Praktek Simulasi Penguat Op Amp Membalik ( Inverting Op Amp )

Pengujian penguat op amp membalik dapat dilakukan menggunakan simulasi program. Suatu rangkaian penguat membalik dengan nilai resistor masukan atau input sebesar 1 K Ohm dan resistor umpanbalik atau feedback sebesar 2 K Ohm berdasarkan perhitungan akan menghasilkan penguatan sebesar 2 kali sesuai dengan artikel sebelumnya yaitu tentang penguat membalik dan tak membalik.

Berikut ini rangkaian penguat membalik atau inverting op amp yang akan dilakukan simulasi:

Pada gambar diatas menunjukkan suatu rangkaian penguat menggunakan 2 buah masukan pada osiloskop. Masukan A (warna kuning) digunakan untuk melihat sinyal dari generator sinyal sedangkan masukan B (warna biru). 

Pada generator sinyal diatur untuk menghasilkan pulsa gelombang sinusoidal dengan frekuensi 1 KHz dan tegangan sebesar 1 Volt.

Sehingga hasil dapat ditunjukkan bahwa akan diperoleh penguatan gelombang sinusoidal sebesar 2 volt (warna biru) dengan masukan gelombang sinusoidal sebesar 1 volt (warna kuning) dengan setting volt/div dan time/div pada masing masing A dan B adalah sama. Bentuk gelombang yang dihasilkan akan tampak bahwa bentuk gelombang keluaran akan berkebalikan dengan bentuk gelombang masukan masukan.

Op-Amp Penguat Membalik dan Tak Membalik

Sebuah rangkaian yang menggunakan op-amp sebagai penguat biasanya dipakai untuk menguatkan sinyal, pulsa, tegangan dan arus dari suatu sensor. Pada dasarnya besar dari suatu penguatan dari op-amp sangat dipengaruhi oleh besarnya nilai hambatan pada resistor umpan balik atau feedback resistor yang digunakan serta nilai hambatan masukan dari suatu rangkaian op-amp tersebut. Rangkaian penguat op-amp dapat dikonfigurasi menjadi rangkaian penguat membalik (inverting) dan tak membalik (non-inverting) dengan menghubungkan salah satu pin masukan dari op-amp (inv atau non-inv) dengan tanah atau ground sedangkan pin masukan op-amp yang lain digunakan untuk masukan dari suatu sumber atau sinyal yang akan dikuatkan. Sehingga diharapkan hasil dari rangkaian op-amp diperoleh suatu penguatan yang nilainya merupakan hasil pembagian dari tegangan keluaran op-amp dan tegangan masukan atau sumber dari op-amp.

1. Penguat Membalik atau Penguat Inverting

Penguat membalik merupakan suatu penguat yang hasil sinyal keluaran dari suatu rangkaian op-amp akan berkebalikan dengan sinyal masukan op-amp. Untuk penguat membalik ini besarnya penguatan atau gain dirumuskan sebagai berikut:

Berikut ini rangkaian penguat Op Amp membalik atau inverting Op Amp:

2. Penguat Tak Membalik atau Penguat Non-Inverting

Penguat tak membalik merupakan suatu penguat yang hasil sinyal keluaran dari suatu rangkaian op-amp akan sama dengan sinyal masukan op-amp. Untuk penguat tak membalik ini besarnya penguatan atau gain dirumuskan sebagai berikut:

Berikut ini rangkaian penguat tak membalik atau non inverting op amp:

Op-Amp (Operasional Amplifier) Sebagai Penguat

Salah satu komponen penting dalam elektronika yaitu Op-Amp. Pada suatu rangkaian elektronika pasti membutuhkan suatu penguat untuk arus atau tegangan dalam orde yang sangat kecil dari uV bahakan sampai orde mV dengan arus yang sangat kecil pula yaitu uA sampai mA. Suatu rangkaian kombinasi transistor juga dapat digunakan untuk dapat menguatkan arus dan tegangan pada orde tersebut, namun biasanya terbatas dengan bandwidth dari penguat yang dibangun dari rangkaian transistor tersebut, adakalanya upaya untuk menaikkan bandwith dengan membuat beberapa tingkat dari penguat transistor namun justru hal tersebut akan sangat banyak memakan tempat dan membutuhkan lebih banyak konsumsi listrik daripada menggunakan IC Op-Amp.

