elektronika 2
Post on 02-Jan-2016
373 Views
Preview:
TRANSCRIPT
BAB I
PENGUAT (AMPLIFIER)
A. Penguatan
Penguat (amplifier) adalah peralatan elektransistoronika yang
berfungsi menguatkan sinyal input yang amplitudonya relatif kecil
menjadi sinyal output yang amplitudonya lebih besar dengan frekuensi
yang sama. Rangkaian semacam ini disebut juga rangkaian linier.
Gambar 1-1. Blok Diagram Audio Sistem Sederhana
Sinyal dari microphone masih terlalu lemah, oleh sebab itu
diperkuat dahulu oleh rangkaian penguat (amplifier) agar sinyalnya
cukup besar sehingga mampu menggerakkan membran speaker untuk
diubah menjadi suara yang lebih keras.
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 1
Berdasarkan input dan outputnya ada 3 jenis penguatan (A), yaitu :
a. Penguatan Tegangan ( AV )
b. Penguatan Arus ( AI )
c. Penguatan Daya ( AP )
Bila satuan penguatannya adalah dB (deci Bell) maka :
Dalam analisa penguatan terdapat 2 jenis penguatan, yaitu :
a. Penguatan Statis
Yaitu analisa penguatan yang hanya memperhitungkan
tegangan DC saja, tanpa sinyal input.
b. Penguatan Dinamis
Yaitu analisa penguatan yang memperhitungkan sinyal inputnya
(sinyal ac).
B. Karakteristik Transistor.
Berdasarkan analisa penguatan statis kita bisa mengamati
karakteristik Transistor agar dapat mene-rapkannya dalam rangkaian
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 2
sesuai kebutuhan. Jika pada dioda terdapat 2 karakteristik for-ward
dan reverse, pada transistor terdapat beberapa karakteristik yang
menghubungkan anta-ra arus (I) dan tegangan (V) transistor, antara
lain karakteristik kolektor yang menghu-bungkan antara perubahan
VCE terhadap IC, IB dijaga konstan atau IC = f (VCE), IB konstan.
Pada gambar di bawah menunjukkan grafik karakteristik kolektor
dengan 3 posisi IB0, IB1, dan IB2 yang digabung dengan garis beban DC.
Tiap IB terbagi 3 daerah yaitu :
daerah saturasi
pada nilai IB tertentu transistor akan jenuh, saat ini transistor
berfungsi sebagai saklar ON, bukan sebagai penguat.
daerah aktif
adalah daerah yang paling ideal bila transistor akan digunakan
sebagai penguat.
daerah breakdown
daerah ini harus dihindari karena akan merusak transistor, oleh
sebab itu diusahakan agar VCE atau Vcc tidak melebihi batas VCE
maks transistor tersebut.
Gambar 1-2. Karakteristik Transistor
Garis Beban DC adalah garis yang menghubungkan antara kondisi
cut off (VCE = 0, IC = maks,) dan saturasi (VCE = VCC, IC = 0).
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 3
Transistor yang dikerjakan sebagai penguat bekerja pada daerah garis
beban DC antara cut off dan saturasi dan titik perpotongannya dengan
garis IB disebut titik Q (quiescent point), atau titik kerja, atau titik
stasioner, atau titik tengah. Ayunan amplitudo sinyal ac tidak boleh
mendorong transistor pada titik cut off atau saturasinya.
3. Rangkaian Dasar Penguat.
a. Penguat Tunggal Emitor (Common Emitor Amplifier)
b. Penguat Tunggal Basis (Common Base Amplifier)
c. Penguat Tunggal Colector (Common Colector Amplifier)
Gbr.6. Rangkaian Dasar Penguat
Common artinya dipakai bersama-sama. Contoh Common
Emitor, berarti kaki emitor dipakai bersama-sama baik untuk input
maupun output.
a. Common Emitor Amplifier.
Penguat Common Emitor disebut juga penguat universal karena
paling banyak digunakan untuk rangkaian penguat.
Pada penguat emitor bersama :
input Basis-Emitor
output Collector-Emitor
Emitor dipakai bersama-sama baik untuk input maupun output.
