Chapter 10 (Operational Amplifier)
Operational Amplifier atau lebih dikenal dengan Op-Amp adalah komponen elektronika aktif yang banyak digunakan dalam berbagai rangkaian analog, seperti penguat sinyal, filter, pengubah sinyal (konversi sinyal), komparator, hingga integrator dan diferensiator. Op-Amp memiliki dua input (inverting dan non-inverting) serta satu output, dan bekerja dengan penguatan tegangan yang sangat tinggi. Dalam praktikum ini, akan dipelajari cara kerja dasar dari Op-Amp dan penerapannya dalam rangkaian penguat pembalik (inverting amplifier), penguat tidak pembalik (non-inverting), dan kemungkinan konfigurasi lainnya.
Penguat operasional (operational amplifier atau disingkat op-amp) merupakan salah satu komponen dasar yang sangat penting dalam bidang elektronika analog. Op-amp dirancang sebagai penguat tegangan dengan tingkat penguatan yang sangat tinggi, serta memiliki karakteristik masukan impedansi tinggi dan impedansi keluaran rendah. Komponen ini pertama kali dikembangkan untuk digunakan dalam komputer analog, namun seiring waktu penggunaannya meluas ke berbagai aplikasi seperti penguat sinyal, filter aktif, pembanding (comparator), integrator, dan diferensiator.
Dengan konfigurasi rangkaian eksternal yang sederhana, op-amp mampu melakukan berbagai fungsi matematis terhadap sinyal analog, seperti penjumlahan, pengurangan, integrasi, dan diferensiasi. Fleksibilitas dan keandalannya menjadikan op-amp sebagai komponen kunci dalam desain rangkaian analog modern, baik dalam sistem pengolahan sinyal, kontrol otomatis, maupun peralatan medis dan komunikasi. Oleh karena itu, pemahaman yang baik terhadap prinsip kerja dan karakteristik op-amp sangat penting bagi siapa saja yang mempelajari atau bekerja di bidang teknik elektro dan elektronika.
- Memahami konsep dasar dan karakteristik ideal op-amp.
- Menjelaskan prinsip kerja op-amp dalam berbagai konfigurasi dasar.
- Menganalisis dan menghitung parameter penting pada rangkaian op-amp.
- Mengembangkan kemampuan merancang rangkaian analog berbasis op-amp.
- Mengetahui aplikasi praktis op-amp dalam bidang teknik dan industri
1. Alat
- Voltmeter
Voltmeter adalah alat ukur yang digunakan untuk menentukan besaran tegangan listrik atau beda potensial pada suatu elektronika atau rangkaian listrik dalam besaran tertentu. Cara pemakaiannya adalah dengan memparalelkan kaki-kaki Voltmeter dengan komponen yang akan diuji tegangannya.
- Amperemeter
Amperemeter adalah alat ukur listrik yang digunakan untuk mengetahui seberapa besar kuat arus listrik pada yang mengalir pada suatu rangkaian.
2. Bahan
Terdapat bebrapa cara untuk menghitung nilai resistansi suatu resistor yaitu :
.png)
- Kapasitor
Kapasitor adalah komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk menyimpan dan melepaskan muatan listrik dalam bentuk medan listrik. Kapasitor mempunyai satuan Farad dari Michael Faraday
- Baterai
Baterai adalah alat elektro kimia yang berfungsi untuk menyimpan tenaga listrik dalam bentuk tenaga kimia atau bisa juga untuk menyediakan dan menyuplai energi listrik. Tenaga listrik yang tersimpan akan dialirkan lagi untuk memberikan arus listrik seperti pada lampu posisi, lampu indikator, lampu rem belakang dan klakson. Kontruksi baterai terdiri dari kotak baterai yang didalamnya terdapat elektrolit asam sulfat, elektrode positif, dan elektrode negatif.
