Op-Amp sebagai Penguat Inverting

Apa itu Penguat Inverting?
Dalam artikel ini kita akan bahas secara mendalam apa itu penguat inverting

Op-Amp Sebagai Penguat Inverting

Penguat Inverting adalah suatu rangkaian penguat yang berfungsi menguatkaan sinyal akan tetapi sinyal yang dikuatkan akan berbanding terbalik 180 derajat dengan dinyal masukkannya. Bentuk sinyal input output rangkaian inverting dapat dilihat pada gambar 2. Pada dasarnya penguat inverting digunakan sebagai pengkondisi sinyal inputan sensor yang terlalu kecil sehingga dibutuhkan penguatan untuk diproses.

Gambar 1 Rangkaian Penguat Inverting

Keterangan Gambar

Vin : Tegangan masukan/ sinyal masuk

Rin : resintansi input

Rf : resistansi feedback

Vout : tegangan keluaran /sinyal keluaran

Gambar 2 Sinyal Input dan Output Penguat Inverting

Salah satu fungsi pamasangan resistor umpan balik (feedback) atau pada gambar R2 dan resistor input R1 adalah untuk mengatur faktor penguatan inverting amplifier (penguat membalik) tersebut. Dengan dipasangnya resistor feedback (Rf) dan resistor input (R1) maka faktor penguatan dari penguat membalik dapat diatur dari 1 sampai 100.000 kali. 

Fungsi Penguat Inverting

Keluaran sensor dan tranduser pada umumnya mempunyai tegangan yang sangat kecil hingga mikro volt, sehingga diperlukan penguat dengan impedansi masukan rendah. Rangkaian penguat inverting merupakan rangkaian penguat pembalik dengan impedansi masukan sangat rendah. Rangkaian penguat inverting akan menerima arus atau tegangan dari tranduser sangat kecil dan akan membangkitkan arus atau tegangan yang lebih besar

Analisis Penguatan Op Amp Inverting

Untuk memulai analisis rangkaian penguat inverting, terapkan hukum Kirchoff arus pada titik cabang A dan asumsi I+ = I- = 0, sehingga gambar rangkaian penguat inverting menjadi seperti Gambar 3 

Gambar 3 Analisis Rangkaian Penguat Inverting 

Dari Gambar 3. didapatkan persamaan arus yang mengalir pada titik cabang A, sebagai berikut:

Persamaan 1 :

𝐼1 = 𝐼f

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

Persamaan 2 :

Karena V+ = 0 dan V- = VA , serta asumsi nilai V+ = V- maka dapat dituliskan nilai VA = 0. Sehingga persamaan (2) menjadi:

Persamaan 3 :

Dengan menyederhanakan persamaan (3), dapat diperoleh persamaan tegangan keluaran dari penguat inverting:

Persamaan 4 :

Jika penguatan merupakan perbandingan antara tegangan keluaran dan tegangan masukan, maka dari persamaan (4) dapat diperoleh penguatan dari penguat inverting yaitu:

Persamaan 5 :

Keterangan: 

AV = penguatan tegangan 

Vin = tegangan masukan 

Vout = Tegangan Keluaran

Contoh Soal

Diketahui sebuah inputan sensor suhu LM35  = 30 mV, besarnya nilai Rf = 1k, R1 =100 ohm, berapakah nilai Vout dan gainnya?

Mohon maaf bila penulisan rumus dalam bentuk gambar, dikarenakan blogger tidak support penulisan Math.

Terima kasih telah membaca artikel ini, semoga bermanfaat dan jangan lupa bagikan

Abdurrahman Rasyid, S.Pd.

Lulusan Teknik Elektro yang hobi ngoprek komputer, gadget, dan traveling

Share this post