Transistor sebagai penguat dikerjakan pada daerah aktif (tidak
boleh cut off atau saturasi) dengan cara diberi tegangan bias sbb :
BE dibias maju (forward)
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 4
CB dibias mundur (reverse)
CE di beri tegangan di bawah tegangan patah (breakdown)
Pemberian tegangan bias ini pada prinsipnya untuk menentukan
titik Q di tengah garis beban DC. Berdasarkan rangkaiannya pada
Common Emitor terdapat beberapa cara pemberian tegangan bias,
yaitu :
a.Base Bias (Fixed Bias / Bias Tetap)
Sifat : - peka terhadap perubahan βdc (hFE)
- untuk rangkaian saklar
Gambar 1-3. Fixed Bias
Cara menggambar Garis Beban DC dan Titik Q
o Tentukan titk cut off VCE = VCC IC = 0
o Tentukan titik saturasi VCE ≈ 0, IC =
VCC/RC,
o Tentukan titk Q VCE = VCC – I.RC,
IC = VCC – VBE / RB
IB = IC/hFE
Untuk meniadakan efek ICBO VBB >> ICBO . RB
o Transistor Sebagai Saklar
Transistor yang dikerjakan sebagai saklar hanya
bekerja pada titik cutoff (kondisi OFF) atau titik saturasi
(kondisi ON).
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 5
Perubahan dari cut off ke saturasi cukup dengan
memberi tegangan rendah antara kaki BE sehingga dapat
menghasilkan arus listransistorik yang cukup besar pada
kaki kolektor.
Gambar 1-4. Transistor Sebagai Saklar
RB berfungsi membatasi arus IB sehingga tidak merusak
transistor. Arus IB akan menentukan apakah pada RC atau
RL (R beban) terjadi arus atau tidak. Beban RL bisa diganti
dengan lampu atau relay.
1. Kondisi Cut Off /menyumbat (Saklar Off/terbuka).
Bila RB sangat besar maka IB kecil akibatnya VBE
rendah, jika kurang dari tegangan kerja transistor (0,6-Si
atau 0,2-Ge)) maka tidak cukup untuk membangkitkan arus
kolektor (IC atau IRL = 0 A). Hal ini seolah-olah kaki CE
terputus/membuka.
Karena IC = 0A, maka RL tidak dialiri arus listransistorik (VRL =
0V, VCE = Vcc). Jika RL diganti sebuah lampu, dapat
dipastikan lampu padam.
Kesimpulan : jika VBE = 0V (rendah), maka :
o VCE = Vcc (tinggi)
o VRL = 0V, IC = 0A
o Lampu padam
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 6
2. Kondisi Saturasi/Jenuh (Saklar ON/tertutup).
Bila RB relatif kecil maka IB cukup besar untuk membuat
VBE menjadi lebih besar dari tegangan kerja transistor
sehingga mengalirlah arus kolektor (IC atau IRL = maks), hal
ini seolah-olah kaki CE tertutup.
Karena IC = maks, maka RL dialiri arus listransistorik
(VRL = Vcc, VCE = 0V). Jika RL diganti sebuah lampu, dapat
dipastikan lampu menyala.
Kesimpulan : jika VBE = (tinggi) atau VBE > tegangan
kerja :
o VCE = 0 V (rendah)
o VRL = Vcc, IC = maks. ( IC = Vcc /
RC)
o Lampu menyala
Pengembangan transistor sebagai saklar.
Transistor sebagai saklar menjadi dasar dari rangkaian
digital yang hanya mengena kondisi 1 atau On dan 0 atau Off.
Yang perlu diperhatikan arus beban (IRL) tidak boleh mele-bihi
batas maksimum arus transistor (ICmaks).
Desain Rangkaiannya :
- Perhatikan batas kemampuan Transistor dengan melihat
data book.
Contoh : Transistor BC 108, UCE = 20V, Icmaks = 100mA,
hFE = 100.
Berdasarkan data tsb. RL atau beban tidak boleh
menyebabkan arus mengalir melebihi IC maks (100mA) dan
beban yang dikontransistorol bertegangan kerja di bawah
20V.
- Mencari nilai RB.
Untuk mencari nilai RB, carilah nilai IB dengan persamaan :
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 7
Rangkaian dapat dikembangkan seperti gambar di
bawah menjadi sebuah rangkaian untuk menyalakan lampu
yang dikontransistorol oleh cahaya. VR1 berfungsi mengatur
kepekaan LDR. Sifat LDR jika terkena cahaya tahanannya
mengecil. Tahanan LDR akan mempengaruhi tegangan VBE.
