E4141 sistem kawalan 1 unit5

PENGAWAL ANALOG DAN BERDIGIT

E4141/UNIT5/1

OBJEKTI

Objektif Am: Memperkenalkan kepada pelajar prinsip pengawal dalam
bentuk analog elektronik.
Objektif Khusus: Di akhir unit ini anda sepatutnya dapat:



Menerangkan Penguat Kendalian (op-amp) merupakan elemen
terpenting pengawal analog.



Menerangkan Op-Amp sebagai litar Alikan,Bukan, Kamilan, Kerbeda,
Pencampur dan Pembanding.



Mengenalpasti mod berkadaran+kamilan menggunakan Op-Amp



Mengenalpasti mod berkadaran+Terbitan menggunakan Op-Amp.



Mengenalpasti mod berkadaran+Kamilan+Terbitan menggunakan
Op-Amp


E4141/UNIT5/2

INPUT

5.1 PENGAWAL ANALOG
Pemilihan mod dan gandaan bagi setiap jenis pengawal sebenarnya bergantung kepada
operasi-operasi proses yang terlibat dan pilihan ini dibuat oleh jurutera yang mahir dengan
proses serta dibantu oleh pakar-pakar teknikal kawalan proses yang memahami cirri-ciri setiap
mod pengawal. Mod-mod kawaln tersebut digunakan secara praktikal dengan teknik-teknik
analog.
Pengawal Analog Elektronik.
Kaedah elektronik digunakan untuk mendapatkan sambutan-sambutan pengaal yang telah di
bincang dalam unit yang lepas.
Kaedah ini boleh ditunjukkan dengan jelas menggunakan op-amp walaupun ita boleh
menggunakan komponen-komponen elektronik yang diskret.
Amplifier Kendalian (Op-amp)
Amplifier kendalian (Op-amp) ialah litar paduan yang mempunyai amplifier bergandaan tinggi di
mana suap-balik digunakan untuk mengawal cirri-ciri sambutankeseluruhannya. Ia digunakan
dengan meluas untuk melaksanakan beberapa fungsi linear. Ia di anggap sebagai satu blok
binaan atau litar paduan analog linear yang asas.
Amplifier kendalian telah diterima dengan meluas sebagai sistem blok binaan yang ekonomikal,
mudah dijangkakan.Litar integrasi monolitik ini mempunyai kebaikan berbanding dengan litar-litar
lazim.

V2
V1

+
Vk
-

Kebaikan litar integrasi ini ialah:
I. Saiznya yang kecil
II. Penjaminan yang tinggi
III. Kos yang rendah
IV. Penjejakan suhu.
V. Voltan dan arus offset yang rendah.
Ciri-ciri kendalian yang ideal
I. Gandaan voltan yang tiak terbatas.
II. Bidang ruang yang tidak terbatas.
III. Impedans masukan yang tidak terbatas.
IV. Impedans keluaran yang sifar.
V. Imbangan yang sempurna.
VI. Ciri-ciri yang tidak hanyut dengan suhu.


E4141/UNIT5/3

+V Tepu

V1-V2
-V Tepu
Menunjukkan sambutan yang ideal

Penerangan tentang Op-Amp.
Amplifier kendalian ialah litar integrasi modular yang berperingkat. Ciri-ciri masukan
pembezaannya hampir sama dengan cirri-ciri amplifier ideal.

Peringkat masukan.
Peringkat pertama sebuah amplifier kendalian merupakan amplifier pembezaan. Ia memberi
gandaan tinggi kepada isyarat-isyarat pembezaan dan memberi gandan rendah kepada isyarat
mod sepunya. Amplifier pembezaan ini juga memberikan impedans yang tinggi kepada isyarat
masukan yang dikenakan kepadanya. Peringkat masukan ini sangat penting sebab disinilah
impedans masukan bagi ssebuah amplifier ditetapkan. Smabutan mod-sepunya dan voltan offset
dikurangkan disini.

