Pengertian Rangkaian Penguat Inverting & Non Inverting - Pola Soal

Rangkaian Penguat Dengan Inverting

Maksud dari penguat dengan inverting ini ialah inverting (terminal -) diberi sinyal input sedangkan noninverting (terminal +) di ground-kan menyerupai pada gambar di bawah ini

Rangkaian penguat dengan inverting

Keterangan:
V_i  =  tegangan input
R_i  =  tahanan input
R_f  =  tahanan feedback
I_i    =  arus input
Amp = amplifier (penguat)
V_f  =  tegangan diferensial
V₀  =  tegangan output

Seperti yang sudah kita ketahui sebelumnya, penguat operasional ideal memiliki penguatan tak berhingga sehingga berlaku rumus :

A    =  V₀  :  V_S atau
V_S   =  V₀ / A    menjadi
V_S   =  V₀ / ∞ =  0 (nol)

Jadi, terang bahwa pada penguat operasional, tegangan diferensialnya yaitu nol (V_S = 0) dan juga I_S = 0.

Baca Juga : Sifat-sifat Penguat Operasional Ideal

Dari gambar (rangkaian penguat dengan inverting), lantaran V_S = 0, maka tegangan input (V_i) menawarkan arus melalui R_i dan R_f yang sama besarnya, yaitu I_i = I_f. Oleh lantaran itu, berlaku rumus Ohm bahwa :

I_i  =  V_i / R_i  .......... (1)

di mana:
I_i  =  arus input penguat operasional (A)
V_i  =  tegangan input penguat operasional (V) 
R_i  =  tahanan input (impedansi input) dalam ohm (Ω)

Karena tahanan feedback R_f sejajar dengan amplifier, maka tegangan output V₀ sama dengan tegangan yang terdapat pada R_f, yaitu :

- V₀  =  I_f . R_f  .......... (2)

atau

I_f  =  -V₀ / R_f

 di mana:
tanda (-) memperlihatkan fase yang berlawanan
V₀  =  tegangan output
I_i    =  arus feedback
R_f   =  tahanan feedback

Berarti dari persamaan (1) dan (2) sanggup dijabarkan menjadi:

-V₀ / V_i  =  R_f / R_i

Sebab  I_i  =  I_f
atau :

V₀ / V_i  =  - (R_f / R_i) , lantaran A  =  V₀ / V_i , maka sanggup disimpulkan menjadi:

A  =  - (R_f / R_i)  .......... (3)

Dari persamaan (3) terang bahwa penguatannya ditentukan oleh besarnya tahanan R_i dan R_f, namun untuk parameter penguat operasional tanpa feeback tetap tidak ada pengaruhnya lantaran tidak ada arus mengalir melalui terminal (-), tetapi terus melalui R_f

Maka dari itu:

I_i  =  I_f  (arus input)
Z_i  =  R_i  (impedansi input)

Sehingga penguatan penguat operasional sanggup diatur sesuai dengan yang diinginkan menurut pilihan R_i dan R_f tadi.

Contoh :

rangkaian penguat dengan inverting

1) Perhatikan gambar (rangkaian penguat dengan inverting) diatas.

Diketahui
V_i  =  6 mV
R_i  =  5 kΩ
R_f  =  40 kΩ

Berapa penguatannya ?
Penyelesaian:

A  =  R_f / R_i
A  =  40 kΩ / 5 kΩ  =  8 kali

Jadi, penguatannya sebesar 8 kali.

2) Perhatikan gambar (rangkaian penguat dengan inverting) diatas.

Diketahui:
V₀  =  100 mV
R_i   =  10 kΩ
R_f   =  100 kΩ

Berapa tegangan inputnya ?
Penyelesaian:

A   =  100 / 10  =  10 kali
10  =  100 mV / V_i
V_i  =  100 mV / 10  =  10 mV

jadi, tegangan inputnya yaitu 10 mV.

Rangkaian Penguat Noninverting

Pada rangkaian ini sinyal input diberikan pada terminal (+) (noninverting), sedangkan invertingnya dihubungkan menyerupai pada gambar dibawah ini.

Rangkaian penguat noninverting

Karena pada masing-masing terminal amplifier (amp) tidak ada arus yang diberikan, maka tegangan diferensialnya juga tidak akan ada (V_S = 0). Dengan demikian berlaku I_i  =  I_f dimana :

I_i  =  V_i / R_i  dan

V₀  =  I_f / (R_i  +  R_f)

V₀  =  I_i (R_i  +  R_f)

I_i    =  V₀ / (R_i  +  R_f)

 Jadi sanggup dijabarkan menjadi:

V_i / R_i  =  V₀ / (R_i  +  R_f)

V₀ / V_i  =  (R_i  +  R_f) / R_i

A  = 1 + (R_f / R_i)

Oleh lantaran itu, besarnya penguatan pada rangkaian penguat noninverting bergantung pada perbandingan antara tahanan feedback dan tahanan input, kemudian ditambah satu.

Kesimpulan 

Pada Rangkaian penguat dengan inverting maka besarnya penguatan yaitu perbandingan antara tahanan feedback dengan tahanan inverting

A  =  - (R_f / R_i)

Pada rangkaian penguat noninverting besarnya penguatan bergantung pada perbandingan antara tahanan feedback dan tahanan input, kemudian ditambah satu.

A  = 1 + (R_f / R_i)