Bila ingin dikembangkan untuk daya yang lebih besar, beban
lam-pu diganti dengan relay sebagai saklar untuk daya yang
lebih besar.
Gambar 1-5. Pengembangan Transistor Sebagai Saklar
b. Self Bias (Bias Sendiri)
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 8
Sifat : - tanggapan frekuensi rendah
- agak peka terhadap perubahan βdc (hFE)
- untuk penguat sinyal lemah.
Gambar 1-6. Self Bias
c. Voltage Devider Bias
Sifat : - kondisi kerjanya stabil
- untuk penguat-penguat keperluan umum (general
purpose amplifier)
- output berlawanan fase dengan input
Gambar 1-7. Voltage Divider Bias
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 9
Ayunan sinyal input diharapkan tidak melebihi batas cut off atau
saturasi, shg sinyal output tidak cacat atau berubah bentuk.
Gambar 1-8. Hubungan Sinyal Input (ib) dengan Sinyal Output (ic)
Stabilisasi RE
Komponen RE berfungsi sebagai stabilisasi untuk memantapkan
kerja transistor.
a. Tanpa RE
Seperti sudah disebutkan pada prinsip kerja Transistor, pada
loop kaki CB terjadi arus bocor ICBO yang berbanding lurus
dengan kenaikan suhu Transistor. Jika IB naik karena terdapat
ICBO, maka IC juga naik, kenaikan IC menyebabkan suhu
Transistor naik, akibatnya ICBO naik. Karena pengaruh ICBO maka
IB naik lagi, IC pun naik lagi, suhu ikut naik lagi, dan ICBO naik, IB
naik, dst secara berantai akibatnya Transistor sangat panas dan
pada akhirnya rusak.
b. Dengan RE
Jika IB naik karena pengaruh ICBO, maka IC naik. Kenaikan IC
menyebabkan kenaikan pada tegangan RE (VRE). Karena VBE =
VB-VRE, maka jika VRE naik, VBE turun, penurunan VBE
menyebabkan IB turun (tidak jadi naik), IC pun tidak jadi naik
(stabil).
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 10
Persamaan-persamaan untuk analisa Penguatan Dinamis yaitu
penguatan untuk sinyal ac tanpa komponen C paralel dengan RE:
a. Penguatan Tegangan (-Av).
Untuk common emitor Vo berlawanan fase transistorhadap Vi
b. Penguatan Arus (hfe)
c. Impedansi Input (Zin)
d. Impedansi Output (Zo)
Untuk common collector maupun common base tidak dibahas
secara khusus, tetapi di bawah ini adalah perbandingan antara ke tiga
jenis penguat tersebut.
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 11
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 12
BAB II
TRANSISTOR AMPLIFIER
Transistor adalah perangkat semikonduktor yang digunakan untuk
memperkuat sinyal elektronik dan listrik. Transistor terdiri dari bahan
semikonduktor dengan tiga terminal untuk koneksi menuju sirkuit eksternal
dan sebuah tegangan atau arus yang mengalir melalui sepasang terminal.
Karena daya (output) terkontrol lebih tinggi daripada daya (input)
pengendali, transistor dapat memperkuat sinyalnya. Sehingga beberapa
transistor dikemas secara individual, tetapi lebih banyak ditemukan
tertanam dalam sirkuit terpadu.
Transistor adalah rangkaian dasar dari perangkat elektronik
modern, dan terdapat dalam sistem elektronik modern. Mengikuti
perkembangannya di awal 1950-an transistor merevolusi di bidang
elektronik, dan membuka jalan bagi radio yang lebih kecil dan lebih
murah, seperti kalkulator, dan komputer.
A. Transistor sebagai saklar
Transistor biasanya digunakan sebagai saklar elektronik, baik untuk
aplikasi daya tinggi seperti switched-mode pasokan listrik dan untuk
daya rendah aplikasi seperti gerbang logika.
