Differential Amplifier

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Komponen

3. Dasar Teori

4. Gambar Rangkaian

5. Video

6. Link Download

Differential Amplifier

 1. Tujuan

• 1.     Mengetahui apa itu Differntial Amplifier

  2.     Mengetahui fungsi dari Differential Amplifier

  3.     Mengetahui komponen penyusun Diffrential Amplifier

  4.     Mengetahui bentuk rangkaian Differential Amplifier

•  2. Alat dan Bahan

•    IC Lm741

LM741 adalah salah satu IC (Integrated Circuit) Op-Amp (Operational Amplifier) yang memiliki 8 pin. IC Op-Amp ini terdapat 2 jenis bentuk, yaitu tabung (lingkaran) dan kotak (persegi), tetapi yang umum adalah yang berbentuk persegi. Op-Amp banyak digunakan dalam sistem analog komputer, penguat video/gambar, penguat audio, osilator, detector dan lainnya. LM741 biasanya bekerja pada tegangan positif/negatif 12 volt, dibawah itu IC tidak akan bekerja. Setiap pin/kaki-kaki pada IC LM741 mempunya fungsi yang berbeda-beda, keterangan pin/kaki-kaki LM741 dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

 

•     Resistor

            Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan hukum Ohm:

                                                                R = V/I

        Resistor digunakan sebagai bagian dari rangkaian elektronik dan sirkuit elektronik, dan merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan. Resistor dapat dibuat dari bermacam-macam komponen dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel-kromium).

  Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, derau listrik (noise), dan induktansi.

Resistor dapat diintegrasikan kedalam sirkuit hibrida dan papan sirkuit cetak, bahkan sirkuit terpadu. Ukuran dan letak kaki bergantung pada desain sirkuit, kebutuhan daya resistor harus cukup dan disesuaikan dengan kebutuhan arus rangkaian agar tidak terbakar.

 

•          Power

Baterai adalah perangkat yang mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Pada baterai terdapat dua kutub, yaitu kutub positif dan kutub negatif. Kutub positif berada pada bagian batang baterai. Sedangkan, kutub negatif baterai berada pada bagian bawah baterai.  Reaksi kimia yang terjadi di dalam baterai menimbulkan arus listrik bermuatan positif dan negatif. Baterai mengalirkan arus listrik secara langsung. Arus listrik bermuatan positif dialirkan melalui ujung knob bagian atas baterai (kutub positif baterai). Ada pun arus listrik bermuatan negatif dialirkan melalui pelapis bagian bawah baterai (kutub negatif baterai). Selanjutnya, arus listrik bermuatan positif dan negatif mengalir secara terpisah melalui kabel (kawat tembaga) menuju ke alat. 

 3. Dasar teori

Penguat diferensial merupakan penguat yang berfungsi untuk menguatkan hasil operasi pengurangan terhadap dua sinyal masukan yang diberikan. Penguat differensial juga sering disebut sebagai penguat substractor. Pada penguat differensial, sinyal tidak diberikan pada salah satu input Op-Amp melainkan pada kedua input Op-Amp.

Dalam menganalisis rangkaian Op-Amp sebagai penguat terdapat dua aturan penting yaitu: (a) Perbedaan tegangan antara kedua masukan Op-Amp adalah nol.(b) Arus yang mengalir pada kedua masukan Op-Amp adalah nol.

Berikut Analisis Terhadap Rangkaian Penguat Diferensial

1)     Analisis Rangkaian Penguat Differensial saat V1 dihubung singkat

Pada penguat differensial, sinyal diberikan pada kedua input Op-Amp, oleh karena itu untuk mempermudah analisis rangkaian penguat differensial perlu diterapkan teori superposisi dengan asumsi setiap sumber bekerja sendiri tanpa pengaruh sumber yang lain. Dengan demikian, untuk analisis rangkaian menggunakan sumber tegangan V2, maka sumber tegangan V1 harus dihubung singkat. Kemudian terapkan hukum Kirchoff arus pada titik cabang A dan B serta asumsi I+ = I- = 0.

Dari gambar 2, diketahui bahwa nilai arus yang mengalir pada cabang A dan B sebagai berikut:

If = ig                                                                                                  (1)

Dengan analisis node, persamaan (1) dapat diubah menjadi :

                                                                                           (2)

Karena V+ = VB dan V- = VA , serta asumsi nilai V+ = V- maka dapat dituliskan nilai VB = VA. Sehingga persamaan (2) menjadi:

                                                                                                            (3)

Dengan menyederhanakan persamaan (3), dapat diperoleh persamaan tegangan keluaran dari penguat differensial ketika V1 dihubung singkat:

                                                                                                            (4)

 

Karena nilai dari VB belum diketahui, maka nilai VB perlu dicari terlebih dahulu. Nilai dari VB dapat diperoleh dengan menerapkan rumus pembagi tegangan pada R2 dan Rg.

                                                                                                            (5)

Dengan mensubtitusikan persamaan (5) ke dalam persamaan (4) Didapatkan persamaan tegangan keluaran dari penguat differensial ketika V1 dihubung singkat:

                                                                                                            (6)

2)    Analisis Rangkaian Penguat Differensial saat V2 dihubung singkat

Karena V2 dihubung singkat dan asumsi I+ = I- = 0 maka pada titik cabang B tidak terdapat aliran arus (VB = 0), sehingga analisis rangkaian hanya dilakukan pada titik cabang A. Dari Gambar 3.6. didapatkan persamaan arus yang mengalir pada titik cabang A, sebagai berikut: 

                                           I1 = If                                                      (7)

 

Dengan menggunakan teori tegangan titik simpul, persamaan (7) dapat dijabarkan menjadi:

                                                                                                            (8)

Karena V+ = VB = 0 dan V- = VA , serta asumsi nilai V+ = V- maka dapat dituliskan nilai VA = 0. Sehingga persamaan (8) menjadi:

                                                                                                            (9)

 

Dengan menyederhanakan persamaan (9), dapat diperoleh persamaan tegangan keluaran dari penguat differensial ketika V2 dihubung singkat:

                                                                                                            (10)

3)    Analisis Akhir Rangkaian Penguat Differensial 

Setelah diketahui persamaan tegangan keluaran dari sumber V1 dan V2, maka selanjutnya mencari nilai tegangan keluaran total dari penguat differensial, dengan cara menjumlahkan persamaan (6) dan (10): 

                                                                                                            (11)

Jika nilai R1 = R2 dan Rf = Rg, maka persamaan (11) dapat disederhanakan menjadi:

                                                                                                            (12)

 4. Gambar rangkaian

    

5. Video

6. Download 

Download Rangkaian
Download Video