UNIT VI

LAPORAN PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DASAR

UNIT VI

JUDUL : MERANGKAI DAN MENGUJI PENGUAT DAYA

DENGAN TRANSISTOR KOMPLEMENTER

(PENGUAT DAYA DORONG TARIK PUSH PULL)

Nama : Ahmad Fathurran

No. Mahasiswa : 40906

Kelompok / Hari : VI / Selasa Siang

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR

JURUSAN TETI FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS GADJAH MADA

YOGYAKARTA

2014

A. PENDAHULUAN

1. Tujuan Praktikum

Mengenal cara kerja rangkaian dorong-tarik (push pull) sebagai rangkaian penguat daya.

Mampu merangkai salah satu konfigurasi rangkaian dorong-tarik.

Mampu melakukan analisis pada rangkaian dorong-tarik baik tanpa resistor maupun

dengan resistor.

Mampu menentukan daya keluaran dan efisiensi dari rangkaian dorong-tarik.

2. Landasan Teori

Rangkaian Penguat Daya

Rangkaian penguat daya adalah rangkaian yang pada rangkaian tersebut bekerja

sinyal besar (large signal) sehingga daya yang dihasilkan juga besar, umumnya dalam orde

watt atau puluhan watt. Besaran penting yang akan dianalisis dalam rangkaian penguat

daya adalah efisiensi daya, serta daya maksimum yang dapat diatur oleh rangkaian

tersebut.

Dalam kenyataannya, karena sinyalnya besar, posisi titik kerja (Quiescent Point)

akan sangat berpengaruh terhadap karakteristik output rangkaian. Karakteristik output ini

lah yang biasanya dijadikan dasar klasifikasi rangkaian penguat daya:

Kelas A

Sinyal outputnya muncul sepanjang satu periode penuh. Titik kerjanya berada pada

posisi sedemikian rupa sehingga puncaknya tidak melebihi level tegangan sumber DC

dan lembahnya tidak kurang dari level tegangan nol. Umumnya mempunyai efisiensi

daya yang sangat rendah.

Kelas B

Sinyal outputnya muncul selama setengah perioda. Titik kerjanya berada pada posisi

tegangan nol. Untuk memunculkan sinyal output secara penuh, digunakan konfigurasi

rangkaian yang memungkinkan untuk memunculkan setengah perioda gelombang yang

bernilai positif dan setengah perioda gelombang yang bernilai negative, yang biasa

disebut rangkaian penguat daya dorong-tarik (push-pull).

Tegangan output penguat kelas A dan B

Kelas AB

Bekerja diantara kelas A dan B. Penguat jenis ini juga membutuhkan konfigurasi push-

pull agar bisa menguatkan seluruh sinyal input selama satu perioda. Biasa digunakan

untuk mengurangi crossover distortion yang diakibatkan oleh tegangan threshold pada

terminal base-emitter transistor.

Kelas C

Tegangan output hanya muncul selama kurang dari setengah perioda.

Rangkaian Push Pull

Karena efisiensi penguat kelas A yang sangat rendah, pada umumnya dipakai

penguat kelas B dan kelas AB yang dirangkai dengan konfigurasi push pull. Konfigurasi push

pull memungkinkan setengah perioda sinyal positif dan setengah perioda sinyal negative

muncul di terminal output. Pada penguat kelas B, transistor akan aktif hanya bila tegangan

AC menyala, karena tegangan bias DC nya mendekati nol atau titik kerja mendekati daerah

cut off.

Cara kerja konfigurasi push pull

Ada beberapa macam konfigurasi push pull yang bisa digunakan. Diantaranya adalah

dengan menggunakan transistor komplementer. Pada konfigurasi ini, digunakan dua buah

transistor yang berbeda (pnp dan npn). Salah satu transistor akan aktif saat tegangan input

AC bernilai positif sehingga akan menguatkan sinyal setengah perioda bernilai positif

sedangkan transistor kedua tidak aktif. Pada setengah perioda berikutnya, tegangan input

AC bernilai negative sehingga transistor pertama tidak aktif dan transistor kedua aktif.

Transistor kedua akan menguatkan setengah perioda tegangan input AC yang bernilai

negative. Maka, pada terminal output akan didapatkan sinyal tegangan output yang

gelombang penuh hasil penguatan dari gelombang input.

