RANGKAIAN PENGUAT KELAS A
Rangkaian penguat kelas A
Cara yang paling mudah untuk mengenali jenis penguat kelas adalah dengan memperhatikan tegangan pada basis, pada gambar diatas tegangan Vcc yang masuk ke basis mengalami pembagian tegangan oleh adanya resistor yang dipasang secara parelel yaitu R1 dan R3, jadi langkah awal untuk menentukan jenis dari suatu penguat adalah dengan melihat tegangan yang masuk ke basis, bandingkan dengan penguat yang lain, penguat kelas B memiliki tegangan 0.7 V karena tegangan pada kaki basis sama dengan tegangan pada diode, sedangkan untuk kelas C tegangan pada basis sebesar 0 V karena di hubungkan ke ground melalui sebuah inductor . Perhatikan pada bagian input dan output, sebelum dan sesudah output terdapat sebuah capacitor (C2 dan C4) yang dipasang secara seri, fungsi dari capacitor ini disebut sebagai kopling karena berfungsi untuk menyalurkan transmisi, atau sebagai sambungan, sifat dasar dari kapasitor adalah menahan arus dc dan meloloskan arus AC, dengan adanya capasitor pada input dan outpun rangkaian maka dapat memfilter arus dc sehingga benar – benar arus AC yang masuk. Pada kaki basis dialiri arus yang cukup untuk mengaktifkan kerja dari transistor, arus I B yang cukup besar juga akan mengakibatkan arus yang melalui IC juga cukup sangat besar, karena sesuai persamaan IE = IC + IB sedangkan IE ≈ IC , akibat arus yang besar tersebut transistor akan cepat panas dan jika hal ini tetap dibiarkan maka transistor dapat rusak, untuk menanggulangi hal ini maka pada kaki emitor diberi resistor (R2), resistor ini mengakibatkan Vce semakin turun sehingga suhu di transistor dapat ditahan untuk tidak naik, dengan cara ini suhu di transistor masih diambang toleransi yang tidak merusak transistor, R2 juga sering disebut sebagai pengendali suhu pada rangkaian penguat kelas A. Sekarang perhatikan kapasitor yang dirangkai secara parallel dengan R2 (C1) kapasitor ini disebut sebagai kapasitor byapass karena memiliki XC yang kecil, fungsi dari capasitor bypass juga untuk memudahkan analisa AC pada rangkaian, hal yang perlu diperhatikan adalah nilai dari XC harus 20x dibawah nilai R2, sehingga nilai dari capasitor itu sendiri dapat ditentukan dengan persamaan
XC= 12πfC Jika diperhatikan pada bagian yang paling dekat dengan Vcc terdapat kapasitor juga yang dipasang secara parallel terhadap Vcc, kapasitor ini sering disebut juga sebagai kapasitor decoupling (C3), karena kapasitor ini menjaga agar sinyal distorsi yang dihasilkan dari rangkaian tidak mempengaruhi input. Pada bagian output dipasang sebuah inductor (L1), inductor ini disebut juga sebagai RFC (Radio Frequency Cook) yang kerjanya hampir mirip dengan LPF, fungsinya adalah meloloskan dc dan menahan arus AC agar AC tidak naik ke Vcc kembali, pada Radio Frequency RFC berfungsi untuk menahan arus AC. Penguat kelas A cocok untuk menguatkan frekuensi kecil, karena tidak membutuhkan daya yang besar, karena itu penguat kelas A sering dipasang pada bagian awal untuk menguatkan frekuensi kecil yang kemudian dikuatkan lagi oleh penguat yang lain baik kelas B maupun kelas C.
http://elkakom.telkompoltek.net/2010/07/rangkaian-penguat-kelas_01.html
Rangkaian Penguat Kelas C
Beril Harits L / 0831130063 / 2A Sebelumnya pada Penguat kelas B perlu 2 transistor untuk bekerja dengan baik, maka ada penguat yang disebut kelas C yang hanya perlu 1 transistor. Ada beberapa aplikasi yang memang hanya memerlukan 1 phase positif saja. Contohnya adalah pendeteksi dan penguat frekuensi pilot, rangkaian penguat tuner RF dan sebagainya. Transistor penguat kelas C bekerja aktif hanya pada phase positif saja, bahkan jika perlu cukup sempit hanya pada puncak-puncaknya saja dikuatkan. Sisa sinyalnya bisa direplika oleh rangkaian resonansi L dan C. Tipikal dari rangkaian penguat kelas C adalah seperti pada rangkaian diatas. Rangkaian ini juga tidak perlu dibuatkan bias, karena transistor memang sengaja dibuat bekerja pada daerah saturasi. Rangkaian L C pada rangkaian tersebut akan ber-resonansi dan ikut berperan penting dalam me-replika kembali sinyal input menjadi sinyal output dengan frekuensi yang sama. Rangkaian ini jika diberi umpanbalik dapat menjadi rangkaian osilator RF yang sering digunakan pada pemancar. Penguat kelas C memiliki efisiensi yang tinggi bahkan sampai 100%, namun tingkat fidelitasnya memang lebih rendah. Tetapi sebenarnya fidelitas yang tinggi bukan menjadi tujuan dari penguat jenis ini. KELEBIHAN Lebih efisien. Karena dapat memperkuat sinyal hanya pada frekuensi tertentu saja. Pada penguat kelas C ada rangkaian tambahan berupa kapasitor dan induktor atau disebut juga sirkuit resonan. Rangkaian ini fungsinya sebagai filter frekuensi. Nilai C dan L akan mempengaruhi nilai
frekuensi yang akan diperkuat. Jadi hanya satu jenis frekuensi dan kelipatannya saja yang dapat diperkuat. KEKURANGAN • Amplitudo terpotong • Tidak bagus untuk power besar • Memotong Modulasi PENGGUNAAN Untuk penguat kelas C biasanya digunakan pada rangkaian gelombang radio, misalnya pada antena untuk memperkuat sinyal yang memiliki frekuensi tertentu.