Peringkat Pertengahan
Satu atau lebih peringkat pertengahan digunakan dalam amplifier kendalian diperlukan untuk
membekalkan impedans yang rendah dan arus yang mencukupi untuk memacu beban yang
diingini. Peringkat ini dikehendaki mempunyai impedan masukan yang tinggi dan mencukupi
supaya tidak membebankan peringkat penguatan apertengahan yang terakhir. Peringkat
keluaran ini selalunya dalam susunan pengikut-pengeluar atau susunan pelengkap. Kedua-dua
masukan amplifier kendalian selalunya dirujuk sebagai titik campur atau dikatakan berada pada
bumi maya. Ini disebabkan oleh:
Arus bias yang sangat rendah.
Voltan diantara terminal masukan sangat rendah dibandingkan dengan voltan di bahagian yang
lain apabila amplifier digunakan dengan suapbalik. Voltan yang sangat rendah ini dilihat seperti
terminal-terminal masukan telah dibumi.
Secara ringkas bumi maya dapat difahamkan sebagai titik dimana arus yang mengalir dan
voltan pada titik tersebut adalah sifar.


E4141/UNIT5/4

5.2Jenis-Jenis Amplifier
1.Amplifier Alikan (inverter)
I2

Rf
R1
I3
a

Vm

-

Vk

+

Rajah 5-1
Titik a adalah titik campur. Jika tiada suapbalik dan masukan (+) dibumikan, merujuk kepada
Rajah 6-1.
Bila Vm > 0, keluaran ditepukan negatif.
Bila Vm <0, keluaran ditepukan positif.
Tetapi dengan adanya suapbalik, voltan keluaran adalah seperti berikut:
a. Voltan dititk campur = voltan pada masukan.
b. Tiada arus mengalir melalui op-amp kerana impedan yang tinggi.
Analisa Matematik
Dengan Hukum Kirchoff
i1 + i2 = i3
Vm Vk
+
= i3
R1
Rf
Tetapi Zm adalah tinggi, i3 = 0
Vm Vk
+
=0
R1 Rf

Vk
Rf
=−
Vm
R1

Dari persamaan ini kita boleh simpulkan bahawa;
(i)
Gandaan ialah Rf/R1
(ii)
Menjadi penyusut jika R1>Rf.
(iii)
Keluarannya bertukar fasa sebanyak 180°


E4141/UNIT5/5

2.Amplifier Bukan Alikan
I1

I2

R1
Rf
Is

-

Vi

Vk

+
Rajah 5-2

Vm

Dititik campur,

0 −Vm Vk −Vm
+
=0
R1
Rf
Vm Vk −Vm
Vm Vm 
=
Vk = 
+
 Rf
R1
Rf
 R1 Rf 

Vk  Rf

=
+1
Vm  R1 


Daripada persamaan ini gandaan adalah Rf/R1 +1. Perbalikan juga bahawa ia tidak boleh
digunakan sebagai penyusut kerana nilainya sentiasa melebihi 1. Arus hanya boleh melalui
impedan masukan op-amp.
3 Amplifier Kamilan
I2

R1

Vm

Vi

I1

C

Vk

+

Vm
Rajah 5-3

Dititik campur,
I1 + I2 = 0

Vm
dVk
+c
=0
R1
dt
dVk = −
Vk =

dVk
dt
CR1

1
Vmdt
CR ∫


E4141/UNIT5/6

*I2 =dq/dt
dimana q =CV

dV
= I2
dt

jadi dq/dt = c

4. Amplifier kerbedaaan

Rf

R1

Vm

Vk

+

Rajah 5-4
Ditik campur,
I1 + I2 = 0
dVm Vk
C
+
=0
dt
Rf

Vk = −RC

dV
dt

5. Amplifier Pencampur Penolak

R1

Rf

V1
R2
I1

V2

Vi

Vk

+

Vm
Rajah 5-5
Dititik campur,
I1 + I2 +I3 = 0
V 1 V 2 Vk
+
+
=0
R1 R 2 Rf


E4141/UNIT5/7

Rf
 Rf

Vk = − V 1 +
V 2
R1
R2


Jika Rf=R1=R2, Vk = -(V1+V2)

6. Pembanding (Comparator)
Litar ini bukan digunakan menggandakan isyarat tetapi untuk menentukan samada Vm lebih
besar atau lebih kecil daripada Vref(voltan rujukan). Contoh kegunaan dalam litar-litar berdigit.
Dari formula Vk= A Vm
a. Jika Vref > Vm, Vk =A (Vref – Vm) = +V (Tepu positif)
b. Jika Vref < Vm, Vk =A (Vref – Vm) = -V (Tepu negatif)
+ V tepu boleh disamakan dengan keluaran ‘1’
- V tepu boleh disamakan dengan kleuaran ‘0’

5.3Pengawal dua mod (buka tutup/nyala padam)
Kawalan suhu pengawal jenis merkuri dan thermostat biasa digunakan.
Untuk membina pengawal buka tutup menggunakan op-amp ciri-ciri kawalan perlu diketahui.

