Penguat OP AMP tanpa kontrol servo, latihan 1 video 1/2.

Sebuah penguat operasional dengan karakteristik nyata berikut ini, impedansi input Zin = 1 [Mohms], impedansi output Zout = 100 [ohm] dan faktor penguatan A = 10.000, dipasok oleh sumber tegangan DC pecahan, Vcc = 30 [V] dan Vee = -30 [V], penguat ini adalah non-inverting, yang berarti input non-inverting (V+) menerima sinyal Vs melalui Rs. Tentukan tegangan output Vout dengan mengetahui bahwa sinyal sumber adalah Vs = 1 [mV], perhitungan dilakukan dengan menggunakan karakteristik sebenarnya.
Sinyal Vs = 1 [mV] mengalami penurunan tegangan melalui Rs, kemudian melewati penguat dan dikuatkan. Pada output, sinyal Vout diperkuat dalam amplitudo, tetapi bentuknya tetap identik dengan input (V+), karena V(+) adalah input non-inverting (sinyal pada output tidak dibalik).
Ini adalah rangkaian OP AMP yang tidak terkendali, karena sinyal output Vout tidak dialihkan ke salah satu dari dua input, tidak ada loop/jalur balik.
Jika ada jalur balik yang menghubungkan output ke salah satu input (V+) atau (V-), arus balik, yaitu yang disebut arus bias, melewati resistor di luar OP AMP , membuat tegangan turun melintasi resistor bias, dan dengan demikian memungkinkan untuk mengoreksi (V+) dan (V-) jika perlu, sehingga Vout tetap pada nilai yang telah ditentukan, tepatnya sebagai fungsi dari nilai resistor, sehingga tegangan output Vout tidak jenuh.
Ini adalah prinsip sistem kontrol: Secara khusus, jika V+ atau V- bervariasi dengan meningkat, misalnya, Vout akan melayang, Vout akan melebihi nilai tertentu, tegangan output Vout menjadi lebih besar, dan fakta bahwa Vout lebih besar menyebabkan arus balik yang lebih besar, yang pada gilirannya menghasilkan penurunan tegangan yang lebih besar melintasi resistor polarisasi eksternal OP AMP; oleh karena itu, hal ini mengembalikan V+ atau V- kembali ke nilai awal, sehingga Vout tidak terpengaruh oleh variasi V+ atau V- berkat kontrol ini.
Tujuannya adalah untuk memeriksa apakah OP AMP dapat digunakan tanpa loop umpan balik.
Jika Vout lebih besar dari tegangan suplai Vcc atau Vee dalam nilai absolut, penguat dikatakan jenuh karena sinyal output Vout tidak lagi memiliki bentuk yang sama dengan sinyal yang diinjeksikan pada input. Vout akan terpotong sehingga amplitudo tetap sama dengan Vcc atau Vee, yang merupakan hal yang ingin kita hindari. OP AMP digunakan untuk memperkuat sinyal tetapi tidak untuk memodifikasinya. Ada beberapa situasi di mana Anda ingin memotong sinyal, tetapi ini bukan salah satunya.
Perhitungan menghasilkan Vout = 9.891[V] lebih rendah dari Vcc dan Vee, sehingga penguat OP AMP tidak jenuh.
Catatan: OP AMP yang lebih tua beroperasi hingga Vcc = 35[V] dan bahkan sedikit lebih tinggi, tetapi saat ini beberapa penguat beroperasi pada tegangan suplai yang sangat rendah seperti Vcc = +5[V] dan Vee = -5[V], dalam hal ini penguat kita saat ini benar-benar jenuh dan sinyal output akan terpotong dan tidak akan memiliki bentuk yang sama.
Kesimpulan: OP AMP dapat digunakan tanpa loop umpan balik, tergantung pada karakteristiknya, faktor penguatan OP AMP dan amplitudo sinyal input.