RANGKAIAN PENGUAT KELAS AB
MUHAMMAD ZAINUL ABIDIN /2A / 0831130010 Cara lain untuk mengatasi cross-over adalah dengan menggeser sedikit titik Q pada garis beban dari titik B ke titik AB (gambar-1). Ini tujuannya tidak lain adalah agar pada saat transisi sinyal dari phase positif ke phase negatif dan sebaliknya, terjadi overlap diantara transistor Q1 dan Q2. Pada saat itu, transistor Q1 masih aktif sementara transistor Q2 mulai aktif dan demikian juga pada phase sebaliknya. Penguat kelas AB merupakan kompromi antara efesiensi (sekitar 50% - 75%) dengan mempertahankan fidelitas sinyal keluaran. Ada beberapa teknik yang sering dipakai untuk menggeser titik Q sedikit di atas daerah cut-off. Salah satu contohnya adalah seperti gambar-3 berikut ini. Resistor R2 di sini berfungsi untuk memberi tegangan jepit antara base transistor Q1 dan Q2. Pembaca dapat menentukan berapa nilai R2 ini untuk memberikan arus bias tertentu bagi kedua transistor. Tegangan jepit pada R2 dihitung dari pembagi tegangan R1, R2 dan R3 dengan rumus VR2=(2VCC) R2/(R1+R2+R3). Lalu tentukan arus base dan lihat relasinya dengan arus Ic dan Ie sehingga dapat dihitung relasiny dengan tegangan jepit R2 dari rumus VR2=2x0.7+Ie(Re1+Re2). Penguat kelas AB ternyata punya masalah dengan teknik ini, sebab akan terjadi penggemukan sinyal pada kedua transistornya aktif ketika saat transisi. Masalah ini disebut dengan gumming. Untuk menghindari masalah gumming ini, ternyata sang insinyur (yang mungkin saja bukan seorang insinyur) tidak kehilangan akal. Maka dibuatlah teknik yang hanya mengaktifkan salah satu transistor saja pada saat transisi. Caranya adalah dengan membuat salah satu transistornya bekerja pada kelas AB dan satu lainnya bekerja pada kelas B. Teknik ini bisa dengan memberi bias konstan pada salah satu transistornya yang bekerja pada kelas AB (biasanya selalu yang PNP). Caranya dengan menganjal base transistor tersebut menggunakan deretan dioda atau susunan satu transistor aktif. Maka kadang penguat seperti ini disebut juga dengan penguat kelas AB plus B atau bisa saja diklaim sebagai kelas AB saja atau kelas B
karena dasarnya adalah PA kelas B. Penyebutan ini tergantung dari bagaimana produk amplifier anda mau diiklankan. Karena penguat kelas AB terlanjur memiliki konotasi lebih baik dari kelas A dan B. Namun yang penting adalah dengan teknik-teknik ini tujuan untuk mendapatkan efisiensi dan fidelitas yang lebih baik dapat terpenuhi.
KOMPONEN DASAR TRANSISTOR
Transistor adalah komponen elektronika yang tersusun dari dari bahan semi konduktor yang memiliki 3 kaki yaitu: basis (B), kolektor (C) dan emitor (E). Berdasarkan susunan semikonduktor yang membentuknya, transistor dibedakan menjadi dua tipe, yaitu transistor PNP dan transistor NPN. Untuk membadakan transistor PNP dan NPN dapat dari arah panah pada kaki emitornya. Pada transistor PNP anak panah mengarah ke dalam dan pada transistor NPN arah panahnya mengarah ke luar. Pada prinsipnya, suatu transistor terdiri atas dua buah dioda yang disatukan. Agar transistor dapat bekerja, kepada kakikakinya harus diberikan tegangan, tegangan ini dinamakan bias voltage. Basisemitor diberikan forward voltage, sedangkan basiskolektor diberikan reverse voltage. Sifat transistor adalah bahwa antara kolektor dan emitor akan ada arus (transistor akan menghantar) bila ada arus basis. Makin besar arus basis makin besar penghatarannya.
Berbagai bentuk transistor yang terjual di pasaran, bahan selubung kemasannya juga ada berbagai macam misalnya selubung logam, keramik dan ada yang berselubung polyester. Transistor pada umumnya mempunyai tiga kaki, kaki pertama disebut basis, kaki berikutnya dinamakan kolektor dan kaki yang ketiga disebut emitor.
Suatu arus listrik yang kecil pada basis akan menimbulkan arus yang jauh lebih besar diantara kolektor dan emitornya, maka dari itu transistor digunakan untuk memperkuat arus (amplifier).
Terdapat dua jenis transistor ialah jenis NPN dan jenis PNP. Pada transistor jenis NPN tegangan basis dan kolektornya positif terhadap emitor, sedangkan pada transistor PNP tegangan basis dan kolektornya negatif terhadap tegangan emitor.