Konfigurasi push pull dengan transistor komplementer

Kelebihan penguat kelas B dibandingkan dengan penguat kelas A antara lain:

Daya keluaran lebih besar, dalam orde watt hingga sepuluh watt

Efisiensi daya lebih besar

Rugi daya pada saat tidak ada isyarat dapat diabaikan

Kekurangan penguat kelas B:

Distorsi harmonis dapat lebih besar

Catu tegangan harus mempunyai regulasi yang tinggi

Distorsi pada penguat push-pull dapat disebabkan oleh:

Ketidaksesuaian sifat kedua transistor yang digunakan

Ketidaklinieran transfer karakteristik kedua transistor

Ketidaklinieran input karakteristik kedua transistor akibat adanya tegangan threshold

pada terminal base-emitter transistor, yang disebut crossover distortion.

Crossover distortion

Untuk mengurangi crossover distortion, dapat digunakan penguat kelas AB, yaitu

titik lengang berada dekat dengan daerah cut-off, sehingga pada saat tegangan input masih

bernilai nol, sudah ada bias tegangan yang dapat menembus threshold voltage transistor.

Untuk itu, dapat digunakan dioda, karena dioda mempunyai threshold voltage yang

besarnya sama dengan threshold voltage pada transistor. Pemasangan dioda

memungkinkan keberadaan bias tegangan yang dapat menembus nilai threshold voltage

saat tegangan inputnya masih bernilai nol.

Pengunaan dioda untuk menghasilkan bias tegangan

B. ALAT DAN BAHAN PRAKTIKUM

Transistor Fcs 9012, BD140 (PNP), BD 139 (NPN)

Kapasitor 1 F (1 buah), 10 F (1 buah), 220 F (1 buah)

Resistor 68 k 1 buah

Resistor 47 k 1 buah

Resistor 270 2 buah

Resistor 1 2 buah

Resistor 18 2 buah

Resistor 100 1 buah

Resistor 10 1 buah

CRO

AFG

Multimeter

Bread Board

Kabel Jumper

Sumber tegangan DC

C. ANALISA GAMBAR RANGKAIAN

Pada praktikum kali ini menggunakan rangkaian di atas. Transistor 1 berfungsi untuk

menguatkan tegangan sedangkan dioda berfungsi untuk memberikan bias tegangan saat

tegangan input AC masih bernilai nol untuk mengurangi efek crossover distortion.

1. Pengujian Tegangan dan Arus Ideal Penguat Daya Tanpa Resistor

Pada konfigurasi ini, resistor RL pada rangkaian penguat tidak dipasang. Sumber

tegangan input AC juga tidak dipasang karena kita akan menganalisis tegangan dan arus statis

(DC) dari rangkaian penguat. Karena kapasitor tidak melewatkan sinyal DC, maka kapastor di-

open. Sehingga, didapat rangkaian seperti gambar di bawah.

10 K

Pada pengujian ini, akan dihitung tegangan Vo dan arus yang terbaca pada ampermeter.

Tegangan output pada rangkaian ini akan bernilai 0 karena tegangan Vo terhalang oleh

kapasitor, yang menghambat tegangan DC, sehingga tegangan pada terminal output akan

bernilai 0. Analisis lebih jauh untuk menghitung arus akan dijelaskan di bagian selanjutnya

yang akan mengukur nilai tegangan pada rangkaian.

2. Pengujian Tegangan Statis Penguat daya dengan Beban R 9

Rangkaian ini masih sama dengan rangkaian sebelumnya. Pemasangan resistor tidak

akan berpengaruh terhadap besaran-besaran yang terukur pada bagian sebelumnya, karena

resistor terpasang setelah kapasitor yang menghambat arus DC, sehingga resistor tidak

dilewati arus atau dapat diabaikan. Pada eksperimen ini, akan dihitung beberapa nilai

tegangan pada rangkaian.

Rangkaian transistor sebelah kiri adalah rangkaian voltage divider bias. Karena

rangkaiannya cukup kompleks, beberapa pendekatan dapat diambil untuk mempermudah

perhitungan. Resistor R8 dan R9 sangat kecil (1 ), maka dapat didekati dengan rangkaian

short circuit. Resistor R7 (10 ) juga sangat kecil sehingga drop tegangannya pun kecil.

