14.7 OP-AMP UNIT SPECIFICATIONS
1. Tujuan
[kembali]- Mengetahui fungsi komponen yang digunakan.
- Mengetahui prinsip kerja dari Op Amp
- Membuat rangkaian aplikasi "Op Amp" pada aplikasi Proteus
2. Alat dan bahan
[kembali]
Sistem Kimia: Zinc-Manganese Dioxide (Zn / MnO2)
Penunjukan: ANSI 1604A, IEC-6LF22 atau 6LR61
Tegangan Nominal: 12 volt
Suhu Operasi: -18 ° C hingga 55 ° C
Berat Khas: 45 gram
Shelf Life: 5 tahun pada 21 ° C
Terminal: Jepretan Miniatur
Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik. Hampir semua perangkat elektronik yang portabel seperti Handphone, Laptop, Senter, ataupun Remote Control menggunakan Baterai sebagai sumber listriknya
Dalam kehidupan kita sehari-hari, kita dapat menemui dua jenis Baterai yaitu Baterai yang hanya dapat dipakai sekali saja (Single Use) dan Baterai yang dapat di isi ulang (Rechargeable).
Baterai Primer (Baterai Sekali Pakai/Single Use)
Baterai Primer atau Baterai sekali pakai ini merupakan baterai yang paling sering ditemukan di pasaran, hampir semua toko dan supermarket menjualnya. Hal ini dikarenakan penggunaannya yang luas dengan harga yang lebih terjangkau. Baterai jenis ini pada umumnya memberikan tegangan 1,5 Volt dan terdiri dari berbagai jenis ukuran seperti AAA (sangat kecil), AA (kecil) dan C (medium) dan D (besar). Disamping itu, terdapat juga Baterai Primer (sekali pakai) yang berbentuk kotak dengan tegangan 6 Volt ataupun 9 Volt.
Baterai Sekunder (Baterai Isi Ulang/Rechargeable)
Baterai Sekunder adalah jenis baterai yang dapat di isi ulang atau Rechargeable Battery. Pada prinsipnya, cara Baterai Sekunder menghasilkan arus listrik adalah sama dengan Baterai Primer. Hanya saja, Reaksi Kimia pada Baterai Sekunder ini dapat berbalik (Reversible). Pada saat Baterai digunakan dengan menghubungkan beban pada terminal Baterai (discharge), Elektron akan mengalir dari Negatif ke Positif. Sedangkan pada saat Sumber Energi Luar (Charger) dihubungkan ke Baterai Sekunder, elektron akan mengalir dari Positif ke Negatif sehingga terjadi pengisian muatan pada baterai. Jenis-jenis Baterai yang dapat di isi ulang (rechargeable Battery) yang sering kita temukan antara lain seperti Baterai Ni-cd (Nickel-Cadmium), Ni-MH (Nickel-Metal Hydride) dan Li-Ion (Lithium-Ion).
- Power Supply: Membutuhkan tegangan minimal 5V dan dapat menahan hingga 18V
- Impedansi Input: Sekitar 2 megaohm
- Impedansi keluaran: Sekitar 75 ohm
- Gain Tegangan: 200.000 untuk frekuensi rendah
- Arus Keluaran Maksimum: 20mA
- Beban Keluaran yang Disarankan: Lebih dari 2 kiloohm
- Input Offset: Rentang antara 2mV dan 6mV
- Laju Perubahan Tegangan : 0,5V / mikrodetik (Ini adalah laju di mana Op-Amp dapat mendeteksi perubahan voltase)
Gambar di bawah mengilustrasikan konfigurasi pin dan diagram blok internal IC 741 dalam kemasan kaleng logam DIP dan TO5-8 8 pin.
Sekarang mari kita lihat fungsi dari berbagai pin IC 741:
- Pin4 & Pin7 (Catu Daya): Pin7 adalah terminal catu tegangan positif dan Pin4 adalah terminal catu tegangan negatif. IC 741 mengambil daya untuk operasinya dari pin ini. Tegangan antara kedua pin ini bisa berkisar antara 5V dan 18V.
- Pin6 (Output): Ini adalah pin output dari IC 741. Tegangan pada pin ini tergantung pada sinyal pada pin input dan mekanisme umpan balik yang digunakan. Jika keluaran dikatakan tinggi berarti tegangan pada keluaran tersebut sama dengan tegangan suplai positif. Demikian pula jika output dikatakan rendah, berarti tegangan pada output sama dengan tegangan suplai negatif.
- Pin2 & Pin3 (Input): Ini adalah pin input untuk IC. Pin2 adalah masukan pembalik dan Pin3 adalah masukan non-pembalik. Jika tegangan pada Pin2 lebih besar dari tegangan pada Pin3, yaitu tegangan pada masukan pembalik lebih tinggi, sinyal keluaran tetap rendah. Demikian pula, jika tegangan pada Pin3 lebih besar dari tegangan pada Pin2, yaitu tegangan pada masukan non-pembalik tinggi, keluaran menjadi tinggi.