- Ground
Ground atau pembumian adalah titik yang dianggap sebagai titik kembalinya arus listrik arus searah atau titik kembalinya sinyal bolak balik atau titik patokan (referensi) dari berbagai titik tegangan dan sinyal listrik di dalam rangkaian elektronika. Ground atau pertanahan adalah sistem pengamanan pada instalasi listrik dimana jika terjadi kebocoran tegangan atau arus maka listrik akan langsung mengalir ke tanah sehingga tidak menimbulkan bahaya.
Op-Amp (Operational Amplifier) adalah suatu komponen
elektronik aktif yang berfungsi sebagai penguat tegangan dengan penguatan
sangat tinggi dan digunakan secara luas dalam berbagai aplikasi rangkaian
analog. Komponen ini memiliki dua input, yaitu input inverting (−) dan
non-inverting (+), serta satu output. Disebut "operational" karena
pada awal penggunaannya, Op-Amp digunakan dalam komputer analog untuk melakukan
operasi matematika seperti penjumlahan, pengurangan, integrasi, dan diferensiasi.
Op-Amp ideal memiliki beberapa karakteristik penting, seperti penguatan
tegangan terbuka (open-loop gain) yang tak terhingga, impedansi input yang
sangat tinggi, impedansi output yang sangat rendah, bandwidth tak terbatas,
serta tegangan offset input yang nol. Meskipun Op-Amp nyata tidak sepenuhnya
memenuhi sifat ideal tersebut, berbagai jenis Op-Amp seperti LM741 dan TL081
cukup mendekati karakteristik ideal untuk berbagai keperluan praktis.
Simbol Op-Amp digambarkan sebagai segitiga dengan dua terminal input dan satu output. Terminal input terdiri dari input non-inverting (V⁺) dan input inverting (V⁻), sedangkan output berada di sisi berlawanan dari segitiga tersebut. Op-Amp dapat dikonfigurasikan dalam berbagai bentuk rangkaian seperti penguat inverting, penguat non-inverting, pengikut tegangan (voltage follower), integrator, diferensiator, dan summing amplifier. Secara matematis, tegangan output Op-Amp ideal dirumuskan dengan persamaan:
Vout: Tegangan output Op-Amp
AOL: Penguatan tegangan open-loop (tanpa umpan
balik), nilainya sangat besar (idealnya tak hingga)
V+: Tegangan pada input non-inverting
V−: Tegangan pada input inverting
Namun dalam praktik, Op-Amp hampir selalu digunakan dengan umpan balik negatif, sehingga persamaan output-nya bergantung pada konfigurasi rangkaiannya. Berikut beberapa contoh persamaan untuk konfigurasi umum:
10.5 Practical OP AM Sircuit (For fig. 10.41)
Op-amp dapat dihubungkan dalam sejumlah besar sirkuit untuk menyediakan berbagai operasi. Salah satunya adalah differentiator (sirkuit pembeda). Sirkuit pembeda ditunjukkan pada Gambar. 10.41 . Meski tidak seberguna sirkuit bentuk yang dibahas di atas, pembeda memang memberikan operasi yang berguna, hubungan yang dihasilkan untuk sirkuit adalah vo(t) = -RCdv1(t) / dx
10.6 OP-AMP SPECIFICATIONS-DC OFFSET PARAMETERS (For 10.42
dan 10.43)
Dalam teori ideal, sebuah operational amplifier
(op-amp) seharusnya menghasilkan output sebesar nol volt ketika kedua terminal
input-nya diberikan tegangan nol volt. Namun dalam praktiknya, op-amp nyata
memiliki ketidaksempurnaan internal yang menyebabkan munculnya tegangan output
meskipun tidak ada sinyal masukan. Ketidaksempurnaan ini dikenal sebagai
tegangan offset dan arus offset. Tegangan offset input (input offset voltage
atau VIO) adalah tegangan kecil yang harus diterapkan antara kedua
terminal input agar output menjadi nol volt. Nilai VIO ini
biasanya tercantum dalam datasheet dan menjadi salah satu parameter penting
dalam spesifikasi op-amp.
