Penguat Non-Inverting: Buat, Uji, dan Kuasai Kontrol Gain Op-Amp
Bagian dan Bahan
- Operational amplifier: model 1458 atau 353 (Radio Shack catalog # 276-038 / # 900-6298)
- Tiga baterai 6 V
- Dua potensiometer linear-taper 10 kΩ (Radio Shack catalog # 271-1715)
Referensi Silang
Lessons In Electric Circuits, Volume 3, Chapter 8: “Operational Amplifiers”
Tujuan Pembelajaran
- Memonstrasikan penggunaan op-amp sebagai penguat satu ujung.
- Mengilustrasikan bagaimana umbal balik negatif terbagi menetapkan gain yang dapat dikontrol.
Diagram Skematik
Ilustrasi
Instruksi
Rangkaian ini berbeda dari pengikut tegangan sederhana hanya pada jalur umbal balik: alih-alih koneksi langsung, potensiometer pembagi tegangan (R₂) mengembalikan fraksi keluaran ke masukan inverting. Pengaturan ini memaksa op-amp untuk mendorong keluaran ke nilai yang menjaga tegangan diferensial masukan mendekati nol, menghasilkan gain tegangan yang ditetapkan oleh posisi potensiometer.
Atur R₂ ke posisi tengah kurang lebih. Gain harus mendekati 2. Ukur tegangan masukan dan keluaran pada beberapa pengaturan potensiometer masukan (R₁). Kemudian pindahkan R₂ ke posisi baru dan ulangi pengukuran. Untuk setiap pengaturan R₂, rasio keluaran terhadap masukan tetap konstan.
Karena tegangan keluaran naik dalam arah yang sama dengan masukan, penguat diklasifikasikan sebagai non-inverting. Jika keluaran bergerak berlawanan dengan masukan, itu akan menjadi penguat inverting. Konfigurasi sederhana ini memungkinkan amplifikasi yang presisi dan dapat disesuaikan tanpa kompleksitas desain transistor terpisah.
Bereksperimen dengan memvariasi R₂ untuk menemukan gain maksimum dan minimum yang dapat dicapai. Pertimbangkan: Gain terendah yang dapat dicapai dengan pengaturan ini dan mengapa?
Simulasi Komputer
Skematik SPICE dengan nomor node:
Netlist (buat file teks yang berisi yang berikut tepat):
Noninverting amplifier vinput 1 0 r2 3 2 5k r1 2 0 5k rbogus 1 0 1meg e1 3 0 1 2 999meg rload 3 0 10k .dc vinput 5 5 1 .print dc v(1,0) v(3,0) .end
Dengan R₁ = R₂ = 5 kΩ simulasi mewakili posisi tengah (50 %). Untuk meniru posisi 75 %, atur R₂ = 7,5 kΩ dan R₁ = 2,5 kΩ.
Lembar Kerja Terkait
- Inverting and Noninverting Op-Amp Voltage Amplifier Circuits Worksheet
