Rangkaian Pengganda Kapasitansi

Rangkaian op amp di Gambar.(1) dikenal dengan pengganda kapasitansi, dimana tujuannya cukup jelas. Rangkaian ini digunakan untuk teknologi rangkaian terintegrasi untuk menghasilkan banyak kapasitansi fisik C yang kecil ketika kapasitansi besar dibutuhkan.

Rangkaian Pengganda Kapasitansi
Gambar 1. Rangkaian pengganda kapasitansi

 

Pengganda Kapasitansi

Rangkaian di Gambar.(1) dapat digunakan untuk menggandakan nilai kapasitansi dengan faktor hingga 1000. Sebagai contoh, kapasitor 10 pF dapat dioperasikan layaknya kapasitor 100 nF.

Pada Gambar.(1), op amp pertama bekerja sebagai voltage follower, sedangkan yang kedua adalah inverting amplifier atau penguat pembalik. Voltage follower mengisolasi kapasitansi yang terbentuk oleh rangkaian dari pembebanan yang diberikan kepada inverting amplifier. Karena tidak ada arus yang masuk ke terminal input op amp, arus input Ii mengalir melalui kapasitor feedback. Sehingga pada node 1,

Rangkaian Pengganda Kapasitansi
(1)

Menggunakan KCL di node 2 menghasilkan

Rangkaian Pengganda Kapasitansi

atau

Rangkaian Pengganda Kapasitansi
(2)

Substitusi Persamaan.(2) ke (1) menghasilkan

Rangkaian Pengganda Kapasitansi

atau

Rangkaian Pengganda Kapasitansi
(3)

Impedansi input adalah

Rangkaian Pengganda Kapasitansi
(4)

dimana

Rangkaian Pengganda Kapasitansi
(5)

Sehingga, dengan pemilihan nilai R1 dan R2 yang sesuai, rangkaian op amp di Gambar.(1) dapat dibuat untuk menghasilkan kapasitansi yang efektif antara terminal input dan ground, dimana merupakan kapasitansi fisik C. Seberapa efisien sebuah kapasitansi terbatas pada batas maksimal tegangan output yang dibalik. Jadi, semakin besar pengganda kapasitansi, semakin kecil tegangan input yang diijinkan untuk menghindari op amp mencapai keadaan saturasi.

Rangkaian op amp yang mirip dapat diciptakan sama halnya dengan induktansi. Ada pula rangkaian op amp untuk pengganda resistansi.

Baca juga : rangkaian AC op-amp

Contoh Rangkaian Pengganda Resistansi

Untuk pemahaman yang lebih baik mari kita simak contoh di bawah :
1. Hitung Ceq di Gambar.(1) ketika R1 = 10 kΩR2 = 1 MΩ, dan C = 1 nF.
Solusi :
Dari Persamaan.(5)

Rangkaian Pengganda Kapasitansi

 

Tinggalkan komentar