Karakteristik Penguat Membalik (Inverting Amplifier)

Inverting Amplifier merupakan penerapan dari penguat operasional sebagai penguat sinyal dengan karakteristik dasar sinyal output memiliki phase yang berkebalikan dengan phase sinyal input. Pada dasarnya penguat operasional (Op-Amp) memiliki faktor penguatan yang sangat tinggi (100.000 kali) pada kondisi tanpa rangkaian umpan balik. Dalam inverting amplifier salah satu fungsi pamasangan resistor umpan balik (feedback) dan resistor input adalah untuk mengatur faktor penguatan inverting amplifier (penguat membalik) tersebut. Dengan dipasangnya resistor feedback (RF) dan resistor input (Rin) maka faktor penguatan dari penguat membalik dapat diatur dari 1 sampai 100.000 kali. Untuk mengetahui atau menguji dari penguat membalik (inverting amplifier) dapat menggunakan rangkaian dasar penguat membalik menggunakan penguat operasional (Op-Amp) seperti pada gambar berikut.

Rangkaian Penguat Membalik (Inverting Amplifier)

Rangkaian penguat membalik diatas merupakan rangkaian dasar inverting amplifier yang menggunakan sumber tegangan simetris. Secara matematis besarnya faktor penguatan (A) pada rangkaian penguat membalik adalah (-Rf/Rin) sehingga besarnya tegangan output secara matematis adalah :

$V_{out}=V_{in}\cdot \left ( -\frac{R_{f}}{R_{in}} \right )$

Apabila nilai resistansi feedback (Rf) adalah 10KOhm dan resisntansi input 1 KOhm maka secara matematik besarnya faktor penguatan rangkaian penguat membalik (inverting amplifier) diatas adalah :

$A=\left ( -\frac{R_{f}}{R_{in}} \right )=\left ( -\frac{10K}{1K} \right )=-10 kali$

Untuk melakukan pengujian rangkaian penguat membalik (inverting amplifier) maka tegangan sumber (simetris) +10Vdc diberikan ke jalur +Vcc sedangkan -10Vdc dihubungkan ke jalur -Vcc. Sebagai sinyal input sebaiknya menggunakan sinyal input sinusoidal dengan range frekuensi audio (20 Hz – 20 KHz) agar terlihat jelas perbedaan sinyal input dan output rangkaian penguat membalik ini yang berbeda phase antar input dan outpunya. Dengan nilai resistansi dan sumber tegangan seperti disebutkan sebelumnya apabila pada rangkaian penguat membalik diatas diberikan sinyal input sebesar 0,5 Vpp maka idealnya tegangan output rangkaian penguat membalik (inverting amplifier) ini adalah.

$V_{out}=0,5\cdot \left ( -\frac{10K}{1K} \right )=-5V_{pp}$

Dalam bentuk grafik bentuk sinyal output dan sinyal input rangkaian penguat membalik (inverting amplifier) ini dapat digambarkan sebgai berikut.

Gambar Sinyal Output Dan Sinyal Input Inverting Amplifier

Dalam percobaan untuk mendapatkan bentuk sinyal output dan sinyal input seperti diatas dapat digunakan osciloscope doble trace dengan input A osciloscope dihubungkan ke jalur input penguat membalik (inverting amplifier) dan input B osciloscope dihubungkan ke jalur output penguat mebalik tersebut. Dengan alat ukur osciloscope yang terhubung seperti ini dapat dianalisa perbandingan sinyal input dengan sinyal output rangkaian penguat membalik (inverting amplifier) secara lebih life dalam berbagai perubahan sinyal input.