Transistor dapat dipergunakan antara lain untuk : •
Sebagai penguat arus, tegangan dan daya (AC dan DC)
•
Sebagai penyearah
•
Sebagai mixer
•
Sebagai osilator
•
Sebagai switch
Pemberian Tegangan Muka (Voltage Bias) Pada Transistor
Agar transistor dapat bekerja maka pemberian tegangan muka pada transistor harus seperti diatas yaitu: •
Dioda BE di beri bias maju (forward bias)
•
Dioda BC di beri bias mundur (reverse bias)
Rangkaian Dasar Transistor
Common Base
Penguatan arus pada common base : α = Ic/ Ie . Sifat-sifat rangkaian common base adalah: •
Impedansi input rendah
•
Impedansi output tinggi
•
Penguatan arus <1
•
Penguatan teganagan besar
•
Tidak mengalami perubahan fase pada output
Common Colector
Penguatan arus pada common colector : γ = Ie/ Ib adalah:
. Sifat-sifat rangkain common colector
•
Impedansi input tinggi
•
Impedansi output rendah
•
Penguatan arus besar
•
Penguatan tegangan <1
•
Penguatan daya kecil
•
Tidak mengalami perubahan fase pada output
Common Emitor
Penguatan arus pada common emitor : β = Ie/ Ib . Sifat-sifat rangkaian common emitor adalah: •
Impedansi input rendah
•
Impedansi output tinggi
•
Penguatan tegangan besar
•
Penguatan daya besar
•
Output mengalami perubahan fase 180o terhadap input
• FIELD EFFECT TRANSISTOR Field Effect Transistor (FET) adalah suatu jenis transistor khusus. Tidak seperti transistor biasa, yang akan menghantar bila diberi arus basis, transistor jenis ini akan menghantar bila diberikan tegangan (jadi bukan arus). Kaki kakinya diberi nama Gate (G), Drain (D) dan Source(S).
FET Beberapa Kelebihan FET dibandingkan dengan transistor biasa ialah antara lain penguatannya yang besar, serta desah yang rendah. Karena harga FET yang lebih tinggi dari transistor, maka hanya digunakan pada bagianbagian yang memang memerlukan. Ujud fisik FET ada berbagai macam yang mirip dengan transistor. Seperti halnya dengan transistor, ada dua jenis FET yaitu KanalN dan KanalP. Kecuali itu terdapat beberapa macam FET ialah Junktion FET (JFET) dan Metal Oxide Semiconductor FET (MOSFET). •
MOSFET
Metal Oxide Semiconductor FET (MOSFET) adalah suatu jenis FET yang mempunyai satu Drain, satu Source dan satu atau dua Gate. MOSFET mempunyai input impedance yang sangat tinggi. Mengingat harga yang cukup tinggi, maka MOSFET hanya digunakan pada bagianbagian yang benarbenar memerlukannya. Penggunaannya misalnya sebagai RF amplifier pada receiver untuk memperoleh amplifikasi yang tinggi dengan desah yang rendah.
Mosfet Dalam pengemasan dan perakitan dengan menggunakan MOSFET perlu diperhatiakan bahwa komponen ini tidak tahan terhadap elektrostatik, mengemasnya menggunakan kertas timah, pematriannya menggunakan jenis solder yang khusus untuk pematrian MOSFET. Seperti halnya pada FET, terdapat dua macam MOSFET ialah Kanal P dan Kanal N.
Contoh aplikasi transistor •
Transistor sebagai sakelar
•
Transistor sebagai penguat
Bias Transistor Untuk dapat bekerja, sebuah transistor membutuhkan tegangan bias pada basisnya. Kebutuhan tegangan bias ini berkisar antara 0.5 sampai 0.7 Volt tergantung jenis dan bahan semikonduktor yang digunakan. Untuk transistor NPN, tegangan bias pada basis harus lebih positif dari emitor. Dan untuk transistor PNP, tegangan bias pada basis harus lebih negatif dari emitor. Semakin tinggi arus bias pada basis, maka transistor semakin jenuh (semakin ON) dan tegangan kolektor-emitor (VCE) semakin rendah.
Bias Transistor Pada gambar terlihat bahwa TR1 adalah termasuk jenis NPN, jadi tegangan bias pada basis (Vbb) harus lebih positif dari emitor (Vee). Untuk memudahkan maka Vcc ditulis dengan +Vcc dan Vee ditulis dengan -Vee. Dan TR2 adalah termasuk jenis PNP, jadi tegangan bias padabasis (Vbb) harus lebih negatif dari emitor (Vee). Untuk memudahkan maka Vcc ditulis dengan -Vcc dan Vee ditulis dengan +Vee.
Transistor sebagai Saklar Dengan mengatur bias sebuah transistor sampai transistor jenuh, maka seolah akan didapat hubung singkat antara kaki kolektor dan emitor. Dengan memanfaatkan fenomena ini, maka transistor dapat difungsikan sebagai saklar elektronik.
Transistor Sebagai Saklar Pada gambar terlihat sebuah rangkaian saklar elektronik dengan menggunakan transistor NPN dan transistor PNP. Tampak TR3 (NPN) dan TR4 (PNP) dipakai menghidupkan dan mematikan LED. TR3 dipakai untuk memutus dan menyambung hubungan antara katoda LED dengan ground. Jadi jika transistor OFF maka led akan mati dan jika transistor ON maka led akan hidup. Karena kaki emitor dihubungkan ke ground maka untuk menghidupkan transistor, posisi saklar SW1 harus ON jadi basis transistor TR3 mendapat bias dari tegangan positif dan akibatnya transistor menjadi jenuh (ON) lalu kaki kolektor dan kaki emitor tersambung. Untuk mematikan LED maka posisi SW1 harus OFF.
TR4 dipakai untuk memutus dan menyambung hubungan antara anoda LED dengan tegangan positif. Jadi jika transistor OFF maka led akan mati dan jika transistor ON maka led akan hidup. Karena kaki emitor dihubungkan ke tegangan positif, maka untuk menghidupkan transistor, posisi saklar SW2 harus ON jadi basis transistor TR4 mendapat bias dari tegangan negatif dan akibatnya transistor menjadi jenuh (ON) lalu kaki emitor dan kaki kolektor tersambung. Untuk mematikan LED maka posisi SW1 harus OFF.