Vk

VR

VT

Vm

Bila Vm > Vts , suis tutup (NYALA)
Bila Vm < Vts , suis buka (PADAM)

Mod BUKA TUTUP op-amp
R11
R3

R

Vm
R

R2


+

RR

E4141/UNIT5/8

+

+

Vts
Pencampur

Pengalik

Pembanding

RAJAH 5-7
Isyarat masukan pengawal adalah paras voltan, iaitu Vt = tutup dan V1 = buka. Keluarannya
adalah keluaran pembanding iaitu 0 atau Vk. Keluaran apembanding berubah bila voltan
masukan V3 = Vts.
a. Di Pembanding
V3>Vts Keluaran Vk
V3<Vts keluaran 0

Vt (Nyala)
Vr(Padam)

Vt (TUTUP/NYALA)
Untuk TUTUP

Vm > Vt
R3
Vm
R1

V2 =

V3 = −

……………..(1)
………………(2)

R
R3
V2 =
Vm ………(3)
R
R1

untuk keadaam menyala (TUTUP), pembanding:
V3>Vts
Daripada ……(3)

R3
Vm > Vts
R1
R1
Vm >
Vts
R3
Daripada ……(1)
Vm>Vts

Vt =

R1
Vts
R3

Vr(BUKA/PADAM)
Untuk (Buka/PADAM)
Vm<Vr

R3
 R3

V 2 = − Vk +
Vm
R1
 R2



E4141/UNIT5/9

R3
 R3

V 3 = −V 2 =  Vk +
Vm
R1
 R2


Untuk keadaan terus padam, di pembanding:
V3<Vts

R3
R3
Vk +
Vm < Vts
R2
R1
Vm <

R1 
R3 
Vts − R 2 Vk 
R3 


Daripada ………(2)

Vr =

R1 
R3 
vts − R 2 Vk 
R3 


Voltan tindihan bersamaan dengan

= Vt −Vr
R1
R1 
R3 
Vts −
Vts − R 2 Vk 
R3
R3 

R3
=
Vk
R2
=

Dari persamaan diatas didapati bahawa kadar tindihan berubah mengikut nisbah R3/R2.

Contoh 1
Daripada persamaan Rajah 5-7 , kirakan nilai yang sesuai bagi R1 dan R2 supaya ia berfungsi
sebagai pengawal BUKA/TUTUP. Diberi julat masukan 0-2 volt, keluaran adalah 0 dan 5 volt,
voltan TUTP 1 volt dan voltan BUKA 0.5 volt.

Penyelesaian:
Daripada persamaan untuk voltan masukan tutup dan voltan buka terdapat 4 pembolehubah dari
dua persamaan . Oleh itu 2 daripada pembolehubah boleh dipilih. Katakan Vts =5V dan R3 =

10Kohm.
Oleh kerana itu:


Vt = [

E4141/UNIT5/10

R1
]Vts
R3

memberikan
Vt
) =10 Kohmx 0.2
Vts
R1 = 2 Kohm
R1 = R3(

Vr =

R1
R3
[Vts − (
)Vk ]
R3
R2

didapati,
R 2 = R3[

Vts − ( R3 / R1)V 1]
−1
Vk

Jadikan gantian angkubah

R 2 = 10 Kohm[
R 2 = 20 Kohm

5 − (10 Kohm / 2 Kohm)0.5
]-1
5

Pengawal Berkadaran
Mod kawalan berkadaran sambutan litar mestilah memberikan persamaan (sambutan) berbentuk
berikut:
Telah disentuh
di unit
sebelumnya

P = KpEp + P(0)
P= keluaran pengawal 0-100%
Kp=Gandaan berkadaran
Ep=Ralat dalam peratusan julat pembolehubah.
P(0)= keluaran bila ralat sifar.