Persamaan yang berlaku:

=

+ 2 =

3 =

1

3. Pengujian Input dan Output Maksimum dengan Perubahan Vss dan RL

Pada pengujian ini, terminal input rangkaian dihubungkan dengan AFG sebagai sumber

tegangan input AC yang akan dikuatkan dayanya. Akan digunakan frekuensi 1000 Hz untuk

menghindari efek kapasitif dari transistor (frequency response). Resistor akan divariasi, yaitu

18 atau 9 (paralel 2 buah resistor 18). Nilai tegangan sumber DC Vss juga akan divariasi

dan diukur nilainya dengan bantuan multimeter. Kita akan mengamati bentuk dan nilai

tegangan output pada terminal output dengan bantuan CRO pada saat tegangan output tepat

akan terpancung.

Untuk mempermudah analisis, beberapa pendekatan diambil diantaranya dengan

menganggap R8 dan R9 short circuit. Rangkaian equivalen DC sama seperti pada bagian

sebelumnya. Sedangkan, untuk rangkaian equivalen AC bisa didapat dengan menghubung

singkat sumber tegangan DC Vss. Seharusnya, untuk analisis AC, kapasitor akan mempunyai

impedansi:

=1

2

Tetapi, untuk nilai frekuensi kerja ini, maka, nilai impedansi masing-masing kapasitor

adalah:

1 = 0,16

2 = 15,9

1 = 0,07

Nilai yang hanya dalam orde membuat drop tegangan kapastor sangat kecil sehingga

kapasitor dapat dianggap short circuit untuk frekuensi kerja 1 kHz.

Sesuai grafik pada arus collector sebagai fungsi dari tegangan collector-emitter dan load

line pada gambar di bawah, dapat disimpulkan bahwa untuk tegangan maksimum yang

mungkin adalah :

Load Line Analysis

=

=

4. Pengujian Perolehan Daya dan Efisiensi

10

Pada konfigurasi ini, sebelum dihubungkan ke port input, AFG dihubungkan terlebih

dahulu ke resistor Rs bernilai 1,5 K seperti pada gambar.

Dengan ini, nilai V input akan berbeda dengan tegangan sumber AFG (Vs) karena ada

drop tegangan di Resistor 1,5 K. Percobaan dilakukan beberapa kali dengan variasi tegangan

output saat terpancung, saat maksimum, dan untuk beberapa nilai tegangan peak to peak

tertentu.

Bagian ini lebih membahas tentang daya keluaran, daya masukan, dan efisiensi dari

rangkaian penguat daya, sehingga analisis akan lebih ditekankan pada perhitungan daya

output dan efisiensinya. Daya input adalah daya yang harus kita suplai untuk menguatkan

tegangan input AC, dalam hal ini adalah daya dari sumber tegangan Vcc. Daya output adalah

daya keluaran yang muncul di terminal output, yang akan kita gunakan nantinya. Efisiensi

adalah rasio keduanya. Berlaku persamaan:

= .

=()

2

=

100%

5. Pengujian Distorsi Harmonis

Pada pengujian ini kita menggunakan rangkaian tapis T ganda (Twin T Filter/ Band Stop

Filter), karena bentuk rangkaian-nya yang membentuk dua huruf T. Pada rangkaian di atas

memiliki rasio perbandingan untuk menetapkan nilai pada masing-masing komponen-nya.

R1 = R2 = 2(R3)

C2 = C3 = 0,5(C1)

Pada rangkaian di atas, sisi bagian atasnya dapat menghasilkan gelombang output

dengan beda fase lead sebesar 90o .Sedangkan pada sisi bawahnya menghasilkan gelombang

output dengan beda fase lag sampai 90o. Jadi, saat frekuensi tertentu, output yang dihasilkan

oleh kedua sisi atas dan bawah rangkaian tersebut akan menghasilkan beda fase sebesar 180o

dengan magnitude yang sama, jadi mereka saling meniadakan.

Rangakaian ini dihubungkan dengan AFG pada inputnya dan dihubungkan dengan CRO

pada outputnya.