Selain tegangan offset, terdapat pula arus offset
input (input offset current), yaitu selisih arus bias yang mengalir ke terminal
input inverting dan non-inverting. Ketidaksamaan arus ini juga menghasilkan
tegangan offset tambahan pada output. Tegangan offset output yang muncul akibat
VIO dapat dianalisis menggunakan hubungan dasar op-amp, yaitu
Vo = A × Vi, di mana Vo adalah tegangan output, A adalah penguatan (gain), dan
Vi adalah tegangan input efektif akibat offset. Dalam perancangan sistem
analog, khususnya yang membutuhkan presisi tinggi seperti penguat sinyal lemah
atau sensor, keberadaan offset ini harus diperhitungkan dengan cermat karena
dapat menyebabkan kesalahan pada output yang signifikan. Oleh karena itu,
pemahaman terhadap parameter offset menjadi dasar penting sebelum merancang
atau menerapkan op-amp dalam berbagai aplikasi elektronik.
Rumus: VO = AVi = A (VIO – VO) R1/R1+R
dengan itu, VO=VIO A/1+A(R1/R1+Rf), setara
dengan VIO A/A(R1/R1+Rf)
Jadi, VO(offset) = VIO R1+Rf/R1
Prinsip Kerja Differentiator
Differentiator adalah rangkaian berbasis operational amplifier (op-amp) yang menghasilkan output berupa turunan pertama dari sinyal input terhadap waktu. Dengan kata lain, output differentiator akan sebanding dengan laju perubahan (rate of change) dari sinyal input.
Pada rangkaian differentiator, sebuah kapasitor dipasang pada jalur input (menuju input inverting op-amp), sedangkan resistor dipasang pada jalur umpan balik (feedback) dari output ke input inverting. Input non-inverting biasanya dihubungkan ke ground.
Ketika sinyal input diberikan, arus yang mengalir melalui kapasitor sebanding dengan laju perubahan tegangan input. Karena op-amp memiliki penguatan sangat tinggi, tegangan pada kedua input (inverting dan non-inverting) akan cenderung sama (prinsip virtual ground). Akibatnya, arus yang mengalir melalui kapasitor juga harus mengalir melalui resistor feedback, sehingga menghasilkan tegangan output.
Secara matematis, hubungan antara input dan output pada differentiator diberikan oleh:
Vout=−RCdVin/dt
Artinya, output berbanding lurus dengan turunan waktu dari input, dikalikan dengan konstanta RC.
Karakteristik Output
- Jika input berupa gelombang persegi, output akan berupa pulsa tajam pada setiap perubahan tepi sinyal.
- Jika input berupa gelombang sinus, output akan menjadi gelombang kosinus yang terbalik fasa.
- Output sangat peka terhadap perubahan cepat pada input.
Prinsip Kerja DC Offset pada Op-Amp
DC offset pada op-amp terjadi karena adanya ketidakseimbangan pada rangkaian internal, khususnya pada pasangan transistor input. Ketidakseimbangan ini menyebabkan op-amp membutuhkan tegangan DC kecil di antara kedua inputnya agar output benar-benar nol. Tegangan kecil ini disebut input offset voltage.
Secara prinsip, ketika kedua input op-amp (inverting dan non-inverting) dihubungkan ke ground (nol volt), output op-amp idealnya juga harus nol. Namun, pada op-amp nyata, karena perbedaan karakteristik komponen internal, output tetap menunjukkan tegangan DC kecil, meskipun inputnya nol. Tegangan ini adalah output offset voltage, yang berasal dari penguatan internal terhadap input offset voltage.
Akibatnya, jika op-amp digunakan untuk memperkuat sinyal DC atau sinyal dengan amplitudo kecil, DC offset ini dapat menyebabkan kesalahan pengukuran atau noise pada output. Untuk mengurangi efek DC offset, beberapa op-amp menyediakan pin khusus (offset null) yang dapat dihubungkan ke potensiometer eksternal untuk mengatur dan menyeimbangkan kembali tegangan offset secara manual.
