MAKALAH
PENGUAT PENYANGGA (BUFFER) SEBAGAI APLIKASI
OPERATIONAL AMPLIFIER (OP-AMP)
Disusun untuk memenuhi UTS mata kuliah Elektronika Analog
Dosen : Dr. Syamsudduha Syahrorini, S.T., M.T.
Disusun Oleh :
Andriano Deratrio
: 231020100024
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SIDOARJO
2025
KATA PENGANTAR
Bismillahirrahmaanirrahim.
Alhamdulillaahirrabil’aalamiin.
Puji syukur kami ucapkan kepada Allah SWT karena atas Rahmat dan izinNyalah kami dapat menyelesaikan makalah penguat penyangga (buffer) dalam
tugas. Makalah ilmiah ini diajukan untuk memenuhi UTS yang diberikan oleh
Dosen mata kuliah Elektronika Analog “Dr. Syamsudduha Syahrorini, S.T., M.T.”
Semoga makalah ini dapat memberikan pemahaman yang luas mengenai fungsi
penguat penyangga. Melalui kesempatan ini saya mengucapkan terimakasih kepada
Dosen saya beserta teman-teman yang telah memberikan masukan untuk
menyempurnakan makalah ini. Makalah ini masih jauh dari kata sempurna, untuk
kritik dan saran yang membangun sangat saya harapkan.
Kami harap makalah ilmiah dapat memberikan manfaaat dalam mencapai
tujuan yang diharapkan.
Sidoarjo, 19 Mei 2025
Penyusun
i
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ............................................................................................... i
DAFTAR ISI ........................................................................................................... ii
BAB I ...................................................................................................................... 1
PENDAHULUAN .................................................................................................. 1
1.1 Latar Belakang ............................................................................................. 1
1.2 Rumusan Masalah ........................................................................................ 1
1.3 Tujuan Masalah ............................................................................................ 1
BAB II ..................................................................................................................... 2
PEMBAHASAN ..................................................................................................... 2
2.1 Penguat Penyangga (Buffer) ........................................................................ 2
2.2 Karakteristik dan Efek impedansi ................................................................ 2
2.3 Rangkaian Buffer dari Op-amp LM741 ....................................................... 4
BAB III ................................................................................................................... 9
3.1 Kesimpulan .................................................................................................. 9
3.2 Saran ............................................................................................................. 9
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................. iii
ii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Operational amplifier (Op-amp) adalah komponen elektronika yang banyak
digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk penguat, filter, osilator, dan konverter.
Salah satu konfigurasi paling sederhana dan penting adalah penguat penyangga
(buffer). Buffer digunakan untuk mencegah loading effect antara dua rangkaian
elektronik yang terhubung. Dengan menggunakan Op-amp sebagai buffer, sinyal
masukan dapat diteruskan dengan akurasi tinggi tanpa beban tambahan.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, dapat kami rumuskan permasalahan yang
akan dibahas sebagai berikut :
1. Apa fungsi penguat penyangga (buffer) sebagai aplikasi Op-amp ?
2. Apa saja karakteristik dan efek impedansi pada penguat penyangga
(buffer)?
3. Apa saja komponen pada penguat penyangga (buffer) dan bagaimana
gambar rangkaiannya jika di simulasikan pada software proteus ?
1.3 Tujuan Masalah
Berdasarkan rumusan masalah di atas, dapat kami temukan tujuannya adalah
sebagai berikut :
1. Memahami tentang penguat penyangga (buffer) sebagai aplikasi Op-amp.
2. Mengenal karakteristik dan memahami tentang efek impedansi pada
penguat penyangga (buffer).
3. Mengetahui komponen rangkaian penguat penyangga (buffer) serta simulasi
rangkaiannya pada software proteus.
1
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Penguat Penyangga (Buffer)
Buffer adalah penguat sinyal yang memiliki sinyal output yang sama dengan
sinyal inputannya. Dengan kata lain penguatannya bernilai satu (gain = 1),
dikarenakan sinyal inputnya sama persis dengan output keluaran dari penguat buffer
tersebut. Dari penjelasan tersebut kita dapatkan persamaan untuk penguatan buffer
ini yaitu :
Vout = Vin
Av = Vout / Vin = 1
Dari persamaan tersebut diperoleh bahwa rangkaian operasional amplifier tidak
memiliki faktor penguatan tegangan (Av = 1).