Gambar simbol Op-Amp

Gambar kaki IC Op-Amp

Pada dasarnya IC Op-Amp juga merupakan suatu rangkaian terpadu yang disusun dari serangkaian penguat transistor yang dibangun pada sebuah chip semikondukor. Karena ukuran dan dimensi yang sangat kecil maka Op-Amp akan menjadi pilihan yang tepat dalam suatu rangkaian penguat. Rangkaian penguat Op-Amp memiliki banyak sekali kelebihan daripada rangkaian yang tersusun dari transistor-transistor bipolar. Kelebihan tersebut dapat dijelaskan melalui karakteristik Op-Amp berikut ini:

• Impedansi masukan besar sehingga memungkinkan menguatkan arus dan tegangan dalam orde yang sangat kecil.
• Impedansi keluaran kecil
• Bandwidth yang lebar dalam orde MHz
• Gain atau penguatan yang sangat besar (sesuai bandwidth masing-masing Op-Amp)
• Dapat diaplikasikan dalam suatu rangakaian penguat membalik dan tak membalik (inverting atau non-inverting)

Pada masing-masing IC Op-Amp juga memiliki bandwidth yang berbeda-beda seperti yang ditunjukkan pada tabel berikut:

Data Spesifikasi Bandwidth Op-Amp
No.	Op-Amp	Bandwidth
1.	LM 741	1,5 MHz
2.	MC 4558	5,5 MHz
3.	LM 158/258/358	1 MHz
4.	LM308	3,5 MHz
5.	TL 071/072/074	3 MHz
6.	TL 081/082/084	3 MHz
7.	CA 3130	4 MHz & 15 MHz
8.	CA 3140	3,7 MHz
9.	CA 3160	4 MHz
10.	AD 524/624	25 MHz

Membuat PWM (Pulse Width Modulation) Dengan IC 555 Untuk Mengatur Nyala Lampu dan Kecepatan RPM Motor DC

Salah satu cara untuk mengatur suatu tegangan DC dapat dilakukan menggunakan PWM yaitu dengan mengatur duty cycle atau lebar pulsa pada tegangan DC dengan frekuensi tertentu. PWM dapat dibangkitkan menggunakan osilator kotak atau gelombang kotak dari suatu rangkaian IC 555. Dengan memasang 2 buah dioda berkebalikan pada potensiometer pengaturan frekuensi keluaran dapat membuat nilai dari duty cycle atau lebar pulsa pada gelombang kotak tersebut nilainya dapat diubah-ubah.

Berikut contoh rangkaiannya:

Hasil rangkaian tersebut kemudian disimulasikan sehingga dapat dihasilkan keluaran berupa gelombang kotak atau square wave dengan lebar pulsa atau duty cycle yang dapat diatur.

Gambar hasil keluaran gelombang kotak.

Pada gambar diatas menunjukkan bahwa keluaran gelombang kotak dengan duty cycle atau lebar pulsa yang dapat diubah ubah dengan memutar potensiometer.

Pengukur Tinggi Air Dengan ATMega32 ( AWLR ) + LCD 4x20 + Jam Digital RTC DS 1307 + Data Logger EEPROM 24C512 + RS 232

Alat pengukur tinggi air atau istilah lainnya AWLR dapat dibuat menggunakan mikrokontroler AVR ATMega32. Kapasitas memori mikrokontroler flash 32 Kb sangat membantu untuk membuat program dengan beberapa menu dan fitur seperti pengaturan tanggal dan jam, pengaturan kapasitas penyimpanan (maksimal 5000 data meliputi data ketinggian air,  jam dan tanggal menggunakan EEPROM eksternal 24C512 ), kemudian pengaturan interval penyimpanan otomatis (yang didukung EEPROM internal ATMega 32), menu kalibrasi sensor ketinggian air otomatis secara digital, menu transfer data ke komputer menggunakan RS 232, menu penghemat daya baterai (untuk auto-backlight LCD).

Gambar Alat pengukur tinggi air dengan data logger

 Gambar bagian-bagian alat pengukur tinggi air

Berikut ini adalah keterangan pada gambar:

1. Mikrokontroler AVR ATMega32 
2. Display LCD 4X20
3. Jam Digital RTC DS 1307
4. IC EEPROM 24C512
5. IC RS 232
6. Terminal Push Button
7. IC 7805 Regulator 5 Volt  

Gambar contoh tampilan menu display

Menerima pemesanan
Email: ari.bawono.putranto@gmail.com