Transistor sebagai penguat arus Fungsi lain dari transistor adalah sebagai penguat arus. Karena fungsi ini maka transistor bisa dipakai untuk rangkaian power supply dengan tegangan yang di set. Untuk keperluan ini transistor harus dibias tegangan yang konstan pada basisnya, supaya pada emitor keluar tegangan yang tetap. Biasanya untuk mengatur teganganbasis supaya tetap digunakan sebuah dioda zener.
Transistor Sebagai Penguat Arus Pada gambar tampak dua buah regulator dengan polaritas tegangan output yang berbeda. Transistor TR5 (NPN) dipakai untuk regulator tegangan positif dan transistor TR6 (PNP) digunakan untuk regulator tegangan negatif. Tegangan basis pada masing masing transistor dijaga agar nilainya tetap oleh dioda zener D3 dan D4. Dengan demikian tegangan yang keluar pada emitor mempunyai arus sebesar perkalian antara arus basis dan HFE transistor.
Transistor sebagai penguat sinyal AC Selain sebagai penguat arus, transistor juga bisa digunakan sebagai penguat tegangan pada sinyal AC. Untuk pemakaian transistor sebagai penguat sinyal digunakan beberapa macam teknik pembiasan basis transistor. Dalam bekerja sebagai penguat sinyal AC, transistor dikelompokkan menjadi beberapa jenis penguat, yaitu: penguat kelas A, penguat kelas B, penguat kelas AB, dan kelas C.
Transistor Sebagai Penguat Sinyal AC Pada gambar tampak bahwa R15 dan R16 bekerjasama dalam mengatur tegangan bias pada basis transistor. Konfigurasi ini termasuk jenis penguat kelas A. Sinyal input masuk ke penguat melalui kapasitor C8 ke basis transistor. Dan sinyal output diambil pada kaki kolektor dengan melewati kapasitor C7. Fungsi kapasitor pada input dan output penguat adalah untuk mengisolasi penguat terhadap pengaruh dari tegangan DC eksternal penguat. Hal ini berdasarkan karakteristik kapasitor yang tidak melewatkan tegangan DC.
PENGUAT DAYA KELAS A dengan RANGKAIAN DASAR KELAS A
oleh:Fendy Astika S./0831130023/2A
PENGUAT DAYA KELAS A dengan RANGKAIAN DASAR KELAS A PENGUAT DAYA Dalam elektronika banyak sekali dijumpai jenis penguat, pengelompokkan dapat berdasarkan: 1. rentang frekuensi operasi, a. gelombang lebar (seperti: penguat audio, video, rf dll) b. gelombang sempit (seperti tuned amplifier).
2. metoda pemasangan rangkaian, a. pemasangan AC : semua komponen frekuensi rendah (termasuk dc) tidak diteruskan ke rangkaian penguat b. pemasangan DC : salah satu tipenya adalah penguat chopper, sinyal input terbelah menjadi seri pulsa kemudian diperkuat oleh penguat ac sebelum dikembalikan lagi ke level dc. 3. titik bias pada penguat: kelas A, kelas B, kelas AB dan kelas C 4. tegangan 5. arus 6. daya
Berdasarkan dengan tipe pembiasan yang dilakukan oleh penguat, dapat dikelompokkan menjadi: 1. kelas A : Titik kerja diatur agar seluruh fasa sinyal input diatur sedemikian rupa sehingga seluruh fasa arus output selalu mengalir. Penguat ini beroperasi pada daerah linear. 2. kelas B : Titik kerja diatur pada suatu sisi ekstrim saja, sehingga daya quiescent sangat kecil. Untuk sinyal input sinusoida, penguatan hanya terjadi pada setengah perioda sinyal input saja. 3. kelas AB : Titik kerja diatur dua ekstrim dari kelas A dan kelas B. Jadi sinyal output sama dengan nol pada satu bagian namun dengan selang kurang dari setengah siklus sinyal sinus. 4. kelas C : Titik kerja diatur beropersi untuk arus (tegangan)
output sama dengan nol dengan selang lebih besar dari setengah siklus sinus. Sehingga penguat bekerja kurang dari setengah perioda sinyal input. Kita akan membahas lebih lanjut tentang Penguat Daya Kelas A: Contoh dari penguat kelas A adalah adalah rangkaian dasar common emiter (CE) transistor. Penguat tipe kelas A dibuat dengan mengatur arus bias yang sesuai di titik tertentu yang ada pada garis bebannya. Sedemikian rupa sehingga titik Q ini berada tepat di tengah garis beban kurva VCE-IC dari rangkaian penguat tersebut dan sebut saja titik ini titik A. Gambar berikut adalah contoh rangkaian common emitor dengan transistor NPN Q1. Garis beban pada penguat ini ditentukan oleh resistor Rc dan Re dari rumus VCC = VCE + IcRc + IeRe. Jika Ie = Ic maka dapat disederhanakan menjadi VCC = VCE + Ic (Rc+Re). Selanjutnya pembaca dapat menggambar garis beban rangkaian ini dari rumus tersebut. Sedangkan resistor Ra dan Rb dipasang untuk menentukan arus bias. Pembaca dapat menentukan sendiri besar resistor-resistor pada rangkaian tersebut dengan pertama menetapkan berapa besar arus Ib yang memotong titik Q. Besar arus Ib biasanya tercantum pada datasheet transistor yang digunakan. Besar penguatan sinyal AC dapat dihitung dengan teori analisa rangkaian sinyal AC. Analisa rangkaian AC adalah dengan menghubung singkat setiap komponen kapasitor C dan secara imajiner menyambungkan VCC ke ground. Dengan cara ini rangkaian gambar-1dapat dirangkai menjadi seperti gambar-3. Resistor Ra dan Rc dihubungkan ke ground dan semua kapasitor
dihubung singkat. Dengan adanya kapasitor Ce, nilai Re pada analisa sinyal AC menjadi tidak berarti. Pembaca dapat mencari lebih lanjut literatur yang membahas penguatan transistor untuk mengetahui bagaimana perhitungan nilai penguatan transistor secara detail. Penguatan didefenisikan dengan Vout/Vin = rc / re`, dimana rc adalah resistansi Rc paralel dengan beban RL (pada penguat akhir, RL adalah speaker 8 Ohm) dan re` adalah resistansi penguatan transitor. Nilai re` dapat dihitung dari rumus re` = hfe/hie yang datanya juga ada di datasheet transistor. Gambar-4 menunjukkan ilustrasi penguatan sinyal input serta proyeksinya menjadi sinyal output terhadap garis kurva x-y rumus penguatan vout = (rc/re) Vin. Ciri khas dari penguat kelas A, seluruh sinyal keluarannya bekerja pada daerah aktif. Penguat tipe class A disebut sebagai penguat yang memiliki tingkat fidelitas yang tinggi. Asalkan sinyal masih bekerja di daerah aktif, bentuk sinyal keluarannya akan sama persis dengan sinyal input. Namun penguat kelas A ini memiliki efisiensi yang rendah kira-kira hanya 25% - 50%. Ini tidak lain karena titik Q yang ada pada titik A, sehingga walaupun tidak ada sinyal input (atau ketika sinyal input = 0 Vac) transistor tetap bekerja pada daerah aktif dengan arus bias konstan. Transistor selalu aktif (ON) sehingga sebagian besar dari sumber catu daya terbuang menjadi panas. Karena ini juga transistor penguat kelas A perlu ditambah dengan pendingin ekstra seperti heatsink yang lebih besar.