- Pin1 & Pin5 (Offset Null): Karena penguatan tinggi yang diberikan oleh 741 Op-Amp, bahkan sedikit perbedaan tegangan pada input pembalik dan non-pembalik, yang disebabkan karena ketidakteraturan dalam proses manufaktur atau gangguan eksternal, dapat mempengaruhi keluaran. Untuk meniadakan efek ini, tegangan offset dapat diterapkan pada pin1 dan pin5, dan biasanya dilakukan dengan menggunakan potensiometer.
- Pin8 (N / C): Pin ini tidak terhubung ke sirkuit apa pun di dalam IC 741. Ini hanya timah tiruan yang digunakan untuk mengisi ruang kosong dalam paket standar 8 pin.
- Resistance (Ohms) : 220 V
- Power (Watts) : 0,25 W, ¼ W
- Tolerance : ± 5%
- Packaging : Bulk
- Composition : Carbon Film
- Temperature Coefficient : 350ppm/°C
- Lead Free Status : Lead Free
- RoHS Status : RoHs Complient
Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus
yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai teminal antara dua komponen elektronika. Tegangan pada suatu resistor sebanding dengan arus yang melewatinya.
Satuan nilai Resistor atau Hambatan adalah Ohm. Nilai Resistor biasanya diwakili dengan kode angka ataupun gelang warna yang terdapat di badan resistor. Hambatan resistor sering disebut juga dengan resistansi atau resistance.
Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :
Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn
Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :
1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn
Berikut adalah macam-macam resistor dan simbolnya
3. Dasar Teori
[kembali]14.7 OP-AMP
UNIT SPECIFICATIONS
Di bagian ini, kita membahas bagaimana spesifikasi
pabrikan dibaca untuk unit op-amp biasa. IC op-amp bipolar yang populer adalah
741 yang dijelaskan oleh informasi yang diberikan pada Gambar 14.30. Op-amp
tersedia dalam beberapa paket, yaitu DIP 8-pin dan flatpack 10-pin merupakan
beberapa bentuk yang lebih umum.
Peringkat
Maksimal Mutlak
Peringkat maksimum absolut memberikan informasi
tentang suplai tegangan terbesar yang dapat digunakan, seberapa besar ayunan
sinyal input, dan seberapa besar daya yang dapat dioperasikan oleh perangkat. Tergantung pada versi tertentu
dari 741 yang digunakan, tegangan suplai terbesar adalah suplai ganda 18 V atau
22 V. Selain itu, IC dapat menghilang secara internal dari 310 hingga 570 mW,
tergantung pada paket IC yang digunakan. Tabel 14.1 merangkum beberapa nilai
tipikal untuk digunakan dalam contoh dan soal.
Karakteristik
listrik
Karakteristik kelistrikan mencakup banyak parameter
yang dibahas di awal bab ini. Pabrikan menyediakan beberapa kombinasi nilai
tipikal, minimum, atau maksimum untuk berbagai parameter yang dianggap paling
berguna bagi pengguna. Ringkasan disajikan pada Tabel 14.2.
VIO Tegangan offset masukan: Tegangan offset masukan
biasanya 1 mV, tetapi bisa setinggi 6 mV. Tegangan offset keluaran kemudian
dihitung berdasarkan rangkaian yang digunakan. Jika kondisi terburuk mungkin
diinginkan, nilai maksimum harus digunakan. Nilai tipikal adalah nilai yang
lebih umum diharapkan saat menggunakan op-amp
IIO Arus offset
masukan: Arus offset masukan biasanya terdaftar
20 nA, sedangkan nilai terbesar yang diharapkan adalah
200 nA.
IIB Arus prategangan masukan: Arus
prategangan masukan biasanya 80 nA dan mungkin sebesar 500 nA.
VICR Kisaran tegangan input mode umum:
Parameter ini mencantumkan kisaran di mana tegangan input dapat bervariasi
(menggunakan suplai 15 V), sekitar 12 hingga 13 V. Input yang lebih besar dalam
amplitudo daripada nilai ini mungkin akan menghasilkan output distorsi dan
harus dihindari.