AFG CRO

D. HASIL PENGUJIAN


V0 = 4,82 Volt

I DC = 17 mA

2. Pengujian Tegangan Statis Penguat Daya dengan Beban R 9

Vss = 9,10 Volt

VA = 7,34 Volt

VB = 4,96 Volt

VC = 4,91 Volt

VD = 4,85 Volt

VO = 4,89 Volt

VE1 = 0,16 Volt

VE2 = 4,96 Volt

VE3 = 4,84 Volt


Vss

Volt RL

Vout

Maks.

Input

Maks.

I DC

(mA) Gambar Gelombang

3,5

9 800

mVpp

640

mVpp 11,5

18

1,1

Vpp

640

mVpp 9

5,5

9 2,28

Vpp

960

mVpp 40

18

3,04

Vpp

960

mVpp 28,5

7,5

9 4,08

Vpp

1,44

Vpp 78

18

5,28

Vpp

1,44

Vpp 54

9 9 4,96

Vpp

1,44

Vpp 90

18 6,24

Vpp

1,44

Vpp 64


V out Vs V input I DC

(mA) Gambar Gelombang

Saat terpancung 1,90 Vpp 1,70 Vpp 114

Saat maksimum 1,44 Vpp 1,22 Vpp 88,4

5 Vpp 1,52 Vpp 1,34 Vpp 96,1

3 Vpp 840 mVpp 760 mVpp 58,4

1 Vpp 300 mVpp 280 mVpp 29,7


V Output 2 fr 3 fr 4 fr 5 fr 6 fr

V in 1 Vpp 1 Vpp 1 Vpp 1 Vpp 1 Vpp

V out 376 mVpp 568 mVpp 672 mVpp 720 mVpp 752 mVpp

=

376 mVpp 568 mVpp 672 mVpp 720 mVpp 752 mVpp

E. ANALISA HASIL PENGUJIAN


Analisa pengujian ini akan di jelaskan pada analisa pengujian 2.

2. Pengujian Tegangan Statis Penguat Daya dengan Resistor R 9

Sesuai dengan persamaan pada analisis gambar rangkaian, yaitu:

=

+ 2 =

3 =

1

Nilai V dioda, V BE2, V BE3 pada persamaan di atas merupakan nilai tegangan dari

semikonduktor penyusun dioda dan transistor, dalam pengujian ini besarnya 0,7 volt (silikon).

Dengan mensubstitusi nilai 0,7 volt, maka akan didapat :

= 0,7

= 0,7

= 0,7

1 0

Hasil pengukuran didapat:

= 0,11

= 0,07

= 0,02

1 0,16

Dapat diamati bahwa hasil pengukuran tidak berbeda jauh dengan hasil perhitungan.

Dibuktikan juga bahwa rangkaian untuk bagian b identik dengan bagian a karena nilai Vo yang

sangat dekat.

Arus yang lewat dioda dapat dicari dengan:

=

6

=0,06

100= 0,6

Arus yang lewat R5 dapat dicari dengan:

5 =

5= 8,81

Sehingga arus yang keluar dari transistor dua adalah I B2 = 8,21 mA. Arus yang lewat di

R4 adalah:

4 =

4= 6,51

Dengan nilai hfe = 20, maka akan didapat arus yang keluar dari collector adalah :

I C2 = hfe. I B2 = 1,026 A

Sehingga, sesuai dengan hukum Kirchoff Arus, arus yang disuplai sumber tegangan DC

dapat dicari dengan menjumlahkan arus pada R4 dengan arus pada collector transistor 2,

sehingga didapat I DC = 1,019 A, sangat jauh dengan hasil pengukuran 17 mA. Kesalah bisa

terjadi karena kesalahan saat pengukuran.


Dari hasil pengujian, ternyata titik lengang rangkaian terletak pada tegangan V out =

4,89 volt yang cukup dekat dengan Vss / 2, atau tepat pada titik tengah dari garis resistor pada

grafik arus output versus tegangan output di bawah, sehingga untuk ayunan tegangan yang

mungkin sebelum terpancung oleh nilai Vss dan ground, maka tegangan output peak to peak

tidak mungkin melebihi nilai Vss.

Hasil ini sesuai dengan hasil pengamatan pada tabel, di mana nilai tegangan output

tidak melebihi nilai tegangan input Vss. Nilai tegangan output akan bervariasi dengan nilai

resistor. Nilai hambatan resistor yang semakin besar akan membuat tegangan output semakin

besar, karena tegangan berbanding lurus dengan hambatan.