Jika keluaran dan ralat dalam skel voltan, persamaan di atas menjadi amplifier pencampur. Litar
op-amp dibawah menunjukkan pengawal berkadaran elektronik. Oleh kerana itu persamaan

keluaran elektronik yang beranalog yang setara dengan persamaan diatas ialah
 R2 
Vk =  Ve + Vo
 R1 

Dimana :
Vk= voltan keluaran

(1)

K=R2/R1=gandaan
Ve=Voltan ralat
Vo=keluaran bila ralat
R2

E4141/UNIT5/11

sifar.

R2

R

Vo
R

R1
VE
+

RR

Vk
+

Vts
Rajah 5-8 :Pengawal Berkadaran 5-8
Voltan masukan dan keluaran pada amplifier dipilih supaya keluaran 0-Vmak bersamaan
dengan 0-100% atau isyarat 4-20mA. Dengan cara yang sama ralat voltan masukan dipilih
supaya sama dengan julat penuh ralat. Ruang berkadaran boleh diubah melalui gandaan R2/R1
ruang ralat tersebut menepukan keluaran. Bila berlaku bebanan ralat tetap yang terjadi boleh
diperolehi dari persamaan (1).
Contoh 2 :
Berpandukan Rajah 5-8: Pengawal Berkadaran data-data berikut diberikan. Keluaran 0-10volt
bersamaan 0-100% keluaran. Jika R2=10Kohm dan julat penuh ralat ialah 10volt dan Vo = 50%,
kira nilai Vk dan R1 yang memberikan 20%.
Penyelesaian:
Vo=50% daripada julat penuh keluaran atau 5V.
20%RB ialah pertambahan 10% pada ralat menyebabkan keluaran pengawal berubah ke 100%
dari 50%.

Vk=KVe + Vo
dan perhatikan bahawa ralat berubah 10% dari 10 volt atau 1 volt. Maka

K =

Vk − Vo 10 − 5
=
Ve
1

K=5, Jika diambil R2 = 10Kohm maka;
R1=R2/K = 2Kohm.

Pengawal Kamilan(I)
Mod Pengawal Kamilan ialah;
P (t ) = K I

∫ Epdt

+ P (0)

Dah lupa
mod ini?
Tengok
unit
sebelumny
a.


E4141/UNIT5/12

dimana:
P= keluaran pengawal dalam peratusan
KI= gandaan kamilan(s-1)
Ep= ralat dalam peratus julat penuh pembolehubah
P(0)=keluaran pada masa t=0

Vk = RC

dVe
dt

dimana,
Vk=voltan keluaran
Kd=R2C=masa kadaran dalam saat.
Ve=ralat voltan

Mod kadaran + Kamilan
Campuran litar berkadaran dan kamilan .Daripada litar kita dapati:

Vk = (

R2
1
Vm +
R1)
R1C

t

∫ Vmdt
0

Definasi Pengawal Berkadaran + Kamilan mengandungi gandaan berkadaran dalam sebutan
kamilan.
Maka:

Vk = (

R2
R2
1
)Vm + (
)
Vmdt
R1
R1 R 2C ∫

persamaan ini menunjukkan pelarasan pengawal boleh dicapai dengan melaras ruang (jalur)
berkadaran melalui;

Kp =

R2
R1

gandaan kamilan melalui K I =

1
R 2C

Contoh 3:
Rekakan satu pengawal berkadaran yang mengandungi ruang berkadaran 30% dan masa
kamilan 10 saat. Masukan 4-20 mA ditukar kepada isyarat ralat voltan 0-2 volt. Julat keluaran
adalah 0-10Volt. Kira nilai Kp, KI,R2 dan R1.
Penyelesaian:
RB=30%

RB =

30
x10 = 0.6
100


E4141/UNIT5/13

R2
R1
10v
Kp =
=16.67
0. 6v
Kp =

Jadi masa kamilan 10 saat adalah;

KI =

1
= 0.1s −1
R 2C

atau
R2C = 10saat.
Pilih C=100uF
Maka;

R2 =

10
= 100 Kohm
10 −4

Untuk mencari gandaan berkadaran;

R1 =

100 Kohm
= 6 Kohm
16.67

Mod Berkadaran + Terbitan
R3

R2

Vm

R1

C

+

Rajah 5-9

Vk


E4141/UNIT5/14

Analisa sambutan dari litar ini ialah;

