Diagram rangkaian penguat operasional diskrit sederhana

Artikel ini memperkenalkan penguat operasional sederhana yang dibangun dari lima transistor dan dua resistor. Artikel ini mungkin bermanfaat bagi siapa pun yang tertarik mempelajari cara kerja internal penguat operasional berbasis transistor.

Tentu saja, kinerja op-amp ini jauh dari mengesankan — ia memiliki tegangan offset yang besar, arus bias yang tinggi, penguatan loop terbuka yang rendah, bandwidth yang sempit, dan tingkat keluaran yang berkinerja buruk. Op-amp siap pakai apa pun yang harganya 10 sen akan mengunggulinya. Namun, sebagai rangkaian komponen diskrit, strukturnya cukup sederhana untuk menjadi alat pembelajaran yang hebat bagi mereka yang ingin memahami apa yang terjadi di dalam op-amp alih-alih menganggapnya sebagai "kotak hitam".

Sebagian besar transistor serbaguna dapat digunakan untuk membangun rangkaian ini. Kami memilih transistor 2N3904 dan 2N3906 beserta dua resistor 1 kΩ. Rangkaian inti beroperasi dari catu daya ±5 V. Sepasang resistor 10 kΩ memberikan umpan balik, sehingga rangkaian ini dikonfigurasi sebagai penguat non-pembalik dengan penguatan 2 (6 dBV).

Artikel ini mencakup hasil simulasi LTspice berdasarkan model transistor standar, serta data pengukuran nyata dari rangkaian fisik. Hasil pengukuran mengonfirmasi bahwa rangkaian mencapai penguatan yang diharapkan sebesar 2. Untuk pengujian loop terbuka, transformator isolasi digunakan untuk mendapatkan hasil pengukuran yang diperlukan.

Harap perhatikan bahwa dalam skema LTspice, VOL adalah sumber tegangan uji untuk mengukur penguatan loop terbuka, dan dalam pengaturan pengukuran aktual, belitan sekunder transformator isolasi dihubungkan ke titik yang sama.

Saya harap Anda menikmati menjelajahi sirkuit ini!