2.2 Karakteristik dan Efek impedansi
Adapun Karakteristik pada penguat penyangga (buffer) berbasis Op-amp
adalah sebagai berikut :
1. Memperbesar / Menguatkan Arus

Walaupun tidak menguatkan tegangan, buffer dapat mengalirkan arus
yang lebih besar ke beban. Ini penting jika beban membutuhkan arus
yang lebih besar daripada yang bisa disediakan oleh sumber sinyal.
Misal sebuah sensor hanya mampu memberikan arus maksimal 0,5 mA
namun beban yang harus digerakkan membutuhkan arus 20mA. Dengan
buffer sensor akan tetap bisa menggerakkan beban.
2
2. Impedansi input tinggi dan Impedansi output rendah

Buffer memiliki impedansi input yang sangat tinggi dan impedansi
output yang sangat rendah. Dengan demikian, buffer dapat menerima
sinyal dari sumber dengan impedansi tinggi tanpa membebani atau
menurunkan tegangan sumber, lalu mengalirkan arus yang cukup besar
ke beban dengan impedansi rendah di tahap berikutnya.
3. Stabilisasi dan Isolasi sinyal

Buffer juga berfungsi sebagai stabilizer sinyal dan isolator, sehingga
gangguan atau perubahan pada beban tidak memengaruhi sumber
sinyal.
4. Mencegah Penurunan Tegangan (Voltage Drop)

Jika dua rangkaian dengan impedansi berbeda dihubungkan langsung,
bisa terjadi penurunan tegangan yang menyebabkan sinyal tidak dapat
diteruskan dengan baik. Buffer mencegah hal ini dengan menjadi
penyangga di antara keduanya, sehingga tegangan tetap terjaga.
Adapula efek impedansi pada penguat penyangga (buffer). Impedansi pada
penguat buffer merujuk pada resistansi yang dihadapi oleh sinyal saat masuk atau
keluar dari buffer. Jadi impedansi itu seperti hambatan listrik terhadap sinyal AC.
Impedansi masukan yang tinggi berarti buffer menarik sedikit arus dari sumber
sinyal, sehingga meminimalkan gangguan pada sumber tersebut. Impedansi
keluaran yang rendah berarti buffer dapat memberikan sinyal dengan mudah ke
beban tanpa kehilangan energi.
3
Ringkasnya :
Tanpa Buffer
Impedansi input
Impedansi output
Efek
Kadang kecil, bisa
membebani sumber
Biasanya tinggi
Tegangan drop, sinyal
rusak
Dengan Buffer
Sangat tinggi
Sangat rendah
Sinyal tetap stabil
Itulah mengapa disebut dengan penguat penyangga, karena dia menyangga atau
melindungi sumber sinyal dari pengaruh beban. Kalau langsung disambung tanpa
buffer, beban berat bisa bikin sinyal sumber melemah atau berubah. Contoh
aplikasinya adalah pada sistem audio :
-
Gitar Listrik (impedansi tinggi) dihubungkan ke amplifier (impedansi
rendah) melalui buffer agar sinyal tidak turun dan suara yang dihasilkan
jernih.
2.3 Rangkaian Buffer dari Op-amp LM741
Dari bentuk skema rangkaian gambar diatas kita mendapatkan informasi bahwa
rangkaian buffer dari Op-Amp ini akan terbentuk dengan cara menghubungkan
jalur input inverting ke jalur output operasional amplifier (Op-Amp).
Penggabungan tersebut tanpa menggunakan komponen lain maupun resistor.
4
Berikut adalah bentuk dan konfigurasi dari Op-Amp LM741 :
Op-amp LM741 memiliki 8 kaki pin yang di antaranya :
1. Offset Null
Untuk mengatur tegangan offset kecil yang mungkin ada di output saat
inputnya 0V. Biasanya dipakai untuk kalibrasi, supaya output benar-benar
0V saat input 0V.
2. Inverting Input (-)
Terminal input di mana sinyal masuk dan output akan berlawanan fase
(180°) dengan input ini.
3. Non-Inverting Input (+)
Terminal input di mana sinyal masuk dan output akan sefase (0°) dengan
input ini.
4. V- (Negatif Supply Voltage)
Tegangan negatif untuk catu daya op-amp. Contohnya, kalau catu daya
+12V/-12V, ini masuk ke -12V.