Perbedaan Amplifier kelas A, kelas Bpush-pull dan kelas AB
Created By : Aditya Nugraha / 0831130076 / 2A
Transistor sebagai Penguat (Amplifier) Transistor merupakan komponen yang dapat menguatkan arus.Dengan kemampuan ini, transistor dapat dimanfaatkan dalam dua moda, yaitu moda nonlinier dan moda linier. Moda nonlinier contohnya adalah pemanfaatan transistor sebagai saklar elektronik, sedangkan moda linier adalah transistor sebagai penguat (amplifier). Dalam penerapannya sebagai amplifier, terdapat beberapa jenis konfigurasi amplifier. Dalam halaman ini, akan dibahas tiga buah konfigurasi amplifier, yaitu amplifier kelas A, Kelas B dan kelas AB.
Amplifier Kelas A Titik beban transistor pada penguat kelas A diletakkan di antara titik A dan B, biasanya untuk menghasilkan kinerja yang baik maka titik beban diletakkan tepat di tengahtengah garis beban. Hal ini memiliki maksud agar sinyal keluaran akan memiliki bentuk sinyal yang simetri antara siklus negatif dan positif. Supaya diperoleh titik beban yang tepat ditengah, maka VCE dirancang supaya sama besar dengan VCC/2. Untuk menghasilkan ini, maka IB dirancang supaya menghasilkan ICRC sama dengan VCC/2. Penguat kelas A dapat diwujudkan dengan rangkaian seperti Gambar 3. Penguat kelas A dirancang untuk menguatkan sinyal-sinyal kecil. Sedangkan kekurangan dari penguat jenis ini adalah ketika tidak ada sinyal masukan, maka transistor akan tetap mengkonsumsi arus listrik.
Amplifier Kelas B (push-pull) Penguat ini diwujudkan dengan merangkai sepasang transistor komplemen seperti pada Gambar 4. Berbeda dengan penguat kelas A, titik beban transistor penguat kelas B diletakkan pad titik B (titik cut-off). Dengan kondisi seperti ini, maka ketika tidak ada sinyal masukan, maka transistor tidak mengkonsumsi arus listrik. Penguat jenis ini dikenal juga sebagai penguat push-pull karena kerja dari pasangan transistor adalah bergantian. Penguat ini diterapkan sebagai penguat akhir, atau penguat sinyal besar. Ketika Vin berada dalam fasa positif maka hanya transistor NPN yang ON, sedangkan ketika sinyal Vin berada dalam fasa negatif maka hanya transistor PNP yang ON. Akan tetapi karena bias tegangan transistor berasal dari sinyal Vin, maka sinyal ini akan terpotong oleh tegangan VBE, sehingga sinyal keluarannya akan mengalami kecacatan (distorsi).
Amplifier Kelas AB Untuk mengatasi permaslahan distorsi pada penguat kelas B, maka dibuatlah penguat kelas AB. Penguat ini memiliki titik beban yang berada sedikit di atas titik B (Gambar 2), yaitu transistor dalam kondisi dibias dengan tegnagn ambang sebesar VBE. Dalam kondisi ini, maka dalam keadaan tanpa sinyal Vin, transistor tidak mengkonsumsi arus listrik. Sedangkan ketika Vin muncul maka sinyal ini tidak terpotong oleh tegangan VBE sehingga sinyal keluarannya tidak mengalami distorsi. Contoh dari penguat kelas AB adalah seperti pada Gambar 5.
Jenis dan Fungsi Kapasitor Posted on 14 Juni 2010 by balipaper
Jenis Kapasitor: 1. Kapasitor tetap, terdiri atas kapasitor polar dan nonpolar. 2. Kapasitor variable, jenis ini memiliki nilai kapasitas yang bisa diubahubah.Jenisnya ada dua macam, yaitu parko dan trimer.
Fungsi Kapasitor: 1. Memisahkan arus bolak-balik dari arus searah. 2. Meratakan arus keluaran dari suatu penyearah arus.
