Schmit Trigger Penguat Operasional (Op-Amp)

Schmit Trigger merupakan komparator regeneratif yang berfungsi sebagai pembanding dengan umpan balik positif. Untuk mengubah tegangan masuk yang perubahannya sangat lambat kedalam keluaran yang berubah tajam bentuk gelombangnya (hampir tiodak kontinu) dan timbul tepat pada harga tertentu dari tegangan masuk diperlukan rangkaian pemicu schmit dimana sinyal masuk dapat diambil sembarang selama bentuk gelombangnya periodik dengan amplitudo cukup besar untuk melewati titik perpindahan atau batas jangkauan histerissis (VH) sehingga menhasilkan keluaran gelombang persegi.

Schimitt triger pada dasarnya adalah komparator dengan 2 nilai pembanding (upper trip point/UTP dan lower trip point/LTP). Bekerjanya sebagai berikut. Misalkan sinyal digital dimasukan ke schmitt triger. Pada saat sinyal berada di logika 1, maka output schmitt trigger harus 1 juga (tergantung jenis, apabila digital buffer input dan output sama, tapi untuk inverter, outputnya kebalikan input). Apabila sinyal tersebut mendapat gangguan noise sehingga level menjadi turun, maka selama levelnya masih diatas LTP, output akan tetap. Kebalikannya jika sinyal berada di logika rendah, pada saat sinyal mendapat noise dan level jadi naik, maka selama level tidak melebihi UTP, output akan tetap. Jadi schmitt triger akan menghilangkan pengaruh noise tersebut.

Pada dasarnya rangkaian pemicu schmit op-amp seperti terlihat pada gambar dibawah, dimana adanya pembagian tegangan seghingga diperoleh umpan balik positif. Bila tegangan keluaran mengalami kejenuhan positif, maka tehamgam positif diumpamakan kembali ke masukan tak membalik, masukan positif ini menjaga keluaran pada keadaan tinggi. Sebaliknya, bila tegangan masuk mengalami kejenuhan negatif diumpamakan kembali kemasukan tak membalik dan keluaran pada keadaan rendah. Dalam hal ini umpan balik positif memperkuat keadaan keluaran yang ada, jadi faktor umpan balik adalah :

$B=\frac{R_{2}}{R_{1}-R_{2}}$

Bila keluaran mengalami kejenuhan positif, tegangan referensi yang diterapkan pada masukan tak membalik adalah :

$V_{ref}=+B\cdot V_{jen}$

Bila keluarannya mengalami kejenuhan negatif, tegangan referensi adalah :

$V_{ref}=-B\cdot V_{jen}$

Seperti yang ditunjukkan diatas, tegangan-tegangan referensi ini sama dengan titik perpindahan atas (Uper Trip Point, UTP) atau +B.vjen dan titik perpindahan bawah (Lower Trip Point, LTP) atau +B.vjen. Hal ini dapat dilihat pada gambar berikut sebagai rangkaian dasar pemicu schmit.

Rangkaian Dasar Schmit Trigger Dan Kondisi Histerisis

Output akan tetap pada keadaan yang diberikan sampai masuknya melebihi tegangan referensi, misalnya bila keluarannya mengalami kejenuhan positif, maka tegangan referensinya adalah +B.vjen tegangan masukan B.vjen harus dinaikkan lebih sedikit dari +B.vjen dengan demikian tegangan kesalahannya berbalik polaritas dengan tegangan keluarannya beralih kekeadaan rendah pada. B.vjen. Sebaliknya, bila keluarannya ada pada keadaan negatif, maka akan tetap negatif sampai tegangan masuknya menjadi lebih negatif dari pada B.vjen. Pada saat itu keluarannya beralih dari negatif ke positif. Umpan balik positif mengakibatkan efek yang tidak wajar pada rangkaian, dimana ia menguatkan tegangan referensi. Agar mempunyai polaritas yang sama dengan tegangan keluaran. Tegangan referensi menjadi positif bila keluaran tinggi dan negatif bila keluaran rendah, dimana perbedaan dua titik perpindahan ini disebut Histerissis, karena adanya umpan balik positif.

Histerissis dibutuhkan karena dapat mencegah kesalahan pemicuan yang disebabkan nosie, misalnya ada pemicu schmit tanpa histerissis, maka noise secara acak dari keadaan rendah ke keadaan tinggi. Dengan menggunakan pemicu Schmit dapat menghasilkan keluaran gelombang persegi, terlepas dari bentuk gelombang sinyal masukannya. Dengan kata lain tegangan masukan tidak harus sinusoidal, dimana selama bentuk gelombangnya periodic dan mempunyai amplitudo yang cukup besar untuk melewati titik perpindahan. Maka akan didapatkan keluaran gelombang persegi dari pemicu schmit trigger.

Berbagi Artikel "Schmit Trigger Penguat Operasional (Op-Amp)":