Perbedaan Input Inverting Dan Input Non-Inverting Op-amp

Dalam dunia desain sirkuit audio, penggunaan Integrated Circuit (IC) Op-Amp (Operational Amplifier), sebagai contoh JRC4558, TL072, dll menjadi lazim untuk mendapatkan penguatan sinyal yang diinginkan. Dua konfigurasi umum yang sering diterapkan dalam IC Op-Amp yaitu penguatan inverting amplifier dan non-inverting. Artikel ini akan membahas perbedaan mendasar antara keduanya, dengan fokus pada implementasi menggunakan IC Op-Amp.

Memahami Tentang Inverting Dan Non Inverting Op-amp

IC Op-amp

Inverting dan Non Inverting merujuk kepada desain dari IC Op-amp(Operational Amplifier), yang dalam dunia audio seringkali diaplikasikan pada rangkaian penguat sinyal audio atau pre-amp. Contohnya adalah TL072 dan JRC4558 yang mungkin paling sering kita jumpai dalam rangkaian audio. Berikut contoh susunan Pin dari IC Dual Op-amp IC JRC4558:

IC Op-Amp, adalah suatu komponen elektronika yang dirancang untuk memberikan penguatan sinyal dalam suatu rangkaian elektronik. Op-Amp memiliki dua input (inverting dan non-inverting) dan satu output. Dengan kemampuannya untuk memberikan penguatan tinggi dan respons linier terhadap perubahan input, IC Op-Amp menjadi sangat penting khususnya untuk sinyal audio, filter, serta perhitungan matematis/komparator dalam rangkaian.

IC Op-Amp sering diimplementasikan dalam paket chip tunggal yang bisa terdiri dari single Op-amp, Dual Op-amp dan Quad Op-amp, dan memiliki karakteristik yang sangat stabil dan dapat diandalkan. Ini membuatnya menjadi komponen dasar dalam berbagai aplikasi elektronika modern. Dengan fitur-fitur seperti kestabilan, respons frekuensi yang luas, dan kehandalan dalam berbagai kondisi operasional, IC Op-Amp memungkinkan perancang membuat rangkaian audio yang efisien dan berkualitas tinggi.

Contoh Rangkaian Penguat Inverting Dan Non-inverting Dual Op-amp

Penguat Inverting:

Prinsip Kerja Penguat Inverting 
Penguat inverting menghubungkan sinyal input ke input inverting (-). Ini akan menciptakan efek fase terbalik pada output, yang bisa digunakan untuk aplikasi tertentu dalam dunia audio. Contoh aplikasi efek fase terbalik misalnya, dalam penciptaan efek khusus seperti phaser atau flanger yang digunakan pada efek gitar.

• Prinsip: Sinyal input dihubungkan ke input inverting (-).
• Penguatan: Output adalah kebalikan dari sinyal input.
• Rumus Penguatan: Vout = – (Rf / Rin) * Vin

Penguat Non-Inverting

Prinsip Kerja Penguat Non-Inverting
Penguat non-inverting menghubungkan sinyal input ke input non-inverting (+). Outputnya memiliki polaritas yang sama dengan sinyal input. Non-inverting amplifier sering lebih umum digunakan karena tidak mengubah polaritas sinyal asli dari input audio.

• Prinsip: Sinyal input dihubungkan ke input non-inverting (+).
• Penguatan: Output searah dengan sinyal input.
• Rumus Penguatan: Vout = (1 + Rf / Rin) * Vin

Penerapan dalam Audio

Inverting Op-amp

Inverting op-amp dapat berguna dalam situasi di mana kita ingin menghasilkan efek yang tidak dapat dibuat dengan penguat non-inverting. Meskipun efek fase terbalik, inverting amplifier dapat memberikan dimensi kreatif pada suara yang diinginkan dalam beberapa konteks audio.

Beberapa penguatan audio menginginkan sinyal yang terbalik dari inputnya. Contohnya, jika Anda ingin memperkuat sinyal audio untuk menghasilkan efek fase terbalik, Anda mungkin memilih inverting amplifier.

Non Inverting Op-amp

Non-inverting op-amp sering dipilih untuk tetap menjaga kualitas sinyal asli dan mengurangi distorsi fase. Non-inverting dapat memberikan output yang linier terhadap sinyal input, satu hal yang penting dalam banyak aplikasi audio.

Penguatan audio non-inverting lebih umum digunakan karena outputnya memiliki polaritas yang sama dengan inputnya. Ini bermanfaat dalam situasi di mana Anda ingin mempertahankan polaritas sinyal asli.

Dalam merancang rangkaian audio, pertimbangan antara penguat inverting dan non-inverting adalah keputusan kunci. Berikut adalah situasi di mana masing-masing tipe penguatan dibutuhkan :

Menginginkan Efek Fase Terbalik :

• Penguatan Inverting : Jika Anda menginginkan output dengan fase terbalik untuk mencapai efek tertentu seperti phasing atau untuk keperluan audio kreatif lainnya.
• Penguatan Non-Inverting  : Jika tidak menginginkan efek fase terbalik, atau ingin mempertahankan polaritas sinyal asli.

Arah atau polaritas penguatan sinyal.

Inverting :

Polaritas Penguatan Negatif, sinyal output adalah kebalikan dari sinyal input. Jika sinyal input naik, sinyal output akan turun, dan sebaliknya.

Non-Inverting :

Polaritas Penguatan Positif, sinyal output mengikuti arah perubahan sinyal input. Jika sinyal input naik, sinyal output juga naik, dan sebaliknya.

Jadi, perbedaan utama terletak pada apakah sinyal output memiliki polaritas yang sama atau berlawanan dengan sinyal input. Inverting amplifier menghasilkan penguatan negatif, sementara non-inverting amplifier menghasilkan penguatan positif.

Kesimpulan

Demikian tentang perbedaan dan penggunaan antara penguat inverting dan non-inverting dalam konteks audio. Jadi, perbedaan utamanya terletak pada input mana yang digunakan untuk menghubungkan sinyal, dan bagaimana output merespons terhadap perubahan input. Yang satu memberikan penguatan positif dan yang lain memberikan penguatan negatif.

Dalam menentukan apakah menggunakan penguat inverting atau non-inverting, pemahaman situasi dan kebutuhan aplikasi adalah kunci. Kedua jenis penguatan sinyal tersebut  memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing, dan pemilihan tergantung pada tujuan desain dan karakteristik suara yang diinginkan. Beberapa desain mungkin memanfaatkan efek fasa atau inversi sinyal, sementara yang lain mungkin memprioritaskan polaritas tetap sama terhadap polaritas asli.