Penjelasan tentang Op-Amp (Operational Amplifier)

Operational amplifier atau op-amp merupakan salah satu dari bentuk IC linear yang berfungsi sebagai penguat sinyal listrik. Op-amp terdiri dari beberapa transistor, dioda, resistor dan kapasitor yang terkoneksi dan terintegrasi sehingga memungkinkannya untuk menghasilkan gain (penguatan) yang tinggi pada rentang frekuensi yang luas. Dalam bahasa Indonesia, op-amp sering disebut juga dengan penguat operasional. 

 

Pada umumnya, op-amp dikemas dalam bentuk IC. Sebuah IC op-amp bisa terdiri dari hanya 1 rangkaian op-amp atau juga bisa terdiri dari beberapa rangkaian op-amp. Jumlah rangkaian op-amp dalam satu kemasan IC bisa dibedakan menjadi single op-amp, dual op-amp dan quad op-amp. Ada juga IC yang di dalamnya terdapat rangkaian op-amp disamping rangkaian utama lainnya. 

 

Sebuah rangkaian op-amp memiliki dua input yaitu satu input inverting, satu input non-inverting dan satu output. Selain itu, sebuah op-amp juga memiliki dua koneksi catu daya yaitu satu untuk catu daya positif dan lainnya untuk catu daya negatif. Bentuk simbol op-amp yaitu segitiga dengan garis-garis input, ouput dan catu dayanya bisa dilihat pada gambar di bawah ini. Salah satu tipe IC op-amp yang populer yaitu IC 741. 

 

Bentuk dan Simbol IC Op-Amp

 

Berikut ini yaitu simbol dan bentuk IC Op-Amp :

 

Terminal yang terdapat pada simbol Op-Amp diantaranya :

 

1. Masukan non-pembalik (Non-Inverting) +

 

2. Masukan pembalik (Inverting) –

 

3. Keluaran Vout

 

4. Catu daya positif +V

 

5. Catu daya negatif -V

 

Karakteristik Op-Amp 

 

Pada umumnya karakteristik faktor penguat atau gain pada Op-Amp ditentukan oleh resistor eksternal yang terhubung diantara input pembalik (inverting input) dan output. Biasanya konfigurasi dengan umpan balik negatif disebut dengan closed-loop configuration atau konfigurasi lingkar tertutup. Umpan balik negatif ini akan menyebabkan penguatan atau gain berkurang sehingga menghasilkan penguatan yang bisa diukur dan bisa dikendalikan. Tujuan pengurangan gain dari Op-Amp yaitu untuk menghindari terjadinya noise yang berlebihan dan untuk menghindari respon yang tidak diinginkan. Sedangkan pada konfigurasi lingkar terbuka atau open-loop configuration, besar penguatannya adalah tidak terhingga (∞) sehingga besarnya tegangan output hampir atau mendekati tegangan Vcc.

Secara umum, Op-Amp yang ideal memiliki karakteristik sebagai berikut :

 

• Penguatan Tegangan Open-loop atau Av = ∞ (tak terhingga)

 

• Tegangan Offset Keluaran (Output Offset Voltage) atau Voo = 0 (nol)

 

• Impedansi Masukan (Input Impedance) atau Zin= ∞ (tak terhingga)

 

• Impedansi Output (Output Impedance ) atau Zout = 0 (nol)

 

• Lebar Pita (Bandwidth) atau BW = ∞ (tak terhingga)

 

• Karakteristik tidak berubah dengan suhu

 

Pada dasarnya, kondisi Op-Amp ideal hanya merupakan teoritis dan hampir tidak mungkin dicapai dalam kondisi praktis. Namun produsen perangkat Op-Amp selalu berusaha untuk memproduksi Op-Amp yang mendekati kondisi idealnya ini. Oleh karena itu, sebuah Op-Amp yang baik yaitu Op-Amp yang memiliki karakteristik yang hampir mendekati kondisi Op-Amp ideal.