Pada gambar gelombang terlihat bahwa selain Vpp yang berbeda, gelombang V out

maksimum dan input maksimum juga berbeda fase 180o.


Dari hasil pengujian, terlihat bahwa tegangan V input lebih kecil dari tegangan sumber

Vs karena adanya drop tegangan pada hambatan Rs.

Kita dapat menghitung daya input, daya output, dan efisiensi rangkaian untuk tiga buah

nilai tegangan output yang diketahui, yaitu 1 Vpp, 2 Vpp, dan 3 Vpp dengan persamaan :

= .

=()

2

=

2

8.

=

100%

didapat nilai daya input, output , dan efisiensi untuk tiga buah nilai tegangan output:

V out Pi (watt) Po (watt)

Maksimum 0,804 0,294 36,57 %

5 Vpp 0,875 0,347 39,66 %

3 Vpp 0,531 0,123 23,16 %

1 Vpp 0,270 0,014 5,19 %

Dapat teramati bahwa rangkaian penguat daya mampu menghasilkan daya dengan

efisiensi mendekati 50 %. Bahkan, secara teoritis dapat mencapai 78,5 % untuk tegangan

output terpancung maksimum. Karena itulah rangkaian penguat daya ini sering disebut

rangkaian large signal amplifier, karena nilai arus, tegangan, dan dayanya memang cukup

besar.


Frekuensi yang digunakan pada pengujian ini adalah :

=1

2

Dari data hasil pengujian, terlihat bahwa semakin besar frekuensi yang masuk ke

rangkaian, semakin besar pula V output rangkaiannya. Hal ini membuat nilai juga semakin

besar, karena nilai berbanding lurus dengan nilai V output.

F. KESIMPULAN

Prinsip kerja push pull secara umum:

- Saat tegangan input AC bernilai positif untuk setengah periode gelombang yang

pertama, salah satu transistor aktif, dan penguatan terjadi sedangkan transistor yang

lain tidak aktif.

- Saat tegangan input AC bernilai negatif untuk setengah periode gelombang yang

kedua, transistor yang tadinya tidak aktif menjadi aktif, sedangkan yang tadinya aktif

menjadi tidak aktif sehinnga dapat melengkapi sinyal gelombang yang telah dikuatkan

selama setengah periode pertama.

Tegangan output dibatasi oleh sumber tegangan DC. Jika lebih besar, maka tegangan

output akan terpancung.

Daya input adalah daya yang disuplai sumber tegangan DC untuk mengaktifkan sifat

transistor.

Daya output adalah daya keluaran AC pada terminal output yang akan digunakan.

Efisiensi daya diperoleh dari perbandingan antara daya output dan input

Pada rangkaian tapis T Ganda, semakin besar frekuensi resonansi, semakin besar V

output yang berarti juga mempengaruhi besar rangkaian.

G. LAMPIRAN

1. Jawaban Pertanyaan

1) a.

2 = 1 0

2 + 3= 6,09

4 =

4= 6,51

5 =

5= 9,18

6 = =

6= 0,6

7 =1

7= 16

8 =2

8= 0

9 =30

9= 120

= 0 (karena arus pada beban di blok oleh kapasitor)

1 =7

( + 1)= 0,126

2 = 6 5 = 9,78

3 =9

( + 1)= 0,952

3 = 2 + 1 = 6,216

Perhitungan AV :

RL 9 Ohm

RL 18 Ohm

Saat Vss 3,5 V =

=

0,8

0,64= 1,25

=

=

7,6

24,5= 0,310

Saat Vss 5V

=

=

2,28

0,96= 2,375

=

=

3,04

0,96= 3,167

Saat Vss 7,5V

=

=

4,08

1,44= 2,83

=

=

5,28

1,44= 3,67

Saat Vss 9V

=

=

4,96

1,44= 3,44

=

=

6,24

1,44= 4,33

Daya maksimum :

Untuk R=9 Ohm

=2

= 0,341

Untuk R=18 Ohm

=2

= 0,271

2) a. C1 adalah blocking capacitor yang berfungsi memblok tegangan DC dari sumber

tegangan Vss sehingga tidak mempengaruhi sumber tegangan input AC maupun rangkaian

di luar terminal input.

b. Q1 adalah transistor yang dirangkai secara voltage divider bias yang berfungsi untuk

menguatkan tegangan input AC untuk kemudian diteruskan ke stage penguat push pull

transistor 2 dan 3.

c. Diode digunakan sebagai penghasil bias tegangan untuk melawan threshold voltage

pada transistor sehingga crossover distortion dapat dikurangi dan bentuk tegangan input

mendekati sinusoidal sempurna seperti tegangan inputnya.

