Prinsip Kerja Penguat Diferensial

33

2.7.3 Karakteristik Penguat Diferensial

Penguat differensial pada Op-Amp mempunyai karakteristik yang sama dengan penguat tunggal emitor bersama common emitter, maka didalam analisa titik kerja DC maupun analisa sinyal bolak balik pada dasarnya mengacu pada rangkaian emitor bersama. Gambar 2.10 karakteristik penguat diferensial

2.7.4 Prinsip Kerja Penguat Diferensial

a. Pada saat tegangan masukan V 1 = V 2 = 0 titik E 1 dan E 2 terhubung ke massa, dan besarnya tegangan selisih pada kedua basis V IC = 0. Pada kondisi ini besarnya arus yang mengalir pada kedua kolektor sama besar I C1 = I C2 , dan pada keluaran terjadi perubahan tegangan pada V C1 = ∆V C1 = 0. b. Pada saat tegangan masukan V 2 = 0 titik E 2 terhubung ke massa, dan besarnya tegangan selisih pada kedua basis V IC = V 1 . Ada dua kemungkinan kejadian: 34 1 Bila V 1 berpolaritas positif, maka pada kondisi ini arus kolektor I C1 naik, sedangkan arus kolektor I C2 menurun, dengan menurunnya arus I C2 menyebabkan tegangan keluaran V C1 mengecil, dengan demikian pada keluaran terjadi perubahan tegangan pada V C1 ke arah negatif lebih kecil daripada 0 = ∆V C1 = negatif. 2 Dan bila V 1 berpolaritas negatif, maka pada kondisi ini arus kolektor I C1 menurun, sebaliknya arus kolektor I C2 naik, dengan naiknya arus I C2 menyebabkan tegangan keluaran V C1 membesar, dengan demikian pada keluaran terjadi perubahan tegangan pada V C1 ke arah positif lebih besar daripada 0 = ∆V C1 = positif. Penting untuk diketahui, bahwasannya perubahan tegangan keluaran V C1 berlawanan arah dengan perubahan tegangan masukan V 1 . c. Pada saat tegangan masukan V 1 = 0 titik E 1 terhubung ke massa, dan besarnya tegangan selisih pada kedua basis V IC = - V 2 . Ada dua kemungkinan kejadian: 1 Bila V 2 berpolaritas positif, maka pada kondisi ini arus kolektor I C2 naik, sedangkan arus kolektor I C1 menurun, dengan menurunnya arus I C1 menyebabkan tegangan keluaran V C1 besar, dengan demikian pada keluaran terjadi perubahan tegangan pada V C1 ke arah positif lebih besar daripada 0 = ∆V C1 = positif. 2 Dan bila V 2 berpolaritas negatif, maka pada kondisi ini arus kolektor I C2 menurun, sebaliknya arus kolektor I C1 naik, dengan naiknya arus I C1 menyebabkan tegangan keluaran V C1 menurun, dengan demikian 35 pada keluaran terjadi perubahan tegangan pada V C1 ke arah negatif lebih kecil daripada 0 = ∆V C1 = negatif. Penting untuk diketahui, bahwasannya perubahan tegangan keluaran V C1 adalah satu arah dengan perubahan tegangan masukan V 2 . d. Bila tegangan V 1 dan V 2 dikondisikan saling berlawanan. Ada dua kemungkinan kejadian 1 Bila V 1 berpolaritas positif, tegangan V 2 negatif, dan V IC positif. Pada selang waktu kejadian ini, perilaku kedua transistor sama dengan kejadian pada saat b 1 dan c 2, dimana perubahan tegangan keluaran V C1 menurun, dengan demikian pada Penguat Operasional keluaran terjadi perubahan tegangan pada V C1 ke arah negatif lebih kecil daripada 0 = ∆V C1 = negatif. 2 Bila V 1 berpolaritas negatif, tegangan V 2 positif, dan V IC negatif. Pada selang waktu kejadian ini, perilaku kedua transistor sama dengan kejadian pada saat b 2 dan c 1, dimana perubahan tegangan keluaran V C1 naik, dengan demikian pada keluaran terjadi perubahan tegangan pada V C1 ke arah positif lebih besar daripada 0 = ∆V C1 = positif. Penting untuk diketahui, bahwasannya perubahan tegangan keluaran V C1 adalah berlawan arah dengan perubahan tegangan masukan V IC . Dengan demikian persamaan penguatan saat beda dapat ditentukan sbb: ∆V C1 = A dd V 1 – V 2 = A ID V IC e. Tegangan V 1 dan V 2 dikondisikan sama besar dengan polaritas searah. 36 Ada dua kemungkinan kejadian 1 Kedua tegangan V 1 dan V 2 berpolaritas positif, dan V IC = 0. Pada selang waktu kejadian ini, perilaku kedua transistor sama dengan kejadian pada saat b 1 dan c 1, dimana perubahan tegangan keluaran V C1 konstan, dengan demikian pada keluaran tidak terjadi perubahan tegangan pada V C1 = ∆V C1 = 0. 2 Bila tegangan V 1 dan V 2 berpolaritas negatif, dan V IC = 0. Pada selang waktu kejadian ini, perilaku kedua transistor sama dengan kejadian pada saat b 2 dan c 2, dimana perubahan tegangan keluaran V C1 konstan, dengan demikian pada keluaran tidak terjadi perubahan tegangan pada V C1 = ∆V C1 = 0. pada saat pengendalian sama common mode tidak ada perubahan tegangan keluaran V C1 V C1 = 0, hal ini membuktikan bahwa penguat pasangan differensial tidak melakukan penguatan pada saat kedua kondisi masukan sama. Suatu kelemahan di dalam tuntutan praktis, karena besarnya tahanan R E tidak dapat dibuat sebesar mungkin tak hingga, dengan demikian sumber arus I E juga tidak dapat dijaga konstan, sehingga pada akhirnya secaratidak langsung juga berpengaruh pada perubahan tegangan keluaran V C1 . .

2.7.5 Single Ended Input Mode