3. Memilih gelombang pada pesawat penerima radio 4. Mengontrol frekuansi pada rangkaian osilator 5. Menyimpan muatan listrik
Kapasitor Label: fungsi kapasitor, jenis kapasitor
Kapasitor
adalah komponen elektronika yang mampu menyimpan arus dan tegangan listrik untuk sementara waktu. Seperti juga halnya resistor, kapasitor termasuk salah satu komponen pasif yang banyak digunakan dalam membuat suatu rangkaian. Dalam bidang elektronika, komponen kapasitor disebut juga kondensator. Kapasitor sendiri berasal dari kata kapasitance (kapasitas), yang artinya adalah untuk menyimpan arus listrik (didalam istilah elektronika disebut muatan listrik). Jadi kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat diisi dengan muatan listrik kemudian disimpan untuk sementara waktu, selanjutnya dikosongkan melalui sebuah sistem atau dihubungkan ke bumi. Seperti juga resistor, kapasitor mempunyai nilai satuan, yang dinyatakan dengan FARAD (F). Nama farad diberikan sebagai penghargaan kepada penciptanya yang bernama Michael Faraday. Satuan farad adalah satuan yang sangat besar dan jarang digunakan dalam percobaan, biasanya digunakan satuan farad tersebut dalam bentuk pecahan •
1 farad (F) = 1000000 uF (mikro farad)
•
1 mikro farad (uF) = 1000 nF (nano farad)
•
1 nano farad (nF) = 1000 pF (piko farad)
Fungsi kapasitor Pemasangan kapasitor pada suatu rangkaian mempunyai maksud dan tujuan di antaranya : •
Sebagai penghubung (coupling) bagian dalam suatu rangkaian.
•
Memisahkan arus bolak-balik dari arus searah.
•
Sebagai filter yang dipakai pada rangkaian catu daya.
•
Sebagai pembangkit frekuensi dalam rangkaian pemancar.
yang
menghubungkan
masing-masing
•
Menghemat daya listrik dalam rangkaian lampu TL.
Jenis-jenis kapasitor Yang membedakan jenis kapasitor satu dengan yang lain adalah dielektrikumnya, yaitu bahan dasar yang digunakan untuk membuat kapasitor tersebut. Antar lain : - Kapasitor elektrolit (Elco)
Kapasitor elektrolit pada umumnya dibuat dengan kapasitas yang besar dan memiliki kehandalan yang tinggi serta awet dalam pemakaiannya. Kapasitor jenis ini banyak dipergunakan dalam rangkaian catu daya (power supply). Karakteristik utama adalah kapasitor ini memiliki perbedaan polaritas pada kedua kakinya yaitu kutub positif (+) dan kutub negatif (-), sehingga dalam pemasangannya juga harus diperhatikan karena bila salah menempatkan kakinya terbalik antara positif dengan negatif atau sebaliknya, maka kapasitor ini akan rusak dan bahkan bisa meledak. Untuk membedakan polaritas kakinya biasanya terdapat garis putus-putus atau strip pada bodi kapasitor, maka dapat dipastikan bahwa kaki yang berada dibawah strip itu mempunyai polaritas negatif (-). Besarnya nilai kapasitansi biasanya dituliskan dengan angka pada bodi transistor tersebut. - Kapasitor tantalum
Merupakan jenis kapasitor elektrolit yang elektrodanya terbuat dari material tantalum. Komponen ini memiliki polaritas, cara membedakannya dengan mencari tanda + atau tanda lainya yang ada pada bodi kapasitor, tanda ini menyatakan bahwa pin dibawahnya memiliki polaritas positif. Diharapkan berhati – hati di dalam pemasangan komponen karena tidak boleh terbalik. Karakteristik temperatur dan frekuensi lebih bagus daripada kapasitor elektrolit yang terbuat dari bahan alumunium dan kebanyakan digunakan untuk sistem yang menggunakan sinyal analog. - Kapasitor Keramik Pada umumnya kapasitor keramik memiliki bentuk bermacam-macam seperti bentuk tabung, pelat, segi empat, dan lain-lain. Dalam pemakaiannya, kapasitor
keramik cukup stabil dan sangat cocok dipakai untuk rangkaian frekiuensi tinggi yaitu untuk melewatkan sinyal frekuensi tinggi ke ground. Kapasitor jenis ini tidak memiliki polaritas, sehingga dalam pemasangannya dapat dibolak-balik, dan umumnya hanya tersedia dengan nilai kapasitansi yang sangat kecil. Namun yang perlu diingat bahwa kapasitor ini mampu bekerja pada rate tegangan dari mulai yang paling kecil sampai dengan batas 100 Volt. Nilai kapasitansinya biasanya dituliskan dengan kode warna, namun ada kalanya menggunakan angga-angka yang terdapat pada bodinya.
