-->

Op-Amp Sebagai Penguat Differensial

Op-Amp Sebagai Penguat Differensial

Op-Amp memiliki banyak sekali fungsi, salah satunya sebagai penguat Differensial. Penguat differensial merupakan penguat yang berfungsi untuk menguatkan hasil operasi pengurangan terhadap dua sinyal masukan yang diberikan. Penguat differensial juga sering disebut sebagai penguat substractor. Pada penguat differensial, sinyal tidak diberikan pada salah satu input Op-Amp melainkan pada kedua input Op-Amp. Berikut rangkaian penguat differensial dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1 Rangkaian Penguat Differensial

Analisis Rangkaian Penguat Differensial

- ) Analisis Rangkaian Penguat Differensial saat V1 dihubung singkat

Pada penguat differensial, sinyal diberikan pada kedua input Op-Amp, oleh karena itu untuk mempermudah analisis rangkaian penguat differensial perlu diterapkan teori superposisi dengan asumsi setiap sumber bekerja sendiri tanpa pengaruh sumber yang lain. Dengan demikian, untuk analisis rangkaian menggunakan sumber tegangan V2, maka sumber tegangan V1 harus dihubung singkat. Kemudian terapkan hukum Kirchoff arus pada titik cabang A dan B serta asumsi I+ = I- = 0, sehingga gambar rangkaian penguat differensial menjadi seperti Gambar 2.
Gambar 2 Analisis Rangkaian Penguat Differensial dengan V1 dihubung singkat

Dari Gambar 2. didapatkan persamaan arus yang mengalir pada titik cabang A, sebagai berikut:
Persamaan 1 :
If = Ig

Dengan menggunakan teori tegangan titik simpul, persamaan (1) dapat dijabarkan menjadi: 
Persamaan 2 :

Karena V+ = VB dan V- = VA , serta asumsi nilai V+ = V- maka dapat dituliskan nilai VB = VA. Sehingga persamaan (2) menjadi:
Persamaan 3 :
Dengan menyederhanakan persamaan (3), dapat diperoleh persamaan tegangan keluaran dari penguat differensial ketika V1 dihubung singkat:
Persamaan 4 :

Karena nilai dari VB belum diketahui, maka nilai VB perlu dicari terlebih dahulu. Nilai dari VB dapat diperoleh dengan menerapkan rumus pembagi tegangan pada R2 dan Rg.
Persamaan 5 :
Dengan mensubtitusikan persamaan (5) ke dalam persamaan (4.11). Didapatkan persamaan tegangan keluaran dari penguat differensial ketika V1 dihubung singkat:
Persamaan 6 :

- ) Analisis Rangkaian Penguat Differensial saat V2 dihubung singkat

Setelah diketahui persamaan tegangan keluaran pada sumber tegangan V2, sekarang waktunya mencari persamaan tegangan keluaran pada sumber tegangan V1, dengan cara menghubung singkat sumber tegangan V2. Kemudian terapkan hukum Kirchoff arus pada titik cabang A dan B serta asumsi I+ = I- = 0, sehingga gambar rangkaian penguat differensial menjadi seperti Gambar 3.
Gambar 3 Analisis Rangkaian Penguat Differensial dengan V2 dihubung singkat

Karena V2 dihubung singkat dan asumsi I+ = I- = 0 maka pada titik cabang B tidak terdapat aliran arus (VB = 0), sehingga analisis rangkaian hanya dilakukan pada titik cabang A. Dari Gambar 3.6. didapatkan persamaan arus yang mengalir pada titik cabang A, sebagai berikut: 
Persamaan 7 :
I1 = If

Persamaan 8 :
Dengan menggunakan teori tegangan titik simpul, persamaan (7) dapat dijabarkan menjadi:
Persamaan 9 :
Karena V+ = VB = 0 dan V- = VA , serta asumsi nilai V+ = V- maka dapat dituliskan nilai VA = 0. Sehingga persamaan (8) menjadi:

Persamaan 10 :
Dengan menyederhanakan persamaan (9), dapat diperoleh persamaan tegangan keluaran dari penguat differensial ketika V2 dihubung singkat:

- ) Analisis Akhir Rangkaian Penguat Differensial 
Setelah diketahui persamaan tegangan keluaran dari sumber V1 dan V2, maka selanjutnya mencari nilai tegangan keluaran total dari penguat differensial, dengan cara menjumlahkan persamaan (6) dan (10): 

Persamaan 11 :

Jika nilai R1 = R2 dan Rf = Rg, maka persamaan (11) dapat disederhanakan menjadi:
Persamaan 12 :
Kesimpulan

Penguat differensial merupakan penguat yang berfungsi untuk menguatkan hasil operasi pengurangan terhadap dua sinyal masukan yang diberikan.

Dalam menganalisis rangkaian Op-Amp sebagai penguat terdapat dua aturan penting yaitu: (a) Perbedaan tegangan antara kedua masukan Op-Amp adalah nol.(b) Arus yang mengalir pada kedua masukan Op-Amp adalah nol. 

Mohon maaf bila penulisan Math dalam bentuk Gambar, Bila bermanfaat silahkan dibagikan. Terimakasih.






0 Response to "Op-Amp Sebagai Penguat Differensial"

Posting Komentar

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel