Ciri-ciri Op Amp

Electrical4u

Bidang: Listrik Dasar

China

Amplifier operasional atau op amp seperti biasanya disebut adalah perangkat linear yang dapat memberikan penguatan DC ideal. Mereka pada dasarnya adalah perangkat penguat tegangan yang digunakan dengan komponen umpan balik eksternal seperti resistor atau kapasitor. Sebuah op amp adalah perangkat tiga terminal, dengan satu terminal disebut input invers, lainnya input non-invers dan yang terakhir adalah output. Berikut ini adalah diagram dari op amp yang tipikal:
op amp characteristics

Seperti yang dapat Anda lihat dari diagram, op amp memiliki tiga terminal untuk input dan output dan dua untuk pasokan daya.
Sebelum kita memahami operasi op amp, kita harus belajar tentang karakteristik op amp dari op amp. Kami akan menjelaskannya satu per satu di sini:

Penguatan Tegangan Loop Terbuka (A)

Penguatan tegangan loop terbuka tanpa umpan balik untuk op amp ideal adalah tak terhingga. Namun, nilai-nilai penguatan tegangan loop terbuka untuk op amp nyata berkisar antara 20.000 hingga 200.000. Misalkan tegangan input adalah Vin. Misalkan A adalah penguatan tegangan loop terbuka. Maka tegangan output adalah Vout = AVin. Nilai A biasanya berada dalam kisaran yang ditentukan di atas, tetapi untuk op amp ideal, nilainya tak terhingga.

Impedansi Input (Zin)

Impedansi input didefinisikan sebagai tegangan input dibagi oleh arus input. Impedansi input op amp ideal adalah tak terhingga. Artinya, tidak ada arus yang mengalir dalam sirkuit input. Namun, op amp ideal memiliki arus tertentu yang mengalir dalam sirkuit input dengan magnitudo beberapa pico-amp hingga beberapa mili-amp.

Impedansi Output (Zout)

Impedansi output didefinisikan sebagai rasio tegangan output terhadap arus input. Impedansi output op amp ideal adalah nol, namun, op amp nyata memiliki impedansi output sekitar 10-20 kΩ. Op amp ideal berperilaku seperti sumber tegangan sempurna yang menghasilkan arus tanpa kerugian internal. Resistensi internal mengurangi tegangan yang tersedia untuk beban.

Lebar Band (BW)

Op amp ideal memiliki lebar band tak terhingga, yaitu dapat memperkuat sinyal dari DC hingga frekuensi AC tertinggi tanpa kerugian. Oleh karena itu, op amp ideal dikatakan memiliki respons frekuensi tak terhingga. Dalam op amp nyata, lebar band biasanya terbatas. Batasan tersebut tergantung pada produk gain bandwidth (GB). GB didefinisikan sebagai frekuensi di mana penguatan amplifier menjadi satu.

Tegangan Offset (Vio)

Tegangan offset op amp ideal adalah nol, yang berarti bahwa tegangan output akan nol jika perbedaan antara terminal invers dan non-invers adalah nol. Jika kedua terminal di-ground, tegangan output akan nol. Namun, op amp nyata memiliki tegangan offset.

Rasio Penolakan Modus Umum (CMRR)

Modus umum merujuk pada situasi ketika tegangan yang sama diterapkan pada terminal invers dan non-invers op amp. Penolakan modus umum merujuk pada kemampuan op amp untuk menolak sinyal modus umum. Sekarang kita siap untuk memahami istilah rasio penolakan modus umum.
Rasio penolakan modus umum merujuk pada ukuran kemampuan op amp untuk menolak sinyal modus umum. Secara matematis, hal ini didefinisikan sebagai

Di mana, AD adalah penguatan diferensial op amp, ∞ untuk op amp ideal.
ACM merujuk pada penguatan modus umum op-amp.
CMRR op amp ideal adalah ∞. Ini berarti op amp ideal mampu menolak semua sinyal modus umum. Dari rumus, kita dapat melihat bahwa AD adalah tak terhingga untuk op amp ideal dan ACM adalah nol. Oleh karena itu, CMRR op amp ideal adalah tak terhingga. Oleh karena itu, op amp ideal akan menolak sinyal apa pun yang umum untuk kedua terminal.
Namun, op amp nyata memiliki CMRR yang terbatas dan tidak menolak semua sinyal modus umum.