Electrical Engineering

Prinsip utama rangkaian penguat non-inverting adalah seperti yang diperlihatkan pada gambar 2.2. Penguat ini memiliki masukan yang dibuat melalui input non-inverting. Dengan demikian tegangan keluaran rangkaian ini akan satu fasa dengan tegangan inputnya. Di dalam menganalisa rangkaian penguat op-amp non inverting sama dengan cara menganalisa rangkaian penguat op-amp inverting. 

Gambar 2.2. Penguat Non-Inverting

  

Ada dua aturan penting dalam melakukan analisa rangkaian op-amp berdasarkan karakteristik op-amp ideal. Aturan ini dalam beberapa literatur dinamakan golden rule, yaitu :

Dengan menggunakan aturan 1 dan 2, kita uraikan dulu beberapa fakta yang ada, antara lain :

Vin = V_- = V₊ = 0 ....…………………………………………........(2.1)

Dari sini ketahui tegangan jepit pada R₂ adalah :

Vout – V_- = Vout – Vin ................................................................(2.2)

Iout = (Vout – Vin) / R₂ ................................................................(2.3)

Lalu tegangan jepit pada R₁ adalah :

V_- = V_in ........................................................................................(2.4)

I_R1 = V_in / R₁ ........................................................................................(2.5)

Hukum kirchkof pada titik input inverting merupakan fakta yang mengatakan bahwa :

Iout + I_(-) = I_R1 ........................................................................................(2.6)

Aturan 2 mengatakan bahwa I_(-) = 0 dan jika disubsitusi ke rumus yang sebelumnya, maka diperoleh :

Iout = I_R1 ........................................................................................(2.7)

(Vout – Vin) / R₂ = Vin / R₁

Vout = Vin (1 + R₂/R₁) ................................................................(2.8)

Jika penguatan G adalah perbandingan tegangan keluaran terhadap tegangan masukan, maka didapat penguatan op-amp non-inverting :

G = Vout/Vin = 1 + R₂/R₁ ................................................................(2.9)

Superkonduktor adalah fenomena dimana resistansi sebuah material turun menjadi 0 dan semua atom menjadi statis (efek kuantum dari Heisenberg Uncertainty Principle tidak kita perhitungkan untuk kesederhanaan). Tentunya, untuk menjadikan atom-atom material itu menjadi statis, temperatur yang sangat rendah dibutuhkan. Temperatur dimana sebuah material menjadi konduktor dinamakan critical temperature. 

Temperatur ini berbeda-beda untuk setiap material. Material pertama yang ditemukan efek superkonduktivitasnya, Merkuri, mempunyai critical temperature serendah 4 derajat Kelvin (-269 derajat Celcius!). Secara logis, pakar-pakar menginginkan critical temperature ini supaya setinggi mungkin karena biaya untuk mendinginkan material itu akan berkurang. Tetapi, meskipun semakin banyak material yang mempunyai efek superkonduktifitas dengan critical temperature yang lebih tinggi ditemukan di milenium ketiga, tidak banyak penggunaan praktikal karena pertama, mereka tidak bisa mendapat arus listrik setinggi material-material yang lebih dulu ditemukan. Kedua, mereka tidak bisa membuat medan magnet yang kuat dan yang ketiga, sangatlah susah untuk membengkokkan material-material yang baru ditemukan menjadi kawat, dsb. Jadi, hanya superkonduktor generasi pertama yang lebih banyak digunakan dalam hidup kita.

B. Keuntungan dari menggunakan superkonduktor:

Transistior merupakan Divais semikonduktor yang diklasifikasikan dalam 2 pembagian besar, yaitu: Bipolar Juction Transistor (BJT) atau biasa disebut dengan Transistor bipolar dan Field Effect Transistor (FET) atau Transistor unipolar. Pada umumnya, Transistor digunakan untuk: (1) sebagai saklar, (2) pembentuk sinyal dan (3) penguat. Contoh sebuah Transistor tampak pada Gamba

Terdapat dua jenis kontruksi dasar Transistor bipolar, yaitu jenis NPN dan jenis PNP. Untuk jenis NPN, Transistor terbuat dari lapisan tipis semikonduktor tipe-p dengan tingkat doping yang relatif rendah, yang diapit oleh dua lapisan semikonduktor tipe-n. Dari pembuatan ini, maka terdapat 2 persambungan (junction) antara semikonduktor tipe n dan tipe p. Persambungan ini memiliki sifat dan karakteristik seperti Dioda biasa, yang telah dibahas sebelumnya. Karena alasan sejarah pembuatannya, bagian di tengah disebut “basis” (base), salah satu bagian tipe-n (biasanya mempunyai dimensi yang kecil) disebut “emitor” (emitter) dan yang lainya sebagai “kolektor” (collector).

Bagian Emiter yang merupakan bagian sedang dalam transistor didoping sangat banyak, Basis yang merupakan bagaian paling tipis didoping dengan konsentrasi sedikit sekali, dan Kolektor yang merupakan bagian terbesar dalam transistor didoping sedang. Perbandingan konsentrasi doping antara Basis, Kolektor, dan Emiter adalah 10¹⁵ , 10¹⁷ , dan 10¹⁹. Jadi, sifat elektrik masing-masing terminal tidak simetris dan masing-masing keluaran tidak dapat dipertukarkan. Tingkat Doping dan pembagian ini akan bermanfaat untuk mendukung fungsi dan cara kerja Transistor. Tanda panah pada simbol Transistor menunjukkan kaki emitor dan titik dari material tipe-p ke material tipe-n.

Perhatikan bahwa untuk jenis NPN, transistor terdiri dari dua sambungan p-n yang berperilaku seperti dioda. Setiap dioda dapat diberi panjar maju atau berpanjar mundur, sehingga transistor dapat memiliki empat modus pengoperasian. Salah satu modus yang banyak digunakan disebut “modus normal”, yaitu sambungan emitor-basis berpanjar maju dan sambungan kolektor-basis berpanjar mundur. Modus ini juga sering disebut sebagai pengoperasian transistor pada “daerah aktif

Gambar Transistor Bipolar

.

Transistor dapat dipergunakan antara lain untuk:

2. Sebagai penyearah

3. Sebagai mixer

4. Sebagai osilator