Contoh Aplikasi/Rangkaian Differentiator Op Amp
- Deteksi Tepi Sinyal (Edge Detection)
Differentiator op amp digunakan untuk mendeteksi perubahan cepat pada sinyal input, misalnya sinyal persegi. Outputnya berupa pulsa tajam pada saat perubahan naik atau turun sinyal input, berguna dalam sistem digital dan pemrosesan sinyal. - Pembentukan Gelombang Segitiga dari Gelombang
Persegi
Dengan menghubungkan sinyal persegi ke input differentiator, output yang dihasilkan adalah gelombang segitiga. Ini sering digunakan dalam generator fungsi dan modulasi sinyal. - Pengukuran Kecepatan Perubahan Sinyal (Rate of
Change Measurement)
Differentiator op amp dapat digunakan dalam sistem kontrol dan instrumentasi untuk mengukur laju perubahan sinyal fisik seperti tekanan, suhu, atau posisi yang diubah menjadi sinyal listrik.
Contoh Aplikasi/Rangkaian Offset Op Amp
- Penguat Presisi dengan Kompensasi Offset
Dalam penguat sinyal kecil, offset op amp dapat menyebabkan kesalahan besar. Oleh karena itu, rangkaian offset nulling dengan potensiometer digunakan untuk menghilangkan tegangan offset dan meningkatkan akurasi pengukuran. - Sensor dan Sistem Pengukuran
Offset op amp dikompensasi agar sensor seperti strain gauge, termokopel, atau sensor tekanan dapat memberikan hasil pengukuran yang tepat tanpa kesalahan akibat offset. - Penguat Instrumentasi
Dalam penguat instrumentasi yang digunakan untuk aplikasi medis atau ilmiah, offset op amp diminimalkan dengan desain khusus dan kalibrasi agar sinyal yang sangat kecil dapat diperkuat tanpa distorsi akibat offset.
Differentiatorop amp adalah rangkaian penguat operasional yang menghasilkan output tegangan yang proporsional dengan turunan waktu dari tegangan inputnya. Secara matematis, outputnya diberikan oleh persamaan:
dimana R adalah resistor umpan balik dan C adalah kapasitor input. Konsep utama dari rangkaian ini adalah bahwa kapasitor pada input menghasilkan arus yang sebanding dengan laju perubahan tegangan input, karena arus kapasitor iC memenuhi hubungan:
Karena input non-inverting op amp terhubung ke ground (0 V), maka titik input inverting berada pada virtual ground, sehingga arus yang mengalir melalui kapasitor sama dengan arus yang mengalir melalui resistor umpan balik. Dengan menggunakan hukum Kirchhoff pada node input inverting dan sifat ideal op amp (arus input nol), diperoleh hubungan:
atau disederhanakan menjadi:
Output ini memiliki tanda negatif yang menunjukkan adanya pergeseran fase 180° antara input dan output. Karena penguatan diferensial ini meningkat seiring frekuensi, rangkaian differentiator rentan terhadap noise dan sinyal frekuensi tinggi yang tidak diinginkan, sehingga dalam praktik sering ditambahkan resistor kecil pada input atau kapasitor pada jalur umpan balik untuk membatasi bandwidth dan meningkatkan stabilitas.
Differentiator op amp banyak digunakan dalam aplikasi seperti deteksi tepi sinyal, pemrosesan sinyal analog, pembentukan gelombang, dan sistem kontrol yang memerlukan pengukuran laju perubahan sinyal.
Offset Op Amp
Offset op amp mengacu pada fenomena tegangan offset input dan output yang muncul akibat ketidaksempurnaan internal komponen op amp, terutama transistor input. Tegangan offset input adalah tegangan kecil yang harus diterapkan pada input agar output op amp menjadi nol, meskipun input diferensial seharusnya nol. Tegangan offset ini dapat menyebabkan kesalahan pengukuran dan distorsi sinyal, terutama pada aplikasi presisi tinggi.