3) A

Penguat Kelas A :

Penguat kelas A merupakan penguat yang titik kerja efektifnya setengah dari tegangan

VCC penguat. Agar penguat kelas A dapat bekerja atau berfungsi sebagai mana

mestinya, maka penguat kelas A memerlukan bias awal yang menyebabkan penguat

dalam kondisi siap untuk menerima sinyal. Karena hal ini maka penguat kelas A

menjadi penguat dengan efisiensi terendah namun dengan tingkat distorsi (cacat

sinyal) terkecil.

Penguat Kelas B :

Penguat kelas B merupakan penguat yang prinsip kerjanya berdasarkan tegangan bias

dari sinyal input yang masuk. Titik kerja penguat kelas B berada dititik cut-off

transistor. Dalam kondisi tidak ada sinyal input maka penguat kelas B berada dalam

kondisi OFF dan baru bekerja jika ada sinyal input dengan level diatas 0.6 Volt (batas

tegangan bias transistor).

Penguat Kelas AB :

Penguat kelas AB merupakan penggabungan dari penguat kelas A dan penguat kelas

B. Penguat kelas AB diperoleh dengan menggeser sedikit titik kerja transistor sehingga

distorsi cross over dapat diminimalkan. Titik kerja transistor tidak lagi di garis cut-off

namun berada sedikit diatasnya.

Penguat kelas AB merupakan kompromi antara efisiensi dan fidelitas penguat. Dalam

aplikasinya penguat kelas AB banyak menjadi pilihan sebagai penguat audio.

Penguat Kelas C :

Penguat kelas C mirip dengan penguat kelas B, yaitu titik kerjanya berada di daerah

cut-off transistor. Perbedaan antara penguat kelas B dan penguat kelas C adalah pada

penguat kelas C hanya perlu satu transistor untuk bekerja normal tidak seperti kelas

B yang harus menggunakan dua transistor (sistem push-pull). Hal ini karena penguat

kelas C khusus dipakai untuk menguatkan sinyal pada satu sisi atau bahkan hanya

puncak-puncak sinyal saja.

Penguat kelas C tidak memerlukan fidelitas, yang dibutuhkan adalah frekuensi kerja

sinyal sehingga tidak memperhatikan bentuk sinyal. Penguat kelas C dipakai pada

penguat frekuensi tinggi. Pada penguat kelas C sering ditambahkan sebuah rangkaian

resonator LC untuk membantu kerja penguat. Penguat kelas C mempunyai efisiensi

yang tinggi sampai 100 % namun dengan fidelitas yang rendah.

Penguat Kelas D :

Kelebihan dari penguat kelas D terletak pada efisiensinya, dalam keadaan ideal

efisiensi dari penguat kelas D bisa mencapai 100%. Akan tetapi pada kenyataannya

nilai efisiensi tersebut turun hingga nilai 90-95%. Hal ini disebabkan oleh ketidak

idealan komponen yang digunakan dan juga proses konversi dari PWM menjadi

gelombang sinusoidal pada bagian akhir dari penguat kelas D. Efisiensi 90-95% ini bisa

didapatkan karena proses penguatan sinyal hanya dilakukan pada sinyal-sinyal

tertentu sesuai kebutuhan.

Power amplifier kelas D cocok digunakan sebagai power amplifier untuk audio dengan

sistem low tone seperti halnya power untuk subwoofer, karena keluaran sinyal audio

untuk nada menegah (vokal) dan tinggi (treble) pada penguat kelas D tidak bagus.