Resistor Label: fungsi resistor, resistor tetap
Resistor
adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi atau menghambat arus listrik yang melewatinya dalam suatu rangkaian. Sesuai dengan nama dan kegunaanya maka resistor mempunyai sifat resistif (menghambat) yang umunya terbuat dari bahan karbon.Dari hukum Ohm di jelaskan bahwa resistansi akan berbanding terbalik dengan jumlah arus yang melaluinya. Maka untuk menyatakan besarnya resistansi dari sebuah resistor dinyatakan dalam satuan Ohm yang dilambangkan dengan simbol Ω (Omega). Untuk menggambarkanya dalam suatu rangkaian dilambangkan dengan huruf R, karena huruf ini merupakan standart internasional yang sudah disepakati bersama untuk melambangkan sebuah komponen resistor dalam sebuah rangkaian. Fungsi atau kegunaan resistor dalam rangkaian •
Sebagai pembagi arus
•
Sebagai pembagi tegangan
•
Sebagai penurun tegangan
•
Sebagai penghambat arus listrik, dan lain-lain
1. Macam-macam resistor Berdasarkan jenis bahan yang digunakan untuk membuatnya, resistor dibedakan menjadi beberapa jenis antara lain resistor kawat, resistor arang, resistor oksida logam, resistor film, resistor karbon, dan banyak lagi jenis lainya. Namun dalam praktek perdagangan di pasaran, resistor hanya di bedakan menjadi resistor tetap (fixed resistor) dan resistor tidak tetap (variable resistor) 1.1. Resistor tetap (Fixed resistor)
Resistor tetap adalah resistor yang nilai hambatanya tidak dapat dirubahrubah dan besarnya sudah ditentukan oleh pabrik yang membuatnya. Ciri fisik untuk mengenali resistor jenis ini adalah bahan pembuat resistor berada di tengah, dan pada kedua ujungnya terdapat conducting metal, kemasan seperti inilah yang dinamakan dengan axial. Ukuran fisik resistor tetap bermacam-macam yaitu tergantung besarnya daya yang dimilikinya. Misalnya resistor tetap dengan daya 2 watt akan mempunyai bentuk fisik yang jauh lebih besar dari pada resistor yang mempunyai daya 1/4 watt.
Pada gambar disamping ditunjukan beberapa contok bentuk fisik dari resistor tetap, dari yang paling kecil sampai yang paling besar sesuai dengan daya yang di milikinya. Dengan perkembangan teknologi yang semakin maju, maka diciptakan sebuah teknologi baru yang disebut dengan SMD (Surface Mounted Device) yang membuat bentuk resistor tetap menjadi lebih kecil sehingga dalam prakteknya kita dapat membangun sebuah sistem yang mempunya ukuran sekecil mungkin.
Gambar di samping adalah merupakan bentuk fisik dari SMD resistor, bentuknya kotak dan berukuran sangat kecil yang cara pemasangannya adalah dengan menempel pada papan pcb. Resistor jenis ini juga memiliki nilai resistansi yang dituliskan pada body dengan menggunakan angkaangka seperti yang terlihat pada gambar.
Selain kemasan axial, terdapat pula kemasan lain yang disebut dengan (Single-In-Line) SIP resistor. Dimana didalam satu kemasan ini terdapat beberapa resistor yang disusun secara paralel dan mempunyai 1 pusat yang disebut dengan common. Cara pemasangannya biasanya berdiri sesuai
dengan kaki-kaki yang ada, maka dengan resistor ini juga bisa menghemat ruang dalam penempatan pada papan pcb. Gambar di samping ini adalah bentuk fisik dari SIP Resistor yang memiliki 9 pin dan 5 pin. Namun di pasaran akan sangat banyak ditemukan SIP Resistor dengan jumlah pin yang berbeda-beda sesuai dengan kebutuhanya.
Penguat Daya Kelas A pada Penerima Radio
Oleh:Eka Fitri Susanti/0831130028/2b Pemancar CW biasanya dapat memancarkan daya dari 1 sampai 100 W, tergantung pada transistor yang digunakan. rangkaiannya dapat sederhana. Transistor merupakan komponen yang dapat menguatkan arus.Dengan kemampuan ini, transistor dapat dimanfaatkan dalam dua moda, yaitu moda nonlinier dan moda linier. Moda nonlinier contohnya adalah pemanfaatan transistor sebagai saklar elektronik, sedangkan moda linier adalah transistor sebagai penguat (amplifier). Penguat tipe kelas A dibuat dengan mengatur arus bias yang sesuai di titik tertentu yang ada pada garis bebannya. Titik beban transistor pada penguat kelas A diletakkan di antara titik A dan B, biasanya untuk menghasilkan kinerja yang baik maka titik beban diletakkan tepat di tengah-tengah garis beban. Hal ini memiliki maksud agar sinyal keluaran akan memiliki bentuk sinyal yang simetri antara siklus negatif dan positif. Supaya diperoleh titik beban yang tepat ditengah, maka VCE dirancang supaya sama besar dengan VCC/2. Untuk menghasilkan ini, maka IB dirancang supaya menghasilkan ICRC sama dengan VCC/2.
Ciri khas dari penguat kelas A, seluruh sinyal keluarannya bekerja pada daerah aktif. Penguat tipe class A disebut sebagai penguat yang memiliki tingkat fidelitas yang tinggi. Asalkan sinyal masih bekerja di daerah aktif, bentuk sinyal keluarannya akan sama persis dengan sinyal input. Namun penguat kelas A ini memiliki efisiensi yang rendah kira-kira hanya 25% 50%. Ini tidak lain karena titik Q yang ada pada titik A, sehingga walaupun tidak ada sinyal input (atau ketika sinyal input = 0 Vac) transistor tetap bekerja pada daerah aktif dengan arus bias konstan. Transistor selalu aktif (ON) sehingga sebagian besar dari sumber catu daya terbuang menjadi panas. Karena ini juga transistor penguat kelas A perlu ditambah dengan pendingin ekstra seperti heatsink yang lebih besar. Pada radio, penguat class A baik digunakan untuk mengolah sinyal-sinyal yang kecil, dan tidak bisa digunakan untuk bekerja pada frekuensi-frekuensi tinggi. Rangkaian kelas A ini bisa terdapat dalam rangkaian osilator colpitts atau rangkaian osilator Hartley yang digunakan sebagai amplifier dalam pemancar radio. Gambar di atas, sebagai contoh rangkaian class A dalam pemancar radio.
