Operational Amplifier sebagai Pembangkit Gelombang

  Pada jejak kali ini akan membahas cara dan bentuk rangkaian pembangkit gelombang dengan komponen utama operational amplifier dan komponen pendukung resistor dan kapasitor.

Dari kombinasi dari rangkaian penerapan dasar op amp akan didapat bentuk macam gelombang mulai dari gelombang pulsa, segitiga, sinus maupun PWM (Pulse Width Modulation).

Pembangkit Gelombang

Sebelum membuat gelombang Segitiga, Sinus, PWM dan Pulsa harus dibuat dulu rangkaian op amp sebagai pembangkit gelombang walaupun dalam bentuk yang tidak beraturan.

salah satu rangkaian op amp yang dapat membangkitkan gelombang seperti pada gambar di bawah ini.

[caption id="attachment_5810" align="aligncenter" width="645"] Rangkian Op Amp sebagai Pembangkit Gelombang[/caption]

Rangkaian di atas merupakan rangkaian op amp sebagai komparator yang dimodifikasi. Masukan inverting V2 dan non inverting V1 = 0 Volt. Pada masukan inverting V2 dipasang kapasitor polar yang berfungsi sebagai delay atau penunda waktu perbedaan tegangan antara V1 dengan V2. Pada masukan non inverting V1 dipasang Potensiometer sebagai pengatur besar tegangan masukan V1 dan juga sebagai pengatur besar penguatan op amp (Gian).

Pada saat op amp dinyalakan maka prinsip komparator mulai bekerja dengan tegangan masukan V1>V2 karena pada masukan V2 mengisi kapasitor lebih dahulu atau tegangan keluaran op amp Tinggi (+6V), setelah muatan kapasitor penuh atau V1<=V2, maka tegangan keluaran op menjadi Rendah (-6V). Potensiometer pada rangkaian di atas juga berfungsi untuk mengatur lama perbandingan tegangan V1 dan V2 yang berpengaruh pada frekuensi gelombang yang dibuat.

Bentuk gelombang tidak berbentuk persegi atau pulsa karena ada gradasi atau ripple pengaruh waktu terhadap pengisian muatan kapasitor atau pengisian muatan kapasitor membutuhkan waktu (tidak 0 detik).

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat dalam video di bawah ini.

[embed]https://www.youtube.com/watch?v=1ooVZVFC5UM&t=27s[/embed]

Pembangkit Gelombang Segitiga

Keluaran dari pembangkit gelombang pulsa menjadi masukan pada pembangkit gelombang segitiga, seperti gambar rangkaian di bawah.

[caption id="attachment_5856" align="aligncenter" width="436"] Rangkaian Op Amp sebagai Pembangkit Gelombang Segitiga[/caption]

Rangkaian pembangkit gelombang segitiga merupakan rangkaian op amp sebagai komparatotintegrator. Pada integrator akan meloloskan sinyal rendah dan menahan sinyal tinggi sehingga gelombang persegi berubah bentuk menjadi gelombang segitiga.

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat dalam video di bawah ini.

[embed]https://www.youtube.com/watch?v=_6JFqPyANco&t=33s[/embed]

Pembangkit Gelombang Sinus

Jika ingin membangkitkan gelombang sinus dapat dilakukan dengan memberikan gelombang segitiga pada masukan rangkaian, kemudian gelombang segitiga tersebut akan diolah dengan menggunakan rangkaian penerapan op amp seperti gambar di bawah ini.

[caption id="attachment_4468" align="aligncenter" width="838"] Rangkaian Penerapan Op Amp sebagai Pembangkit Gelombang Sinus[/caption]

Apabila diperhatikan rangkaian di atas merupakan gabungan dari rangkaian op amp sebagai integrator dan penguat pembalik. Pada rangkaian tersebut ditambahkan rangkaian integrator karena pada proses rangkaian sebelumnya gelombang segitiga yang dibuat berbentuk segitiga terbalik, untuk itu ditambahkan rangkaian op amp integrator untuk membalikkan gelombang segitiga masukan tadi.

Setelah gelombang segitiga tersebut dibalik kemudian menjadi masukan rangkaian op amp sebagai penguat pembalik yang berfungsi untuk menumpulkan bagian tajam dari gelombang segitiga tadi.

Pembangkit Gelombang Pulsa

Untuk membuat pembangkit gelombang PWM bisa saja saya jelaskan di sini, tetapi untuk memenuhi materi sesuai KIKD berikutnya tidak saya lakukan. Jadi untuk lebih jelasnya klik saja KIKD  Operational Amplifier sebagai Pembangkit Sinyal PWM.

 

Secara keseluruhan rangkaian Operational Amplifier pembangkit gelombang pulsa (persegi), segitiga dan sinus seperti gambar di bawah ini.

[caption id="attachment_4336" align="aligncenter" width="700"] Rangkaian Penerapan Op Amp sebagai Pembangkit Gelombang[/caption]

 

Rangkaian di atas merupakan gabungan dari rangkaian penerapan op amp sebagai komparator, integrator 2 buah dan penguat pembalik.

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat dalam video simulasi di bawah ini.

[embed]https://www.youtube.com/watch?v=6lToqcAjD5k&t=1s[/embed]