Penguat Kelas E :

Seperti halnya penguat kelas C, penguat kelas E juga memerlukan rangkaian resonansi

LC dengan transistor yang hanya bekerja kurang dari setengah duty cycle. Perbedaan

antara penguat kelas C dengan penguat kelas E adalah wilayah kerjanya. Penguat kelas

C bekerja pada daerah aktif (linier). Sedangkan penguat kelas E, bekerja sebagai

switching seperti halnya penguat kelas D. Biasanya transistor yang digunakan adalah

transistor jenis FET. Dengan digunakannya transistor jenis FET (MOSFET/CMOS),

penguat ini menghasilkan output yang lebih efisien dan cocok untuk sistem yang

memerlukan drive arus besar namun dengan arus input yang sangat kecil. Oleh karena

efisiensinya yang baik, yakni bisa mencapai 100% dan juga penguat kelas E dapat

disederhanakan ke dalam sebuah chip IC, maka penguat kelas E sering diterapakan

pada peralatan transmisi mobile dengan antena sebagai rangkaian resonansinya.

Penguat Kelas F :

Penguat kelas F merupakan hasil pengembangan dari penguat kelas E. Susunan

rangkaian penguat kelas F lebih kompleks jika dibandingkan dengan penguat kelas E.

Dalam kondisi ideal, penguat kelas E dan penguat kelas F sama-sama memilik efisiensi

100%, namun saat kondisi ideal tersebut tidak tercapai, efisiensi dari penguat kelas F

lebih tinggi dibandingkan dengan penguat kelas E.

Penguat kelas F meningkatkan efisiensi dengan cara menghilangkan komponen genap

gelombang harmonik dari sinyal input untuk menghasilkan sinyal kotak. Dengan

didapatkannya sinyal kotak maka transistor akan berada pada kondisi saturasi atau

cut-off lebih lama dan dapat menjalankan fungsinya sebagai switch dengan lebih baik.

Penguat Kelas G :

Kelas G termasuk ke dalam kategori penguat analog. Tujuan dari penguat kelas G

adalah untuk meningkatkan efisiensi dari penguat kelas B/AB. Pada kelas B/AB,

tegangan supply hanya ada satu pasang yang sering dinotasikan sebagai +VCC dan

VEE misalnya +12V dan 12V (atau ditulis dengan +/-12volt). Pada penguat kelas G,

tegangan supply disusun secara bertingkat atau disebut dengan rail switching. Selain

untuk meningkatkan efisiensi, tujuan dari teknik penyusunan secara rail switching ini

juga untuk mengurangi tingkat disipasinya. Dengan menggunakan teknik rail switching

ini, energi yang terbuang dari tegangan keluaran transistor akan berkurang.

Penguat Kelas H :

Pada dasarnya penguat kelas H merupakan pengembangan dari penguat kelas G. Jika

pada penguat kelas G menggunakan tegangan supply tetap yang disusun secara

bertingkat, maka pada penguat kelas H menggunakan tegangan supply variable (dapat

berubah-ubah sesuai kebutuhan). Sehingga tidak perlu lagi menggunakan metode rail

switching. Hal inilah yang menyebabkan efisiensi dari penguat kelas H lebih tinggi jika

dibandingkan dengan penguat kelas G. Namun untuk penerapan dalam rangkaiannya

pun akan menjadi lebih kompleks dan rumit.

Penguat Kelas T :

Penguat kelas T merupakan amplifier digital dengan menggunakan teknologi yang

disebut Digital Power Processing. Seperti halnya penguat kelas D, penguat kelas T juga

menggunakan konsep modulasi PWM dengan switching transistor serta filter. Jika

pada penguat kelas D, proses sebelumnya adalah pengolahan dalam bentuk analog,

maka pada penguat kelas T, proses sebelumnya adalah pengolahan dengan

memanipulasi bit-bit digital. Dalam penguat kelas T terdapat audio prosesor dengan

proses umpanbalik yang juga digital untuk koreksi waktu tunda dan fasa. Akibat

prinsip kerjanya yang berada dalam proses digital, maka sinyal keluaran dari penguat

kelas T lebih tahan terhadap noise sehingga gelombang keluarannya menjadi lebih

jernih.

4) Perbedaan antara masing-masing penguat antara lain:

a. Posisi titik kerja (Q-point)

b. Perioda tegangan output dikuatkan

c. Efisiensi daya

d. Gain tegangan

e. Gain arus

UNIT VI

Documents

Transcript of UNIT VI