VOM Ayunan tegangan output puncak maksimum:
Parameter ini mencantumkan nilai terbesar yang mungkin berbeda-beda keluarannya
(menggunakan suplai 15-V). Bergantung pada sirkuit loop tertutup, sinyal input
harus dibatasi untuk menjaga output dari bervariasi dengan jumlah tidak lebih
besar dari 12 V, dalam kasus terburuk, atau 14 V
AVD Amplifikasi tegangan diferensial sinyal besar: Ini
adalah penguatan tegangan loop terbuka op-amp. Sementara nilai minimum 20 V /
mV atau 20.000 V / V terdaftar, pabrikan juga mencantumkan nilai tipikal 200 V
/ mV atau 200.000 V / V.
ri Resistansi masukan: Resistansi masukan op-amp
bila diukur dalam loop terbuka biasanya 2 MΩ tetapi bisa sekecil 0,3 MΩ atau
300 kΩ. Dalam rangkaian loop tertutup, impedansi input ini bisa jauh lebih
besar, seperti yang dibahas sebelumnya.
ro Resistansi keluaran: Resistansi keluaran op-amp biasanya tercantum
sebagai 75Ω. Tidak ada nilai minimum atau maksimum yang diberikan oleh pabrikan
untuk op-amp ini. Sekali lagi, dalam rangkaian loop tertutup, impedansi
keluaran bisa lebih rendah, tergantung pada penguatan rangkaian.
Ci Input kapasitansi: Untuk pertimbangan frekuensi tinggi, perlu diketahui
bahwa input ke op-amp biasanya memiliki kapasitansi 1,4 pF,
CMRR Rasio penolakan mode umum: Parameter op-amp biasanya terlihat 90 dB tetapi bisa
serendah 70 dB. Karena 90 dB setara dengan 31622,78, op-amp memperkuat noise
(input umum) lebih dari 30.000 kali
ICC Arus Suplai: Op-amp menarik total 2,8 mA, biasanya dari suplai
tegangan ganda, tetapi arus yang ditarik bisa sekecil 1,7 mA. Parameter ini
membantu pengguna menentukan ukuran suplai tegangan yang akan digunakan. Ini
juga dapat digunakan untuk menghitung daya yang dibuang oleh IC (PD=
2VCCICC).
PD Total daya disipasi: Total daya yang dibuang
oleh op-amp biasanya 50 mW tetapi bisa mencapai 85 mW. Mengacu pada parameter
sebelumnya, op-amp akan membuang sekitar 50 mW saat menarik sekitar 1,7 mA
menggunakan catu daya ganda 15-V. Pada tegangan suplai yang lebih kecil, arus
yang ditarik akan lebih kecil dan total daya yang dibuang juga akan lebih
sedikit.
Karakteristik
Operasi
Kelompok nilai lain yang digunakan untuk menjelaskan
operasi op-amp pada sinyal yang bervariasi disajikan pada Tabel 14.3.
Performa
Op-Amp
Pabrikan memberikan sejumlah deskripsi grafis untuk
menggambarkan performa op-amp. Gambar 14.32 mencakup beberapa kurva kinerja
tipikal yang membandingkan berbagai karakteristik sebagai fungsi tegangan
suplai. Gain tegangan loop terbuka terlihat semakin besar dengan nilai tegangan
suplai yang lebih besar. Sementara informasi tabel sebelumnya memberikan
informasi pada tegangan suplai tertentu, kurva kinerja menunjukkan bagaimana
penguatan tegangan dipengaruhi dengan menggunakan berbagai nilai tegangan
suplai.
Kurva kinerja lain pada Gambar 14.32 menunjukkan bagaimana konsumsi daya bervariasi sebagai fungsi tegangan suplai. Seperti yang ditunjukkan, konsumsi daya meningkat dengan nilai tegangan suplai yang lebih besar. Misalnya, ketika disipasi daya sekitar 50 mW pada VCC = 15 V, ia turun menjadi sekitar 5 mW dengan VCC = 5 V.Dua kurva lain menunjukkan bagaimana resistansi input dan output dipengaruhi oleh frekuensi, impedansi input turun dan resistansi keluaran meningkat pada frekuensi yang lebih tinggi.
4. Percobaan
[kembali]
6. Example
Jawab :
Jika kita
mengasumsikan bahwa setiap suplai memberikan setengah dari total daya ke IC,
maka
P = VI,
250 mW = 12 V(I),
sehingga
setiap suplai harus menyediakan arus
I = 250mW
/ 12V = 20.83 mA
2. 2. Untuk karakteristik tipikal dari 741 op-amp (ro =
75Ω, A = 200 kΩ), hitung nilai Zi untuk rangkaian Gambar 14.31.
Jawab :
Zi = R1, = 12 kΩ
7. Problem
[kembali] 
1. 1. Untuk karakteristik tipikal Op-amp 741, hitung nilai ACL
pada rangkaian diatas
Jawab :
VO
/ Vi = -Rf / R1 = -200 kΩ / 2 kΩ = -100 kΩ
2.
2. Untuk
karakteristik tipikal Op-amp 741, hitung nilai Zi pada rangkaian diatas
Jawab :
Zi = R1
= 2 kΩ
a. VOM
b. VIO
c. IIB
d. IIO
2. 2. Nilai tegangan tertinggi pada input tegangan offset
bernilai….
a. 6
b. 7
c. 8
d. 9
Tidak ada komentar:
Posting Komentar