Dalam rangkaian transistor ground-emitor, seperti rangkaian lampu-
saklar yang ditunjukkan, dengan meningkatnya basis tegangan, arus
emitor dan kolektor meningkat secara eksponensial. Tegangan
kolektor turun karena hambatan beban kolektor (dalam contoh ini,
hambatan dari bola lampu). Jika tegangan kolektor adalah nol, arus
kolektor akan hanya dibatasi oleh resistensi bola lampu dan tegangan
suplai. Transistor kemudian dikatakan jenuh - itu akan memiliki
tegangan yang sangat kecil dari kolektor ke emitor. Menyediakan arus
basis drive yang tidak cukup merupakan masalah utama dalam
penggunaan transistor bipolar sebagai saklar. Transistor memberikan
gain arus, sehingga arus yang relatif besar dalam kolektor harus
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 13
diaktifkan oleh arus jauh lebih kecil ke dalam terminal basis. Rasio
arus ini bervariasi tergantung pada jenis transistor, dan bahkan untuk
jenis tertentu, bervariasi tergantung pada arus kolektor. Dalam
rangkaian light-switch contoh yang ditunjukkan, resistor dipilih untuk
memberikan dasar yang cukup saat ini untuk memastikan transistor
akan jenuh.
B. Transistor sebagai penguat
Penguat common-emitor dirancang sedemikian rupa sehingga
perubahan kecil pada tegangan (Vin) dapat melalui basis transistor,
amplifikasi saat transistor dikombinasikan dengan sifat-sifat rangkaian
berarti bahwa perubahan kecil di Vin menghasilkan perubahan besar
dalam Vout .
Berbagai konfigurasi penguat transistor tunggal yang mungkin,
dengan beberapa keuntungan saat memberikan beberapa gain
tegangan.
Dari ponsel ke televisi, sejumlah besar produk termasuk penguat
untuk reproduksi suara, radio transmisi, dan pemrosesan sinyal.
Amplifier audio pertama diskrit transistor hampir tidak disertakan
beberapa ratus milliwatts dan audio yang secara bertahap meningkat
sebagai transistor yang lebih baik menjadi tersedia dan arsitektur
penguat.
a. Konfigurasi
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 14
Gambar 2-1. Common pada Transistor
Common Emitter
Gambar 2-2. Common Emitter
Dalam elektronik, sebuah amplifier yang umum adalah salah
satu dari tiga dasar satu tahap penguat bipolar-junction-
transistor (BJT) topologi, biasanya digunakan sebagai penguat
tegangan. Dalam rangkaian ini terminal basis transistor
berfungsi sebagai input, kolektor adalah output, dan emitor
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 15
keduanya (misalnya, mungkin akan terikat untuk referensi
tanah atau rel listrik), maka nya. Rangkaian efek medan
transistor analog adalah penguat common-source, dan sirkuit
tabung analog adalah penguat common-katoda.
Emitter Degenerasi
Common-emitor amplifier memberikan penguat output
terbalik dan dapat memiliki keuntungan yang sangat tinggi yang
dapat bervariasi dari satu transistor ke transistor yang lainnya.
Keuntungannya adalah fungsi yang kuat dari kedua suhu dan
bias saat ini, sehingga keuntungan yang sebenarnya tak
terduga. Stabilitas adalah masalah lain yang berhubungan
dengan sirkuit tinggi karena setiap umpan balik positif yang tidak
disengaja yang mungkin ada. Masalah lain yang terkait dengan
sirkuit adalah rentang dinamis input rendah yang diberlakukan
oleh batas sinyal kecil, ada distorsi tinggi jika batas ini
terlampaui dan transistor berhenti berperilaku seperti sinyal kecil
model. Salah satu cara yang umum mengurangi masalah ini
adalah dengan menggunakan umpan balik negatif, yang
biasanya diimplementasikan dengan degenerasi emitor.
Degenerasi emitor mengacu pada penambahan resistor kecil
(atau impedansi apapun) antara emitor dan sumber sinyal
umum (misalnya, referensi tanah atau rel listrik). impedansi ini
Re mengurangi transkonduktansi keseluruhan. dari
sirkuit dengan factor , yang mana membuat
tegangan memperoleh
Jadi tegangan memperoleh hampir secara eksklusif pada
rasio resistor daripada karakteristik transistor intrinsik
dan tak terduga. Karakteristik distorsi dan stabilitas sirkuit
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 16
demikian ditingkatkan dengan mengorbankan penurunan
keuntungan.