5. Offset Null
Sama seperti pin 1, dipakai untuk mengatur offset dengan presisi. Biasanya
pin 1 dan pin 5 dihubungkan ke potensiometer kecil untuk trimming.
6. Output
Tempat keluarnya sinyal hasil dari op-amp, setelah diperkuat atau diproses.
7. V+ (Positive Supply Voltage)
Tegangan positif untuk catu daya op-amp. Misalnya +12V.
8. NC (No Connection)
No Connection artinya pin ini tidak terhubung ke apa-apa di dalam chip,
hanya ada secara fisik.
5
Selanjutnya kita akan melihat fenomena apa yang terjadi ketika kita
melakukan simulasi merancang rangkaian penguat buffer menggunakan software
proteus. Berikut skema gambar diagram rangkaiannya :
-
Dari skema gambar rangkaian penguat buffer Op-Amp LM741 diatas dapat
kita lihat bahwa pin 2 input inverting dihubungkan dengan output dari OpAmp LM741.
-
Lalu pin 3 input non inverting diberikan sinyal generator sinusoidal AC
dengan amplitudo sebesar 500m dan frekuensi sebesar 1 KHz.
6
-
Pin 7 diberikan generator DC positif sebesar +12 Volt dan pin 4 diberikan
generator DC negatif sebesar -12 Volt.
-
Untuk melihat bagaimana bentuk gelombang input dan outputnya maka kita
akan melihat dengan alat ukur instrumentasi bernama Oscilloscope.
7
-
Pin 3 input non inverting dihubungkan dengan channel A dari oscilloscope
dan Pin 6 sebagai output kita hubungkan dengan channel C.
-
Berikut gambar gelombang sinusosida AC pada Oscilloscope :
Berdasarkan simulasi yang sudah kita lakukan, dapat kita simpulkan dari
gambar gelombang diatas yang terukur menggunakan Oscilloscope bahwa dengan
rangkaian penguat buffer menggunakan Op-Amp LM741 ternyata gelombang
output sama persis dengan gelombang input. Hal tersebut menandakan bahwa
antara teori dengan pembuktian menggunakan simulasi proteus ternyata terbukti
jika sinyal output sama dengan sinyal input.
8
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Penguat Buffer berbasis Op-amp berperan penting dalam mempertahankan
kestabilan sinyal dengan memperbesar arus tanpa mengubah tegangan input.
Dengan impedansi input yang tinggi dan impedansi output yang rendah, penguat
buffer efektif melindungi sumber sinyal dari beban berat, sekaligus memastikan
sinyal diteruskan dengan baik. Rangkaian sederhana dan fungsinya yang
bermanfaat menjadikan penguat buffer berbasis op-amp sangat diperlukan dalam
berbagai sistem elektronik.
3.2 Saran
1. Dalam merancang Rangkaian Buffer berbasis Op-amp, penting untuk
memperhatikan jenis catu daya yang digunakan, terutama jika sinyal input
berupa sinyal AC murni, maka catu daya ganda (+V dan -V) lebih
dianjurkan agar sinyal tidak terpotong.
2. Disarankan melakukan simulasi terlebih dahulu menggunakan software
seperti Proteus untuk memastikan Rangkaian Buffer bekerja sesuai harapan
sebelum diaplikasikan pada perangkat nyata.
3. Penggunaan Rangkaian Buffer sangat direkomendasikan pada sistem
elektronik yang melibatkan perbedaan impedansi tinggi antara sumber dan
beban agar sinyal tetap stabil dan tidak mengalami distorsi.
9
DAFTAR PUSTAKA
Dani, D. J., Ariessaputra, S., & Movianto, C. M. O. (2017). PERANCANGAN
PENGUAT PENYANGGA (BUFFER) TV DIGITAL YANG BEKERJA
PADA FREKUENSI BAND III VHF (DVB-T2) UNTUK SIARAN TV
KAMPUS: Design of amplifier circuit (Buffer) TV Digital Which Works on
Frequency
Band
III
VHF
(DVB-T2)
for
TV
broadcasts
Campus. DIELEKTRIKA, 4(1), 24-30.
Giyantara, A., Mudeng, V., Ramadhani, R., & Wulandari, R. (2019). Analisis
Rangkaian Full Wave Rectifier dengan Filter Kapasitor, Pembagi Tegangan,
Buffer dan Penguat Differensial pada Sensor Arus. SPECTA Journal of
Technology, 3(2), 1-9.
iii