PEMBELAJARAN KULIAH: 14.5 OP-AMP SPECIFICATIONS

Tujuan

1. mengetahui tegangan offset output dari input yang dikoneksikan ke op-amp
2. mengetahui bentuk rangkaian Offset Currents and Voltages pada op-amp

Komponen

1. op-amp

Op-Amp adalah salah satu dari bentuk IC Linear yang berfungsi sebagai Penguat Sinyal listrik. Terdiri dari beberapa Transistor, Dioda, Resistor dan Kapasitor yang terinterkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya untuk menghasilkan Gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas.

2. resistor

Resistor adalah salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai terminal antara dua komponen elektronika. Tegangan pada suatu resistor sebanding dengan arus yang melewatinya (V=I R)

3. Batrai

Baterai merupakan suatu komponen elektronika yang digunakan sebagai sumber tegangan pada rangkaian.

Dasar Teori

INPUT OFFSET VOLTAGE, VIO

Lembar spesifikasi pabrikan memberikan nilai VIO untuk op-amp. Untuk menentukan efek dari tegangan input ini pada output, pertimbangkan koneksi yang ditunjukkan pada Gambar. 14.23. Menggunakan Vo=AVi, kita bisa menulis

Memecahkan untuk Vo, kita dapatkan

Dapat dituliskan

Persamaan (14.16) menunjukkan bagaimana hasil tegangan offset output dari input yang ditentukan tegangan offset untuk koneksi amplifier khas op-amp.

rangkaian

Contoh

Hitung tegangan offset keluaran sirkuit pada Gambar 14.24. Daftar spesifikasi op-amp

VIO 1.2 mV.

Rangkaian

Solusi

OUTPUT OFFSET VOLTAGE DUE TO INPUT OFFSET CURRENT, IIO

Tegangan offset keluaran juga akan dihasilkan karena perbedaan arus bias as padakedua input. Karena dua transistor input tidak pernah sama persis, masing-masing akan beroperasi pada arus yang sedikit berbeda. Untuk koneksi op-amp yang khas, seperti ituditunjukkan pada, tegangan offset keluaran dapat ditentukan sebagai berikut. Mengganti arus bias melalui resistor input dengan drop tegangan yang masing-masing berkembang, seperti yang ditunjukkan pada gambar, kita dapat menentukan ekspresi untuk tegangan output yang dihasilkan. Menggunakan superposisi, tegangan output karena arus bias input IIB, dilambangkan dengan Vo adalah

rangkaian

untuk total tegangan offset output

Karena pertimbangan utamanya adalah perbedaan antara arus bias input dari setiap nilai, kami mendefinisikan IIO saat offset dengan

Karena resistensi kompensasi RC biasanya kira-kira sama dengan nilai R1, menggunakan RC R1 Persamaan. kita bisa menulis

yang menghasilkan

contoh

Hitung tegangan offset untuk rangkaian pada Gambar untuk daftar spesifikasi op-amp IIO 100 nA

Solusi

TOTAL OFFSET DUE TO VIO AND IIO

Karena keluaran op-amp mungkin memiliki tegangan offset keluaran karena kedua faktor tersebut dibahas di atas, total tegangan offset keluaran dapat dinyatakan sebagai

Magnitudo absolut digunakan untuk mengakomodasi fakta bahwa polaritas offset mungkin

positif atau negatif.

Contoh

Hitung total tegangan offset untuk rangkaian Gambar 14.27 untuk op-amp dengan nilai tegangan input offset tertentu, VIO 4 mV dan arus offset input IIO 150 nA

Rangkaian

Solusi

INPUT BIAS CURRENT, IIB

Parameter yang terkait dengan IIO dan input arus bias terpisah IIB+ dan saya IIB- adalah rata-rata arus bias didefinisikan sebagai

Seseorang dapat menentukan arus bias input terpisah menggunakan nilai yang ditentukan IIO dan IIB. Dapat ditunjukkan bahwa untuk saya IIB+ saya IIB-

contoh

Hitung arus bias input pada setiap input op-amp yang memiliki nilai yang ditentukan dari IIO 5 nA dan IIB 30 nA.

Prinsip Kerja

Tegangan Offset Keluaran

Tegangan offset keluaran (tegangan kesalahan) disebabkan oleh arus bias masukan. Bila tegangan kedua masukan sama besar, keluaran op-amp akan nol volt. Namun jarang ditemukan kejadian seperti ini, sehingga pada keluarannya akan ada sedikit tegangan. Keadaan seperti ini dapat diatasi dengan teknik penolan offset, yaitu dengan menambahkan arus atau tegangan offset masukan.

Arus Offset Masukan

Kedua arus masukan seharusnya sama besar sehingga tegangan keluarn nol. Tapi ini tidak mungkin, karena itu harus ditambahkan arus offset masukan untuk menjaga supaya keluaran tetap nol volt. Dengan perkataan lain, untuk. memperoleh keluaran nol volt, sebuah masukan mungkin menarik arui lebih besar daripada lainnya. Arus offset ini dapat mencapai 20 mA.

Tegangan Offset Masukan

idealnya, tegangan keluaran op-amp nol manakala tegangan kedua masukan nol. Namun, berkenaan dengan penguatan op-amp yang tinggi, adanya sedikit ketakseimbangan dalam rangkaian akan mengakibatkan munculnya tegangan keluaran. Dengan memberikan sedikit tegangan offset pada sebuah masukannya, tegangan keluaran dapat dinolkan kembali.

Datasheet