Penyebab utama offset adalah perbedaan karakteristik transistor input, arus bias input yang tidak seimbang, dan ketidaksempurnaan proses fabrikasi. Tegangan offset ini dapat diperhitungkan sebagai tegangan tambahan yang muncul pada input dan diterjemahkan ke output melalui penguatan op amp.
Untuk mengatasi offset, beberapa metode umum digunakan, antara lain:
- Offset Nulling: Menggunakan pin offset null pada op amp dan potensiometer eksternal untuk mengatur dan menghilangkan tegangan offset.
- Pemilihan Op Amp dengan Offset Rendah: Memilih op amp dengan spesifikasi offset input yang sangat kecil.
- Kompensasi dan Kalibrasi: Menambahkan rangkaian kompensasi offset atau melakukan kalibrasi sistem secara berkala.
Problem :
a. Differentiator Op-Amp
• Problem:
1.Sebuah rangkaian
differentiator op-amp menerima sinyal input:
Vin(t)=4sin(1000t)
Jika resistor R=5 kΩ dan kapasitor C=0.2 μF, tentukan bentuk
sinyal output Vout(t)!
Jawab:
Vout(t)=−RC⋅ dVin (t)/dt
d/dt [4 sin (1000t)] =
4.1000 cos (1000t) = 4000 cos (1000t)
RC = (5 x 10^3)(0.2 x
10^-6) = 1 x 10^-3
Vout(t) = -1 x 10 ^-3 .
4000 cos (1000t) = -4 cos (1000t)
Jadi, outputnya adalah :
Vout (t) = -4 cos (1000t) Volt
2. Sebuah differentiator
menerima sinyal input ramp:
Vin(t)=2t (untuk t≥0)
Dengan R=10 kΩ dan
C=0.5 μF, hitung besar tegangan output!
Jawab :
dVin (t)/ dt = 2
RC = 10 x 10^3 . 0,5 x
10^-6 = 5 x 10^-3
Vout = -RC . dVin / dt = -5 x 10^-3 .2 = -0,01 V =
-10 mV
Jadi, outputnya adalah:
Vout = -10 mV
3. Jelaskan bagaimana
differentiator op-amp bekerja, dan sebutkan salah satu aplikasi praktisnya
dalam sistem elektronik!
Jawab :
Differentiator op-amp
bekerja dengan menghasilkan sinyal output yang merupakan turunan terhadap waktu
dari sinyal input. Rangkaian ini biasanya terdiri dari sebuah kapasitor di
input dan resistor di feedback (umumnya dalam konfigurasi inverting). Karena output
tergantung pada laju perubahan input, maka differentiator sangat sensitif
terhadap perubahan cepat atau transien dalam sinyal.
Aplikasi praktis:
•Edge detector dalam rangkaian digital atau osiloskop,
untuk mendeteksi perubahan mendadak (seperti sinyal naik atau turun tiba-tiba).
•Juga digunakan dalam pengolahan sinyal untuk mendeteksi
tepi (edge detection) pada citra atau sinyal.
Masalah 1: Noise Tinggi
pada Output
Penyebab:
Differentiator memperkuat
sinyal yang berubah cepat, termasuk noise frekuensi tinggi dari lingkungan atau
komponen internal.
Solusi:
Gunakan differentiator
versi praktis dengan kapasitor feedback paralel resistor untuk membentuk
low-pass filter, membatasi gain pada frekuensi tinggi:
•Tambahkan resistor
RfR_fRf di feedback
•Tambahkan kapasitor
CfC_fCf paralel dengan RfR_fRf
Masalah 2: Output Tidak
Stabil (Overshoot atau Osilasi)
Penyebab:
Rangkaian ideal terlalu
sensitif terhadap transien dan noise → menghasilkan osilasi atau lonjakan
output yang tidak terkendali, terutama pada input step atau spike.
