpack 10-pin termasuk di antara bentuk-bentuk yang lebih umum. Peringkat maksimum absolut pada rentang suhu udara bebas operasi (kecuali dinyatakan lain). kami membahas bagaimana spesifikasi pabrikan dibaca untuk unit op-amp biasa.



Peringkat maksimum absolut pada rentang suhu udara bebas operasi (kecuali dinyatakan lain)


Catatan :

  1. Semua nilai tegangan, kecuali dinyatakan lain adalah sehubungan dengan titik tengah antara Vcc+ dan Voc-.
  2. Tegangan diferensial berada di terminal input-nonpembalik sehubungan terminal input pembalik.
  3. Besarnya tegangan masukan tidak boleh melebihi besar tegangan suplai (15 v), mana yang lebih kecil.
  4. Output dapat dikorsleting ke ground atau catu daya. Untuk UA741M saja, durasi hubung pendek yang tidak terbatas berlaku pada (atau dibawah) suhu wadah 125°C.
  5. Untuk pengoperasian di atas suhu udara bebas 25°C, lihat kurva penurunan disipasi, bagian 2. Dalam paket J dan JG, chip UA741C dipasang dengan paduan; Chip uA741C dipasang di kaca.

Electrical listrik pada suhu udara bebas yang ditentukan, Vcc+ = 15V, Vcc- = -15V




Karakteristik Operasi, Vcc+ = 15V, Vcc- = 15V, TA = 25°C

        3.1. Peringkat Maksimum Absolut [kembali]
       Peringkat Maksimum Absolut memberikan informasi tentang suplai tegangan terbesar yang dapat digunakan, seberapa besar ayunan sinyal input, dan seberapa besar gaya yang dapat dioperasikan perangkat. Tergantung pada versi tertentu dari 741 yang digunakan, tegangan suplai terbesar adalah suplai ganda ±18 V atau ±22 V. Selain itu, IC internal dapat menghilang dari 310 hingga 570 mW tergantung pada paket IC yang digunakan.

Beberapa nilai tipikal untuk digunakan dalam contoh dan masalah

Contoh :


        3.2. Karakteristik Listrik [kembali]

Berikut tabel mengenai karakteristik dari kelistrikan

  • V10 Tegangan Offset Input : Tegangan offset input terlihat biasanya 1 mV, tetapi bisa mencapai 6 mV. Tegangan offset keluaran kemudian dihitung berdasrkan rangkaian yang digunakan. Jika kondisi terburuk yang mungkin menarik ialah nilai maksimum harus di gunakan. Nilai tipikal adalah nilai yang lebih umum diharapkan saat menggunakan op-amp.
  • I10 Arus Offset Input : Arus offset input terdaftar biasanya 20 nA, sedangkan nilai yang diharapkan adalah 200 nA.
  • IIB Arus Bias Input : Arus bias input biasanya 80 nA dan mungkin sebesar 500 nA.
  • VICR Rentang Tegangan Input Mode Umum : Parameter ini mencantumkan tegangan input yang dapat bervariasi (menggunakan suplai ±15 V), sekitar ±12 hingga ±13 V. Amplitudo input yang lebih besar (besar dari nilai ini mungkin akan mengakibatkan distorsi output dan harus dihindari.
  • VOM Ayunan Tegangan Keluaran Puncak Maksimum : Parameter ini mencantumkan nilai terbesar yang mungkin berbeda dari keluaran (menggunakan ±15 V). Tergantung pada rangkaian gain loop tertutup. Sinyal input harus dibatasi untuk menjaga agar output tidak bervariasi dengan jumlah yang tidak lebih besar dari ±12 V, dalam kasus terburuk, atau dengan ±14 V.
  • AVD Amplikasi Tegangan Diferensial Sinyal Besar : Loop terbuka dari op-amp. Sementara nilai minimum 20 V/mV atau 20.000 V/V terdaftar, pabrikan juga mencatumkan nilai tipikal 200 V/mV atau 200.000V/V.
  • ri Resistansi Input : Resistansi input op-amp ketika diukur pada loop terbuka biasanya 2 MΩ tetapi juga hanya 0,3 MΩ atau 300 kΩ. Dalam rangkaian loop tertutup, impedensi input ini bisa jauh lebih besar.
  • rο Resistansi Output : Resistansi output op-amp biasanya terdaftar sebagai 75 Ω. Tidak ada nilai minimum atau maksimum yang diberikan oleh pabrikan untuk op-amp ini. Dalam rangkaian loop tertutup, impedensi output bisa lebih rendah, tergantung pada penguatan rangkaian.
  • Ci Kapasitansi Input : Untuk pertimbangan frekuensi tinggi, akan sangat membantu untuk mengetahui bahwa input ke op-amp biasanya memiliki kapasitansi 1,4 pF, nilai yang umumnya kecil dibandingkan dengan kabel liar.
  • CMRR Rasio Penolakan Mode Umum : Parameter op-amp terlihat biasanya 90 dB tetapi bisa mencapai 70 dB. Karena 90 dB sama dengan 31622,78. Op-amp memperkuat kebisingan (input umum) lebih dari 30.000 kali lebih sedikit daripada input perbedaan.
  • ICC Arus Suplai : Op-amp menarik banyak 2,8 mA, biasanya dari suplai tegangan ganda, tetapi arus yang ditarik bisa sedikitnya 1,7 mA. Parameter ini membantu pengguna menentukan ukuran suplai tegangan yang akan digunakan. Ini juga dapat digunakan untuk menghitung daya yang dihamburkan oleh IC (PD = 2VCCICC).
  • PD Disipasi Daya Total : Daya total yang dihamburkan oleh om-amp biasnya 50 mW tetapi bisa mencapai 85 mW. Mengacu pada parameter sebelumnya, op-amp akan disipasi sekitar 50 mW ketika menarik sekitar 1,7 mA menggunakan suplai ganda 15 V. Pada tegangan siplai yang lebih kecilm arus yang ditarik akan lebih sedikit dan daya total yang dihamburkan juga akan lebih sedikit.