Vk + (

R1
dVk
R2
R2
dVm
) R3C
=(
Vm + (
) R3C
R1 + R3
dt
R1 + R3)
R1 + R3
dt

R1,R2,R3 adalah seperti rajah dan keluaran pada pengalik.Pekali terbitan disebelah kiri
persamaan hendaklah kecil untuk mengelak ketidak stabilan. Ia boleh dilakukan dengan;

R1
0 .1
R3C =
T
R1 + R3
2π
T = masa terpantas bagi pembolehubah dalam proses.
Persamaan sambutan berkadaran + Terbitan;

Vk = (

R2
R2
dVm
Vm + (
) R3C
R1 + R3)
R1 + R3
dt

(a)

R2
( R1 + R3)
K d = R3C
Kp =

Pengawal ini masih mempunyai ralat tetap pengawal berkadaran kerana rangkap terbitan tidak
boleh memberi aksi reset.

Contoh 4:
Sebuah pengawal berkadaran terbitan mempunyai ruang berkadaran 20% dan masa terbitan 18
saat. Masukan dan keluarannya adalah dari 0-10volt. Dan masa terpantas perubahan ialah 1
saat. Kira nilai R3,Kp, R1 dan R2 jika C=50uF.
Penyelesaian;

Kd = R3C = 18s

jadi,


R3 =

18
C

R3 =

E4141/UNIT5/15

18s
= 0.36 Mohm
50 x10 −6 F

Oleh kerana keluaran dan masukan mempunyai skel yang sama maka;

Kp =

100%
=5
20%

jadi masukan gandaan berkadaran

5=

R2
R2
=
R1 + 0.36 MΩ R1 + R3

Dapatkan R1,

R1
(0.1)(1s )
(18s ) =
R1 + 0.36 MΩ
2
R1=318 ohm. Cari R2 untuk mendapatkan gandaan-gandaan.

R2
318Ω + 0.36Ω
R 2 = 1.8mΩ

5=

masukan nilai yang didapati dalam persamaan…….(a)

Vk = 5Vm + 90

dv
dimana Vm adalah voltan ralat
dt

R1

R2

C

Mod Berkadaran +Kamilan+Terbitan
R

R

Pengawal yang paling berkesan.mempunyai litar yang memberikan ciri-ciri sambutan
berkadaran, kamilan dan terbitan.
R

R

Vm
R1
+

R

C
R3

R


E4141/UNIT5/16

Vk

Gambarajah 5-10 Mod P+I+D
Analisa litar memberikan keluaran;

Vk = (

R2
R2
1
R2
dVm
)Vm + (
)
+ Vmdt + (
) RdCd
R1
R1 RkCk
R1
dt

R3 dipilih dari 2πR3Cd<1 untuk kestabilan.
Dari persamaan diatas Kp =

1
R2
, Kd = RdCd , K k =
RK C K
R1

Contoh 5:
Sebuah pengawal tiga mod (P+I+D) mempunyai RB=50% dengan masa kamilan 0.2 min dan
masa terbitan 0.5min. Cari nilai-nilai dalam litar dari Gambarajah 5-10. Anggap masukan dan
keluaran pada skel yang sama.
Penyelesaian:

K k=

1 −1
s jadi Ck=50uF
12

RK =

KK mewakili
kamila, Kd
mewakili terbitan

12 s
= 240 KΩ
50 x10 −6 F

0.5s masa terbitan = 30 saat
RdCd =30s. Jika Cd=50uF maka Rd=0.6Mohm


E4141/UNIT5/17

Kita boleh pilih Rd untuk kestabilan.

Litar-litar boleh diubah suai untuk mendapat
sambutan yang serupa

AKTIVITI

1. Lukiskan rajah Amplifier Alikan, Amplifier Bukan Alikan serta labelkan.
2. Terbitkan persamaan daripada rajah Amplifier Kamilan berikut.
I2

R1

C

I1

Vk


Vm

E4141/UNIT5/18

Vi

+

Vm
3. Apakah yang dimaksudkan dengan Penguat Kebezaan?
4. Terdapat berapa peringkatkah penguat kendalian (op-amp)?Lukiskan gambarajah blok
tersebut.
5. Pengawal Terbitan mempunyai ruang berkadaran 60% dan masa terbitan 25saat. Masukan
dan keluaran adalah dari 0-15V dan masa terpantas perubahan ialah 0.5s. Kira nilai R3,Kp,R1
dan R2 jika C=10uFarad

