Konfigurasi Bertingkat Rangkaian Penguat Operasional (Op-Amp)

Konfigurasi bertingkat, hubungan bertingkat atau rangkaian cascade penguat operasional (Op-Amp) adalah hubungan dari dua atau lebih unit rangkaian dimana keluaran atau output dari satu unit rangkaian menjadi masukan bagi unit rangkaian berikutnya. Keunggulan rangkaian penguat operasional (Op-Amp) adalah bahwa mereka dapat dihubungkan secara bertingkat tanpa menyebabkan perubahan hubungan masukan-keluaran dari masing-masing rangkaian. Suatu contoh konfigurasi atau hubungan bertingkat penguat operasional (Op-Amp) dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar Konfigurasi Bertingkat Rangkaian Penguat Operasional (Op-Amp)

Jika masing-masing rangkaian (masing-masing tingkat) dalam contoh ini mempunyai gain K1, K2, dan K3 , maka gain keseluruhannya menjadi K1 × K2 × K3.

Rangkaian penguat operasional (Op-Amp) mempunyai resistansi keluaran nol. Oleh karena itu pada hubungan bertingkat tidak terjadi pengaruh pembebanan pada rangkaian penguat operasional (Op-Amp) dan dengan demikian tidak mengubah hubungan masukan-keluaran. Walaupun demikian, daya yang diperlukan oleh suatu tingkat harus masih dalam batas kemampuan daya tingkat di depannya. Oleh karena itu kita perlu mengetahui resistansi masukan rangkaian penguat operasional (Op-Amp) agar kita dapat melakukan evaluasi apakah keperluan daya suatu tingkat tidak melampaui kemampuan daya tingkat di depannya.

Secara umum resistansi masukan suatu penguat operasional (Op-Amp) dapat dinyatakan sebagai R_in = v_in/i_in. Pada penguat non-inversi, i_in = i_P = 0, sehingga penguat noninversi mempunyai resistansi masukan R_in = ∞.

Dasar Penguat Inverting Dan Non Inverting

Pada penguat inversi, i_in (v_in-v)/R₁ ; karena v_N = v_P = 0 maka i_in=v_in/R₁, sehingga untuk penguat inversi R_in=R₁. Penguat operasional (Op-Amp) dalam hubungan bertingkat, resistansi masukan penguat inversi yang nilainya berhingga ini akan membebani rangkaian tingkat di depannya. Dalam perancangan, kita cenderung untuk membuat R₁ besar untuk memperkecil pembebanan ini. Tetapi gain loop tertutup dari penguat ini berbanding terbalik dengan R₁, yaitu K = −(R₁/R₁); jadi jika R₁ diperbesar gain akan mengecil. Menghadapi karakteristik penguat operasional demikian ini kita harus melakukan berhati-hati dalam memilih nilai R₁.