Solusi:
•Gunakan komponen pasif
pembatas frekuensi (seperti yang dijelaskan di atas)
•Pastikan layout PCB
bersih dan minim crosstalk
•Gunakan op-amp dengan
slew rate yang sesuai dan kompensasi internal
Masalah 3: Output DC
Offset atau Drift
Penyebab:
Ketidakseimbangan input
op-amp dan sinyal DC kecil pada input menyebabkan output memiliki offset yang
terus bertambah (integrasi akumulatif dari kesalahan kecil).
Solusi:
•Gunakan kopling
kapasitor di input untuk menghilangkan DC
•Tambahkan resistor ke
ground di jalur input untuk menyediakan jalur bias (menghindari floating input)
•Pilih op-amp dengan
input offset voltage rendah dan arus bias kecil
b. DC Offset Op-Amp
•Problem :
1.Sebuah op-amp ideal
menerima sinyal input:
Vin(t)=2sin(1000t)Volt
Namun karena
karakteristik internal, terdapat input offset voltage sebesar 2 mV. Jika op-amp
memiliki penguatan Av=100, berapakah tegangan offset pada output?
Jawaban:
Tegangan offset pada
output dihitung dengan:
Vout off set = Av .
Voffset input = 100 . 0,002 = 0,2 V
Jadi, output akhir akan
menjadi:
Vout (t) = 100 .
2sin(1000t) + 0,2 = 200sin(1000t) + 0.2 Volt
Penjelasan:
Offset voltage diinput
akan ikut dikuatkan oleh op-amp, sehingga muncul sebagai DC offset di output.
2. Sebuah sinyal output
dari op-amp adalah:
Vout(t)=3sin(2000t)+1.5Volt
Apa metode paling
sederhana untuk menghilangkan DC offset 1.5 V tersebut dari sinyal ini?
Jawaban:
Cara paling sederhana
adalah menggunakan kopling kapasitor (capacitor coupling), yaitu dengan
menempatkan sebuah kapasitor seri antara output op-amp dan beban (misalnya
input ADC atau penguat tahap selanjutnya).
Penjelasan:
Kapasitor akan memblokir
komponen DC dan hanya meneruskan sinyal AC. Dengan ini, sinyal menjadi:
Voutbaru(t)=3sin(2000t)
3. Sebuah op-amp
menghasilkan output dengan DC offset sebesar 80 mV. Jika digunakan rangkaian
offset nulling dengan potensiometer yang menghasilkan tegangan lawan sebesar
-80 mV, apa yang terjadi pada output?
Jawaban:
Tegangan offset sebesar
-80 mV akan menetralkan DC offset positif 80 mV, sehingga:
Vout,baru =
Vout+(−80mV)=0mV
Penjelasan:
Offset nulling adalah
metode mengimbangi offset internal op-amp dengan memberikan tegangan lawan
melalui terminal offset null atau input non-inverting, sehingga output kembali
ke nol ketika tidak ada sinyal input.
Masalah 1: Output Tidak Nol Saat Input Nol
Penyebab:
•Adanya input offset voltage pada op-amp (perbedaan kecil antara terminal + dan – meskipun input eksternal nol).
•Ketidakseimbangan internal pada input stage transistor op-amp.
Solusi:
•Gunakan op-amp dengan input offset voltage rendah (misalnya tipe precision seperti OP07, LT1001).
•Gunakan fitur offset nulling jika tersedia (dengan potensiometer pada pin offset).
•Tambahkan trimpot eksternal untuk mengatur offset secara manual.
Masalah 2: Drift Tegangan Output Seiring Waktu/Suhu
Penyebab:
•Input offset voltage dan arus bias yang berubah dengan suhu (temperature drift).
•Komponen pasif seperti resistor yang berubah nilainya akibat panas.
Solusi:
•Gunakan op-amp dengan low temperature drift (misalnya op-amp spesialis untuk aplikasi sensor).
•Gunakan resistor presisi (toleransi rendah, contoh 0.1% atau lebih baik).
