Op Amp adalah komponen elektronik gain tinggi yang terutama digunakan untuk memperkuat sinyal tegangan.Ini adalah amplifier diferensial dan output tergantung pada perbedaan tegangan antara dua masukan (positif + dan negatif −)Amplifier operasional memiliki karakteristik gain tinggi. Dalam keadaan ideal, gain open-loop sangat tinggi (secara teoritis dekat dengan tak terbatas).hampir menyerap arus masukan dan menghindari gangguan dengan sirkuit front-end. Ketika impedansi output rendah, dapat langsung drive sirkuit pasca-tahap, dan dapat menerapkan input ganda dan output tunggal. Output = gain × (positif input - input negatif).
Aplikasi dan Jenis Amplifier Operasional Umum
Aplikasi umum amplifier operasi termasuk amplifier tegangan, filter (low-pass, high-pass, bandpass), komparator sinyal (terkait komparator), integrator dan diferensial,buffer (pengikut tegangan), perhitungan analog (penjumlahan, pengurangan, integrasi, dll). sirkuit umum termasuk inverter amplifier, dengan input yang terhubung di ujung inverter dan fungsi amplifikasi terbalik,dan amplifikasi dalam fase, dengan input yang terhubung di ujung positif dan output dan input dalam fase yang sama.menyediakan konversi impedansi tanpa amplifikasi tegangan.
Contoh Sirkuit Amplifier In-Phase
Contoh Sirkuit Amplifier In-Phase
Peningkatan loop tertutup ditentukan oleh resistensi umpan balik Rf dan pembagi tegangan Rg.Sinyal masukan dan sinyal output dari amplifier dalam fase berada dalam fase yang sama.
Contoh Sirkuit Amplifier Terbalik
Contoh Sirkuit Amplifier Terbalik
Ambil sirkuit amplifier inverter dalam gambar di atas sebagai contoh.Peningkatan loop tertutup ditentukan oleh hambatan umpan balik Rf dan hambatan input RinPerbedaan fase antara sinyal input dan sinyal output dari amplifier inverter adalah 180 derajat.
Desain catu daya linear diatur yang dapat disesuaikan dengan amplifier operasi
Tujuan dari catu daya linear diatur yang dapat disesuaikan adalah untuk menyediakan tegangan output yang stabil dan dapat disesuaikan, dan output tetap stabil bahkan jika tegangan input atau beban berubah.Struktur dasar dari sumber daya linear diatur diatur termasuk sumber tegangan referensi (seperti TL431, dioda zener atau presisi referensi IC), amplifier kesalahan (amplifier operasional), komponen pengatur (biasanya daya BJT atau MOSFET),jaringan pemisah tegangan resistor umpan balik (menetapkan tegangan output).
Contoh sirkuit catu daya linear diatur yang dapat diatur
Contoh sirkuit catu daya linear diatur yang dapat diatur
Mengambil sirkuit catu daya linear diatur dalam gambar di atas sebagai contoh, inti sirkuit ini terdiri dari LM358, regulator dioda, triode dan sirkuit umpan balik negatif,R9 dan D9 membentuk sirkuit penstabil tegangan. Tegangan pemecahan D9 adalah 2.5V. Karena impedansi input yang tinggi dari amplifier operasi, ia tidak perlu tegangan stabilisasi dioda untuk memberikan banyak arus.IN1+ dari penguat operasi adalah 2.5V. Amplifier operasional, triode, R12 dan RP3 membentuk loop umpan balik negatif. rentang tegangan yang dihitung harus antara 2,5V dan 15V.Karena tegangan catu daya yang sebenarnya dari amplifier operasi adalah ± 12V, diketahui dari tabel data bahwa ayunan output amplifier operasi relatif terhadap power rail adalah 1,35V hingga 1,61V. Tegangan maksimum Vce dari D882 adalah 0,5V.Jangkauan output maksimum Vout yang dihitung harus antara 9.89V dan 10.15V. Oleh karena itu, rentang tegangan keluaran sebenarnya harus antara 2,5 V dan 10.15 V.
Perhatian harus diberikan pada stabilitas tegangan acuan saat merancang sirkuit catu daya yang diatur secara linier.Drift suhu rendah dan sumber referensi stabilitas tinggi (seperti TL431 atau LM4040) harus digunakan.Saat memilih jenis amplifier operasi, rentang tegangan output harus mencakup ujung output (rail-to-rail), dengan tegangan offset rendah dan karakteristik drift rendah.Saat memilih jenis komponen daya, BJT atau MOSFET yang tepat harus dipilih sesuai dengan arus keluar untuk memastikan disipasi panas dan rentang kerja yang aman. Perlindungan termal dan stabilitas juga harus diperhatikan.Untuk arus tinggi, heat sink harus digunakan, dan kompensasi RC harus dipertimbangkan untuk menghindari osilasi.Nilai resistensi R1 dan R2 yang terlalu tinggi (dalam kisaran beberapa k Ω dianjurkan) harus dihindari untuk meningkatkan stabilitas dan kemampuan anti-kebisingan. dan tegangan input harus lebih tinggi dari tegangan output maksimum + VCE (turun tegangan jenuh) atau Vds (MOSFET),Resistensi pengambilan sampel saat ini dan komparator sekunder dapat ditambahkan untuk mewujudkan fungsi perlindungan overcurrent.
Desain ini memiliki karakteristik penyesuaian tegangan output yang halus, produksi panas tinggi dari transistor daya, efisiensi rendah (karakteristik linier), kebisingan rendah dan respons cepat,Hanya berlaku untuk situasi di mana tegangan masukan lebih tinggi dari tegangan keluaran, struktur sederhana, integrasi yang mudah, dan mekanisme perlindungan dan disipasi panas yang baik diperlukan untuk aplikasi daya tinggi.