MAKLUM BALAS

1.
Amplifier Alikan
Rf
R1

Vm

I3
a

+

Vk


E4141/UNIT5/19

Amplifier Bukan Alikan
I1

I2

R1
Rf
Is

-

Vi

Vk

+
Vm

2.
Dititik campur,
I1 + I2 = 0

Vm
dVk
+c
=0
R1
dt
dVk = −
Vk =

dVk
dt
CR1

1
Vmdt
CR ∫

*I2 =dq/dt
dimana q =CV
jadi dq/dt = c

dV
= I2
dt

3.
Penguat kebezaan ialah asas pembinaan bagi penguat kendalian. Ianya untuk mengesan
perbezaan diantara dua masukan dan digandakan isyarat sebelum dikeluarakan.
4.
Terdapat 3 peringkat:
(i)
Peringkat I-peringkat masukan
(ii)
PeringkatII-peringkat pertengahan
(iii)
Peringkat III-peringkat keluaran
Masukan
alikan
Masukan
bukan
alikan

5. Kd=R3C=25s

Peringkat I

Peringkat II

Peringkat
III

keluaran


E4141/UNIT5/20

25s
= 2.5MΩ
10uF
100
= 1.67
Kp=
60
R3=

Untuk gandaan terbitan

1.67 =

R2
R2
=
R1 + R3 R1 + 2.5MΩ

Untuk dapatkan R1

R1
(0.1)(0.5)
( R3C ) =
R1 + 0.25m
2π
R3C = 2.5Mx10u = 25
R1
(25) = 7.957 m
R1 + 2.5M
R1 = 0.32mR1 + 795.77
0.68 R1 = 795.77
R1 =1170.25

Untuk cari R2
R2
R2
1.67 =
=
R1 + R3 1170.25 + 2.5M
R 2 = 4.18MΩ

Vk = 0.6Vm +15

dv
dt

PENILAIAN
KENDIRI
Anda telah mecapai kejayaan . Sila cuba semua soalan di bawah dan semak jawapan
anda. Pastikan anda mencuba dahulu sebelum anda melihat jawapannya.
1. Penguat Kendalian(op-amp) terdiri daripada 3 peringkat. Huraikan peringkat-peringkat
tersebut.
2. Nyatakan 3(TIGA) perbandingan antara ciri-ciri unggul dan ciri-ciri sebenar bagi penguat
kendalian(op-amp).
3. Apakah yang dimaksudkan dengan galangan masukan rintangan keluaran?
4. Terangkan empat (4) kegunaan Penguat pembanding.
5. Rekakan satu pengawal yang mengandungi ruang berkadaran 45% dan masa kamilan 5
saat. Berikan 4 –20mA dan tukar kepada isyarat voltan 0-2V.Julat keluaran adalah 010V. Dapatkan nilai Kp, Kk, R2 dan R1.


E4141/UNIT5/21

6. Satu pengawal berkadaran yang mengandungi ruang berkadaran 5% dan masa kamilan
9 saat. Masukan 5-30mA ditukar kepada isyarat ralat voltan 0-2V.Julat keluaran adalah
0-15V. Kirakan Kp, Kk,R2 dan R1.
7.

Sebuah pengawal berkadaran kamilan mempunyai ruang berkadaran 30% dan masa
kerbeda 20 saat. Masukan dan keluaran adalah dari 0-10volt dan masa terpantas
perubahan ialah 1 saat. Kira nilai R3,Kp, R1 dan R2 jika C=25uF.

MAKLUM BALAS
KENDIRI
1.
Peringkat masukan
Merupakan penguat pembezaa jenis masukan duaan, keluaran seimbang (mempunyai 2
masukan dan satu keluaran). Memberikan galangan masukan yang tinggi(Zin tinggi) kepada
setiap isyarat masukan. Memberikan gandaan rendah kepada isyarat mod sepunya. Memberikan
gandaan tinggi kepada isyarat yang berguna. Voltan masukan offset masukan
dikurangkan.Mengurangkan ‘drift’ dalam litar yang menggunakan penjodoh terus. ‘Drift’ adalah
isyarat yang tidak diingini yang digandakan bersama isyarat yang tidak diingini yang digandakan
bersamaan isyarat yang berguna.
Peringkat pertengahan
Merupakan penguat pembezaan jenis masukan duaan keluaran imbang. Memberikan gandaan
voltan yang tinggi.Memberikan gandaan voltan yang tinggi.Memberikan gandaan kepada arus
picuan yang diperlukan untuk memicu peringkat keluaran,tanpa membebankan peringkat
masukan.