        3.3. Karakteristik Operasi [kembali]
        Kelompok nilai lain yang digunakan untuk menggambarkan operasi op-amp pada sinyal yang bervariasi disajikan pada tabel berikut.



        3.4. Kinerja Op-amp [kembali]
        Gambar dibawah ini mencakup beberapa kurva kinerja tipikal yang membandingkan sebagai fungsi dari tegangan suplai. Gain tegangan loop terbuka terlihat semakin besar dengan nilai tegangan yang lebih besar. Sementara informasi tabular sebelumnya memberikan informasi pada tegangan siplai tertentu kurva kinerja menunjukkan bagaimana penguatan tegangan dipengaruhi dengan menggunakan rentang nilai tegangan suplai.


    Sebagai fungsi dari tegangan suplai. Konsumsi daya meningkat dengan nilai tegangan suplai yang lebih besar. Dua kurva lain menunjukkan bagaimana resistansi input dan output dipengaruhi oleh frekuensi, impedensi input menurun dan resistansi keluaran meningkat pada frekuensi yang lebih tinggi.

4. Rangkaian [kembali]


5. Prinsip Kerja [kembali]
    
    Dengan membandingkan nilai kedua input (inverting dan non-inverting), apabila kedua input bernilai sama maka output op-amp tidak ada, dan apabila terdapat perbedaan pada kedua nilai input maka output op-amp memberikan tegangan output. Op-amp dari penguat diferensial dengan 2 input.

6. Video Simulasi [kembali]
    tonton di sini https://youtu.be/AB6dTvxQDZo

7. Contoh, Latihan, dan Soal Pilihan Ganda [kembali]

        7.1. Contoh soal
1). Tentukan penarikan arus dari catu daya ganda 12 V jika IC menghilang 500 mW !

Jawab :

Jika kita berasumsi bahwa setiap suplai memberikan setengah daya total ke IC, maka


Maka, setiap suplai harus menyediakan arus sebesar,


2).  Dengan menggunakan spesifikasi yang tercantum dalam tabel "karakteristik dari kelistrikan". Hitung tegangan offset keluaran tipikal untuk sambungan sirkuit pada gambar berikut.


Jawab :

Output offset karena VIO dihitung menjadi :


Tegangan keluaran karena IIO dihitung sebagai :


Dengan asumsi bahwa kedua offset ini memiliki polaritas yang sama pada output, tegangan offset output total adalah :


        7.2. Latihan




        7.3. Soal Pilihan Ganda
  1. Memberikan informasi tentang pasokan tegangan terbesar apa yang dapat digunakan, seberapa besar ayunan sinyal input, dan seberapa besar daya perangkat ini mampu beroperasi. Hal tersebut merupakan fungsi dari...

a. Absolute Maximum Ratings
b. Electrical Characteristics
c. Operating Characteristics
d. Op-Amp Performance
e. a dan b benar

Jawab: a. Absolute Maximum Ratings

2. Dalam Op-Amp 741 pin yang berfungsi sebagai input adalah pin bernomor.....


a. 1        d. 1 dan 3
b. 3        e. 2 dan 3
c. 2

Jawab: e. 2 dan 3

8. Download [kembali]
    html klik di sini
    video klik di sini
    rangkaian klik di sini
    datasheet op-amp klik di sini
    datasheet resistor klik di sini

Komentar

Posting Komentar