Penguat Daya RF
Rizki P.P/0831130077/2C
Penguat daya RF dirancang untuk dioperasikan pada frekuensi (Fc ) 100 MHz, dengan daya keluaran (Pout ) 1000 mW pada tegangan (VCC ) 12 V. Frekuensi kerja ditetapkan karena berhubungan dengan transistor dan nilai komponen yang akan digunakan, yaitu induktor dan kapasitor. Tegangan catu ditetapkan untuk menentukan resistansi beban kolektor ( RL) yang dibutuhkan untuk menghasilkan daya keluaran yang diharapkan. Penguat daya RF dirancang untuk menghasilkan keluaran sebesar 1000 mW dengan sinyal masukan 7,94 mW (daya keluaran osilator pada sistem 50Ω ).Penguat daya RF akan dibuat dari tiga tingkatan penguat, yaitu penguat I, penguat II, dan penguat III. Penguat I akan dioperasikan pada kelas A, sedangkan penguat II dan penguat III akan dioperasikan pada mode campuran kelas C. Perolehan daya transistor bipolar untuk penguat daya mode campuran kelas C khasnya adalah 5-14 dB (Krauss et al, 1990).
Penguat daya RF dirancang pada tegangan catu 12 V, sehingga penalaan rangkaian resonansi dan jaringan penyesuai impedansi dilakukan pada tegangan catu 12 V. Sinyal masukan penguat daya RF diambil dari keluaran osilator pada frekuensi dasar 100 MHz. Variasi tegangan catu dimulai dari 12 V kemudian diturunkan tiap 0,5 V sampai tegangan catu 9 V. Kemudian dari 12 V dinaikkan tiap 0,5 V sampai tegangan catu 13,5 V. Penalaan rangkaian hanya dilakukan pada tegangan catu 12 V dan tidak dilakukan pada setiap variasi tegangan catu. Hal ini dimaksudkan agar resistansi beban yang dilihat dari kaki kolektor tiap tingkatan penguat adalah tetap. Induktor yang dibuat adalah induktor satu lapis dengan inti udara. Persamaan yang digunakan adalah: L=0,39r2n2/9r+10p Untuk mengurangi perbedaan nilai induktansi yang dipilih dengan induktansi yang diinginkan, maka diameter kawat email dan radius induktor yang digunakan bervariasi. Diameter kawat email yang dipilih adalah: 0,5 mm; 0,85 mm; dan 1 mm. Diameter induktor yang dipilih adalah 5 mm dan 10 mm
Kesimpulan : 1. Penguat daya RF yang dirancang dapat digunakan untuk menguatkan sinyal 100 MHz, karena dengan daya masukan 0,40 mW penguat daya RF mampu menghasilkan daya keluaran 1000 mW. 2. Pada tegangan catu 12 V, daya keluaran maksimal 1148,15 mW, distorsi harmonik kedua 0,07%,lebar pita 8 MHz, dan tingkat sinyal jauh lebih besar dari tingkat derau. 3. Distorsi harmonik kedua yang dihasilkan akan semakin kecil dengan bertambahnya tegangan catu. Nilai terkecil distorsi harmonik kedua adalah 0,05 % pada tegangan catu 13,5 V; sedangkan nilai terbesar distorsi harmonik kedua adalah 0,39 % pada tegangan catu 9 V.
4. Derau yang dihasilkan oleh penguat daya RF tidak dapat diamati, dan hal ini menunjukkan bahwa derau yang dihasilkan adalah sangat kecil dibandingkan dengan sinyal yang diinginkan (100 MHz) ,sehingga bisa diabaikan.
Penguat Kaskade Viyoga Baskoro/0831130058/2A/TT Tujuan Penguat kaskade digunakan untuk memperbesar penguatan dari penguat tunggal. Prinsip Kerja Pada gambar penguat kaskade diatas terdiri dari 2 jenis penguat yaitu penguat Common Drain(JFET) dan penguat Kelas A(Transistor). Pada penguat Common Drain impedansi masukan dan keluaran didefinisikan sebagai berikut: Zi = R1 Zo = R2 || R3 || 1/gm Impedansi keluaran pada kondisi R2 ≥ 10R3 , adalah: Zo = R3 || 1/gm Penguatan tegangan yaitu: AV = gm (R2 || R3) / [ 1 + gm (R2 || R3) ] Penguatan tegangan pada kondisi , adalah: AV = gmR3 / (1 + gmR3) Output dari penguat Common Drain digunakan sebagai input dari penguat kelas A. Kapasitor C3 digunakan untuk menahan komponen DC masuk ke penguat Common Drain. C4 yang terpasang parallel dengan R7 pada kaki emitor berfungsi sebagai kapasitor by pass yang melewatkan komponen AC langsung ke ground. Kapasitor C5 digunakan untuk mengkopling komponen DC agar tidak masuk kembali ke penguat. Untuk menghubungkan dua penguat, pengaruh input tingkat kedua pada resistansi sinyal AC dari tingkat pertamanya harus dipertimbangkan. Pada gambar diatas, garis beban AC dari Q1 terdiri dari kombinasi parallel antara R2,R4,R5 dan Rin (resistansi input Q2). Pengaruhnya adalah mengurangi resistansi beban AC pada Q1 sehingga akan mengurangi level sinyal output AC pada kolektor Q1. Gain tegangan untuk Q2, AV2 = - R6 / [(1 + β)(R'7 + R7)] Gain tegangan untuk Q1, AV2 = - gmR'D Dimana gm adalah transkonduktansi dari Q1 (JFET) dan R'D adalah resistansi beban Q1 yang dinyatakan sebagai berikut: 1/R'D = 1/R2 + 1/R4 + 1/R5 + 1/Rin Tapi jika kapasitor C3 terbuka, maka gain tegangan Q1 akan dapat diberikan sebagai berikut: AV2 = - gmR2 Sehingga gain tegangan untuk penguat kaskade dinyatakan sebagai berikut:
AV = AV1 x AV2 = gmR'D x [ R6 / (1 + β)(r'7 + R7)]