E4141/UNIT5/22

Peringkat keluaran
Mempunyai masukan tunggal.Keluaran imbang.bertindak sebagai’buffer’ menghubungkan
peringkat II dengan keluaran.Meninggikan galangan keperingkat dimana voltan dari penguat
pembezaan tidak mengalami kesan beban. Menyediakan arus yang mencukupi untuk memicu
beban dibahagian keluaran. Menyediakan galangan keluaran yang rendah. Galangan keluaran
penguat kendalian ditentukan disini.
2.
Bil
1
2

Ciri-ciri Unggul
Gandaan voltan tidak terbatas (infiniti)
Gandaan ruang infiniti
Ao
(dB)

Ciri-ciri sebenar
Gandaan yang tinggi~200000
Bidang ruang yang lebar~1M
Ao(dB)

f

f
1MHz

3
4
5
6
7
8

Galangan masukan infiniti
Zi~infiniti
Rintangan keluaran sifar
Rout=0
Imbangan yang sempurna
Q1=Q2
Voltan offset masukan sifar
Arus offset sifar
Ciri-ciri yang tidak hanyut dengan suhu

Galangan masukan tinggi
Zi~2Mohm
Rintangan keluaran rendah
Rout=75ohm
β out ~βQ2
Voltan offset minima~2mV
Arus offset minima~100nA
β transistor berubah

3. Rintangan dalam amplifierkendalian dilihat dari terminal masukan. Selalunya lebih besar dari
1Mohm. Manakala rintangan dalam amplifier yang dilihat dari terminal keluaran. Ia selalunya
kurang daripada beberapa ratus ohm.
4.
(i)
(ii)
(iii)
(iv)

Litar bergit
Penukar A/D
Jenis Kamilan
Ic 55(timer)

5.
RB = 45%

45
x10 = 4.5v
100
R2
10
Kp =
=
= 2.2
R1
4.5
RB =

Jadi masa kamilan 5 saat bermakna

Kk =

1
1
= = 0.2 s −1
R 2C 5

atau R2C= 5 saat.
Sebagai contoh kita boleh pilih C=100uF

R2C=5

R 2C =

5
= 50 KΩ
100uF

untuk gandaan bekadaran gunakan

R2
Kp
50 KΩ
R1 =
= 22.727 KΩ
2.2
6.
RB = 5%
5
RB =
x15 = 0.75
100
R1 =

masa kamilan 9 saat.

KK =

1
= 0.1s −1
R 2C

atau R2C= 9 saat
Pilih C=100uF

9s
9
=
= 90 KΩ
C
100 Ku
90 KΩ
R1 =
= 4 .5 K Ω
20
R2 =

7.Kd=R3C=20s

R3 =

20 s 20
= 800 KΩ
C 25u

Oleh kerana keluaran dan masukan mempunyai skel yang sama;

Kp =

100
= 3.3
30

Gandaan berkadaraaan

5=

R2
R2
=
R1 + R3 R1 + 800 KΩ

untuk dapat R1

E4141/UNIT5/23


R1
0 .1
( R3C ) =
T
R1 +800 KΩ
2π
R3C = 800 Kx 25u = 20
R1
0.1(1)
( 20) =
R1 +800 K
2π
20 R1
= 0.016
R1 +800 K
20 R1 = 0.016r1 +12732.4
19.984 R1 =12732.4
R1 = 637.129Ω

Cari R2

5=

R2
637.129 + 800K

R2=4M ohm
Vk=5Vm+100dv/dt

E4141/UNIT5/24

E4141 sistem kawalan 1 unit5

Recommended

Recommended

More Related Content

Viewers also liked

Viewers also liked (16)

Similar to E4141 sistem kawalan 1 unit5

Similar to E4141 sistem kawalan 1 unit5 (20)

More from Asraf Malik

More from Asraf Malik (20)

E4141 sistem kawalan 1 unit5