Table of Contents

masbejo.com *_* Penguat operasional/Op-Amp adalah penguat tegangan yang memiliki input diferensial dan output ujung tunggal. Ini digunakan dengan berbagai komponen umpan balik eksternal seperti kapasitor dan resistor. Penguat operasional adalah salah satu rangkaian yang mampu melakukan berbagai operasi kalkulus seperti integrasi dan diferensiasi. Hal ini dapat dikonfigurasi sesuai untuk melakukan perhitungan tersebut. Dalam rangkaian integrator op amp, output yang dihasilkan tidak lain adalah integrasi tegangan input terhadap total waktu.

Integrator pasif adalah salah satu rangkaian yang tidak mengandung komponen aktif seperti transistor dan op-amp. Di sisi lain, integrator aktif terdiri dari komponen aktif yang menghasilkan tegangan keluaran tinggi dan resistansi rendah. Kita dapat menggunakan penguat operasional sebagai bagian dari rangkaian umpan balik negatif atau positif. Sirkuit integrasi pada dasarnya adalah penguat pembalik yang terdiri dari kapasitor yang ditempatkan di lokasi yang sesuai.

Apa itu Op Amp?

Rangkaian integrator op amp dasar memiliki op-amp dengan kapasitor. Kapasitor ditempatkan di antara input pembalik dan output. Ada resistor ‘R1’ dari input pembalik ke input rangkaian. Saat kita menerapkan sinyal ke input pembalik, output yang dihasilkan adalah kebalikan dari output yang dihasilkan dalam jaringan integrator CR.

Sirkuit Integrator Op Amp

Tegangan output ‘Vout’ yang dihasilkan oleh op-amp untuk input tertentu (Vin) dapat diberikan oleh persamaan integrator op amp berikut.

Di mana:

‘Vout’ = tegangan keluaran integrator dalam volt

“Vin’ = tegangan input integrator dalam volt

‘T’ = interval waktu setelah tegangan input diterapkan melintasi terminal input dalam detik

‘R’ = Nilai hambatan dalam resistor rangkaian integrator dalam

‘C’ = Nilai kapasitansi dalam kapasitor rangkaian integrator dalam Farad

‘c’ = Konstanta integrasi. Di sini, ini adalah tegangan awal keluaran.

Integrator Op Amp Ideal

Dalam integrator op-amp yang ideal, kapasitor ‘C1’ dihubungkan antara terminal input pembalik dan output. Ketika tegangan input nol, tidak ada arus yang mengalir melalui resistor input ‘R1’, dan tidak ada muatan yang mengalir melalui kapasitor. Tegangan keluaran juga akan tetap nol.

Integrator Op Amp Ideal

Ketika tegangan positif konstan diterapkan di seluruh terminal input dari penguat integrasi, tegangan output akan mulai menurun pada laju linier. Di sisi lain, ketika tegangan negatif konstan diterapkan di terminal input, tegangan output akan mulai meningkat pada tingkat linier. Perubahan tegangan keluaran sebanding dengan tegangan masukan.

Generator Ramp Integrator Op Amp

Ketika kita memberikan gelombang persegi waktu kontinu sebagai input ke penguat integrasi alih-alih menggunakan input langkah, maka kita melihat perubahan pada amplitudo sinyal input. Perubahan ini menyebabkan kapasitor umpan balik untuk mengisi dan mengosongkan terus menerus.

Keluaran dari penguat integrasi adalah gelombang segitiga yang memiliki frekuensi yang nilainya bergantung pada R1Cf. Nilai ini juga dikenal sebagai konstanta waktu untuk rangkaian. Jenis sirkuit ini juga dikenal sebagai generator ramp.

Selama setengah lingkaran positif dari input, akan ada aliran arus yang konstan melalui R1. Karena tidak ada aliran arus di rangkaian integrator op amp, seluruh arus akan mengalir melalui ‘Cf’. Ini akan memastikan bahwa kapasitor terisi. Karena kapasitor terhubung ke tanah, tegangan output sama dengan tegangan kapasitor.

Selama setengah lingkaran negatif, arah aliran arus dibalik. Ini akan menyebabkan kapasitor mendapatkan muatan linier sehingga menghasilkan output ramp positif.

AC atau Integrator Op-Amp Berkelanjutan

Ketika sinyal input gelombang persegi diubah menjadi gelombang sinus yang memiliki frekuensi yang bervariasi, maka integrator OP-amp akan berhenti berperilaku seperti integrator dan akan mulai berperilaku seperti low pass filter. Ini akan mulai melewatkan sinyal frekuensi rendah dan melemahkan frekuensi yang lebih tinggi.

Ketika frekuensi nol, perilaku kapasitor mirip dengan rangkaian terbuka. Output tidak akan memberikan umpan balik ke input pembalik. Rangkaian akan mulai menunjukkan perilaku penguat pembalik yang memiliki gain yang sangat tinggi.

Sinyal Input dan Output

Hal ini akan menyebabkan kejenuhan pada tegangan yang dibangkitkan. Karena ada peningkatan frekuensi secara bertahap, kapasitor akan mulai terisi daya. Ketika frekuensi jauh lebih tinggi, kapasitor akan berperilaku seperti korsleting.

Integrator Op-Amp AC dengan Kontrol Penguatan DC

Dalam integrator op-amp dengan kontrol DC, sebuah resistor yang memiliki nilai resistansi yang sangat tinggi dihubungkan secara paralel ke Cf yang merupakan kapasitor umpan balik. Penguatan loop tertutup op-amp akan serupa dengan penguatan penguat pembalik normal yaitu R2/R1.

Rangkaian akan berperilaku seperti integrator normal pada sinyal input yang memiliki frekuensi lebih rendah. Namun, pada frekuensi yang lebih tinggi, kapasitor akan berperilaku seperti korsleting dan akan melewati R2. Reaktansi akan menyebabkan penguatan penguat berkurang.

Sirkuit Kontrol Penguatan DC

Keuntungan R2/R1 dicapai. Dengan peningkatan frekuensi sinyal input, kapasitor umpan balik akan mulai terisi daya. Ini akan mulai berperilaku seperti korsleting. Akibatnya, keuntungan akan mulai menurun secara linier.

Keuntungan

Kelebihan integrator op amp antara lain sebagai berikut.

Rangkaian Op-amp dapat dibuat untuk melakukan integrasi dan diferensiasi.

Sirkuit dapat dimodifikasi untuk memberikan berbagai aplikasi.

Integrator Op-amp menghasilkan tegangan keluaran yang hampir 100 kali lebih besar dari tegangan masukan.

Fungsi

Fungsi integrator op amp meliputi berikut ini.

Integrator Op-amp dapat melakukan operasi kalkulus seperti integrasi dan diferensiasi.

Integrator Op-amp digunakan dalam rangkaian analog-ke-digital.

Integrator juga digunakan dalam perdagangan instrumentasi industri. Aplikasi ini disebut penghitung.

Integrator op-amp juga digunakan dalam aplikasi pembentukan gelombang dan generator ramp.

Jadi, ini semua tentang ikhtisar integrator op-amp dan cara kerjanya. Seperti yang dapat kita lihat, ini adalah sirkuit yang sangat berguna dari sudut pandang industri. Mereka digunakan untuk berbagai aplikasi dan tegangan output yang dihasilkan memiliki pandangan fase 180 derajat sehubungan dengan tegangan input. Ini pertanyaan untuk Anda, apa itu integrator?