Mencoba membuat op amp CMOS dengan transistor pada CD4007

Salah satu rangkaian elektronika yang cukup penting di bidang elektronika analog adalah penguat, dan juga penguat operasional (operational amplifier, atau op amp). Penguat operasional adalah "benda" yang pemakaiannya tidak sekedar "menguatkan" saja, tapi juga banyak aplikasinya yang lain seperti buffer, pembalik tegangan, penjumlah tegangan, filter, comparator dan schmitt trigger, dan masih banyak lagi.

Sifat utama dari sebuah Op Amp antara lain:
1. Menguatkan selisih dari tegangan kedua input, dengan penguatan amat sangat besar.
2. Hambatan input besar sekali, atau tak terhingga (kalau bisa), dampaknya tidak ada arus masuk input.
3. Hambatan output sangat kecil, supaya tegangan outputnya tidak bergantung beban.

Simbol Op Amp sendiri adalah seperti ini:

Simbol Op Amp

Pada gambar simbol di atas, tampak ada dua input, yaitu V+ dan V-, dan ada sebuah output Vout. Tegangan Vout seharusnya = A dikalikan selisih V+ dan V-, dengan kata lain:

Vout = A[(V+) - (V-)]

di mana A adalah nilai penguatan op amp yang idealnya tak terhingga besar sekali. Dalam prakteknya, nilai Vout dibatasi oleh catu daya.

Kali ini, kita akan mencoba membuat dan menguji Op Amp "buatan sendiri". Sebetulnya, op amp umumnya dijual di pasaran sudah dalam bentuk IC, namun tidak ada salahnya kita coba terapkan teori di textbook menjadi sesuatu yang nyata supaya teorinya lebih dapat kita apresiasi, dan kita tidak perlu takut salah dalam mengerjakan hal-hal semacam ini. Dengan banyak berbuat salah justru kita bisa belajar dan lebih paham elektronika (biasanya). Dalam hal ini, kita coba buat Op Amp dari transistor-transistor MOS dari IC CD4007, di mana CD4007 adalah IC yang berisi sebuah inverter CMOS dan dua set PMOS-NMOS pair.