•Tempatkan sirkuit dalam wadah tertutup untuk mengurangi perubahan suhu ekstrem.
Masalah 3: Distorsi pada Pengukuran ADC Akibat DC Offset
Penyebab:
•DC offset membuat sinyal AC bergeser dari nol, menyebabkan pembacaan ADC salah atau sinus tidak simetris.
•Bisa juga menyebabkan kliping jika sinyal bergeser mendekati batas atas ADC (misalnya 3.3 V).
Solusi:
•Gunakan kopling kapasitor (capacitor coupling) untuk memblokir komponen DC sebelum masuk ke ADC.
•Tambahkan filter RC jika sinyal mengandung noise tambahan.
•Jika offset disengaja (bias AC ke tengah rentang ADC), pastikan offset dikalibrasi dan dikompensasi dalam perangkat lunak.
Pilihan Ganda :
a. Differentiator Op-Amp
1. Apa yang terjadi pada output differentiator jika nilai kapasitor C ditingkatkan?
A. Output menjadi lebih kecil
B. Output menjadi lebih besar
C. Output tidak berubah
D. Output menjadi nol
Jawaban: B
Penjelasan:
Output dari differentiator dirumuskan sebagai:
Vout = -RC . dVin / dT
Jika C meningkat, maka RC meningkat → output juga bertambah besar (dalam nilai mutlak).
2. Sinyal step (lonjakan mendadak) diberikan keinput sebuah differentiator. Apa bentuk outputnya?
A. Gelombang ramp
B. Gelombang persegi
C. Pulsa tajam (spike) sesaat
D. Sinyal sinusoidal
Jawaban: C
Penjelasan:
Turunan dari sinyal step adalah impuls sesaat (delta function). Karena differentiator menghasilkan turunan, outputnya adalah spike.
3. Di antara berikut ini, manakah aplikasi yang paling umum dari differentiator op-amp?
A. Pengatur tegangan tetap
B. Detektor tepi (edge detector)
C. Penyaring sinyal rendah (low pass filter)
D. Pembangkit gelombang persegi (square wave generator)
Jawaban: B
Penjelasan:
Differentiator sangat baik dalam mendeteksi perubahan cepat dalam sinyal, sehingga sering digunakan sebagai edge detector pada sinyal digital atau sistem kontrol.
b. DC Offset Op-Amp
1. Apa yang dimaksud dengan DC offset pada sinyal output op-amp?
A. Tegangan sinyal maksimum yang bisa dihasilkan op-amp
B. Tegangan sinyal AC dengan frekuensi tetap
C. Komponen tegangan DC yang bergeser dari nol volt
D. Perbedaan tegangan antara dua input op-amp
Jawaban: C
Penjelasan:
DC offset adalah tegangan DC yang muncul pada output meskipun input seharusnya
nol. Biasanya akibat perbedaan karakteristik internal atau kesalahan
input.
2. Manakah dari berikut ini yang paling umum menjadi penyebab munculnya DC
offset pada op- amp?
A. Kapasitor output terlalu besar
B. Input offset voltage dan arus bias input
C. Tegangan catu daya terlalu rendah
D. Nilai resistor output yang tinggi
Jawaban: B
Penjelasan:
Ketidakseimbangan antara input + dan – (disebabkan oleh input offset voltage)
serta arus bias input menyebabkan tegangan offset yang muncul pada output.
3. Cara paling umum untuk menghilangkan DC offset dari sinyal output op-amp
adalah:
A. Menggunakan diode di jalur output
B. Menambahkan induktor seri
C. Menggunakan kapasitor coupling di jalur sinyal
D. Menurunkan tegangan catu daya
Jawaban: C
Penjelasan:
Kapasitor coupling (kopling kapasitor) akan memblokir komponen DC dan hanya meneruskan sinyal AC, sehingga DC offset dapat dihilangkan dari sinyal.
Figure 10.43
.png){kind=logo}
Komentar
Posting Komentar