OP-Amp merupakan singkatan dari operational amplifier. Salah satu dari sekian banyak komponen elektronika yang sering digunakan. Apa sebenarnya pengertian Op-Amp? Simak artikel ini sampai akhir untuk mengetahui pengertian, bentuk, karakteristik, fungsi, dan prinsip kerja dari Op-Amp.
Teori mengenai Op-Amp ini termasuk ke dalam pengetahuan dasar elektronika dan wajib dipahami oleh orang-orang yang berkecimpung di sana.
Contents
Pengertian Op-Amp (Operational Amplifier)
Op Amp adalah salah satu IC linear yang berguna untuk memperkuat sinyal listrik. Komponen elektronika yang satu ini tersusun atas kapasitor, resistor, dioda, dan transistor yang saling berhubungan dan terintegrasi. Op-Amp juga dikenal sebagai penguat operasional.
Karena terdiri dari beberapa komponen sekaligus, Op-Amp kemudian bisa menciptakan penguatan atau gain yang tinggi pada jangkauan frekuensi yang luas.
Op-Amp sendiri umumnya diproduksi dalam bentuk integrated circuit (IC). Dalam sebuah IC bisa terdapat satu atau lebih rangkaian Op Amp.
Berdasarkan jumlah rangkaian yang terdapat di dalam IC, Op-Amp kemudian dibagi menjadi 3 jenis. Jenis jenis Op Amp tersebut antara lain single Op-Amp (1 rangkaian dalam 1 IC), dual Op-Amp (2 rangkaian dalam 1 IC), dan quad Op-Amp (4 rangkaian dalam 1 IC).
Sebuah rangkaian dasar Op Amp memiliki tersusun atas 2 input dan 1 output. Kedua input tersebut masing-masing adalah input inverting dan non inverting. Supaya bisa bekerja, Op-Amp juga memiliki catu daya negatif dan positif.
Dari pengertian di atas, Op Amp terdiri dari beberapa komponen, sehingga mengetahui pengertian diode, transistor, resistor, kapasitor, dan lainnya.
Bentuk dan Simbol IC Op-Amp (Operational Amplifier)
Op-Amp dilambangkan dengan bentuk segitiga sama kaki dengan puncak menghadap ke arah kanan. Pada alas segitiga di sebelah kiri terdapat dua garis sinyal input berupa inverting (-) dan input non-inverting (+).
Di kaki-kaki segitiga terdapat garis penanda catu daya positif dan negatif. Sementara garis untuk output diletakkan pada bagian puncak segitiga di sisi kanan. Sementara itu, dalam IC Op-Amp terdapat 8 buah pin yang terdiri atas:
- Pin input 2 buah
- Pin power supply 2 buah
- Pin output
- Pin no connection (NC)
- Pin offset null 2 buah.
Karakteristik Op-Amp (Operational Amplifier)
Karakteristik gain atau faktor penguat pada sebuah Op-Amp dipengaruhi oleh resistor eksternal, yang terhubung di antara input pembalik atau inverting input dan output.
Konfigurasi Op-Amp dengan negatif feedback atau umpan balik negatif disebut dengan istilah closed-loop configuration. Umpan balik negatif akan menghasilkan gain yang bisa dikendalikan dan diukur serta menyebabkan berkurangnya gain.
Gain tersebut memang sengaja dikurangi untuk meminimalisir noise berlebihan serta mencegah reaksi yang tidak dibutuhkan.
Open-loop configuration memiliki sifat yang berbanding terbalik dengan closed-loop configuration. Besarnya tegangan output mendekati tegangan VCC karena gainnya tak terhingga (∞).
Berikut ini merupakan karakteristik Op-Amp yang ideal:
- Av = ∞. Menghasilkan gain open loop atau tak terhingga
- Voo = 0. Output offset voltage atau tegangan offset keluaran adalah nol
- Zin = ∞. Input impedance atau impedansi input tak terhingga
- Zout = 0. Output impedance atau impedansi output nol
- BW = ∞. Bandwidth atau lebar pita tak terhingga
- Suhu tidak menyebabkan perubahan karakteristik.
Fungsi Op-Amp (Operational Amplifier)
Op-Amp berfungsi sebagai pendeteksi serta penguat sinyal input dalam arus listrik searah (DC) dan bolak-balik (AC). Aplikasi Op Amp juga berguna untuk memperkuat diferensiasi impedansi input tinggi serta penguat bagi output impedansi rendah.
Beberapa tujuan peralatan yang menggunakan Op-Amp sebagai salah satu komponen penyusunnya antara lain:
- Mengintegrasikan sinyal
- Memperkuat sinyal
- Buffer sinyal
- Memperkuat volume suara
- Sensor
- Penguat
- Konversi sinyal analog ke sinyal digital
- Instrumentasi
- Filter aktif
- Peraturan tegangan.
Prinsip Kerja Op Amp (Operational Amplifier)
Cara kerja Op Amp adalah membandingkan nilai kedua masukan, yaitu inverting dan non inverting. Jika kedua input tersebut memiliki nilai yang sama, output yang dihasilkan adalah nol atau tidak ada.
Apabila nilai input inverting dan non inverting berbeda, maka Op-Amp akan menghasilkan suatu tegangan output. Untuk lebih jelas bisa melihat gambar dibawah ini dengan rangkaian komparator menggunakan op amp tunggal.
Sebuah Op-Amp mempunyai dua jalur yaitu sumber tegangan positif dan negatif, namun, ada juga yang memiliki jalur tengah yang terhubung dengan pertanahan. Output dari Op-Amp ini merupakan hasil dari perkalian antara selisih tegangan, yaitu masukan inverting dan non-inverting dengan besarnya gain yang dimiliki.
Apabila masukan inverting (-) mempunyai potensial yang lebih besar dibandingkan dengan non-inverting (+) maka output yang dihasilkan menjadi negatif. Sebaliknya juga apabila masukan non-inverting (+) lebih besar dibandingkan dengan masukan inverting (-) maka outpun yang dihasilkan menjadi positif.
Dari pembahasan ini dapat disimpulkan bahwa pengertian Op-Amp adalah IC yang berguna untuk memperkuat sinyal listrik. Meskipun secara teori dapat dijelaskan mengenai karakteristik Op-Amp yang ideal, pada prakteknya tidak ada Op-Amp yang benar-benar ideal, namun hanya mendekati.