Karakteristik
Pada frekuensi rendah dan menggunakan model hibrida-pi
disederhanakan, kecil-sinyal berikut karakteristik dapat
diturunkan.
Definition Expression
Current gain
Voltage gain
Input impedance
Output impedance
Jika resistor degenerasi emitor tidak saling mendukung,,
. Seperti yang diharapkan, ketika Ai meningkat,
impedansi input meningkat dan keuntungan tegangan Av
berkurang.
Bandwith
Bandwidth dari penguat common-emitor cenderung rendah
karena kapasitansi tinggi akibat efek Miller. Masalahnya dapat
diatasi dengan beberapa cara, termasuk:
o Pengurangan besarnya tegangan magnitude (misalnya,
dengan menggunakan degenerasi emitor).
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 17
o Pengurangan impedansi output dari sumber sinyal yang
terhubung ke ground (misalnya, dengan menggunakan emitor
atau beberapa tegangan lainnya).
o Menggunakan konfigurasi cascode, yang menyisipkan
impedansi buffer input rendah (misalnya penguat dasar
umum) antara kolektor transistor dan beban. Konfigurasi ini
memegang tegangan kolektor transistor kira-kira konstan,
sehingga membuat ground untuk mendapatkan kolektor nol
dan (idealnya) menghapus efek Miller.
o Menggunakan topologi penguat diferensial seperti pengikat
emitor melalui amplifier ground-base, asalkan benar-benar
pengikut emitor penguat common-kolektor.
Efek Miller negatif mempengaruhi kinerja penguat common-
source dengan cara yang sama (dan memiliki solusi yang sama).
Ketika sinyal AC diterapkan pada penguat transistor
menyebabkan dasar VB tegangan untuk berfluktuasi nilai pada
sinyal AC. Setengah positif dari sinyal yang diterapkan akan
menyebabkan peningkatan nilai VB gilirannya ini akan
meningkatkan arus basis IB dan menyebabkan peningkatan
yang sesuai pada IE arus emitor dan kolektor IC saat ini.
Akibatnya, tegangan emitor kolektor akan berkurang karena
penurunan tegangan di seluruh RL. Pergantian negatif dari sinyal
AC akan menyebabkan penurunan IB tindakan ini kemudian
menyebabkan penurunan yang sesuai di IE melalui RL. Sinyal
output dari penguat common-emitor keluar 180 derajat dari fase
dengan sinyal input. Hal ini juga berpengaruh terhadap common-
emitor penguat karena emitor dari transistor adalah sama untuk
kedua sirkuit input dan sirkuit output. Sinyal input diterapkan
pada dasar dan rangkaian dasar transistor. Sinyal output
terdapat di dasar dan kolektor dari transistor. Karena emitor
terhubung ke tanah, itu adalah umum untuk sinyal, input dan
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 18
output. Rangkaian common-emitor adalah yang paling banyak
digunakan dari persimpangan, amplifier transistor. Dibandingkan
dengan koneksi umum-base, ia memiliki impedansi input yang
lebih tinggi dan impedansi output yang lebih rendah. Sebuah
catu daya tunggal dengan mudah digunakan untuk biasing.
Selain itu, lebih tinggi tegangan dan daya keuntungan biasanya
diperoleh untuk operasi umum-emitor (CE). Gain arus dalam
rangkaian emitor umum diperoleh dari basis dan arus kolektor
sirkuit. Karena perubahan yang sangat kecil dalam arus basis
menghasilkan perubahan besar dalam arus kolektor, gain arus
(β) selalu lebih besar dari kesatuan untuk rangkaian common
emitor-, nilai tipikal adalah sekitar 50.
b. Common Collector
Gambar 2-2. Common Collector
Dalam elektronik, sebuah amplifier yang umum-kolektor (juga
dikenal sebagai pengikat emitor atau pengikat tegangan BJT)
adalah salah satu dari tiga dasar transistor tunggal-tahap
persimpangan bipolar (BJT) amplifier topologi, biasanya digunakan
sebagai penyangga tegangan. Dalam rangkaian ini terminal basis
transistor berfungsi sebagai input, emitor adalah output, dan
kolektor yang sama untuk kedua nama (misalnya, mungkin akan
terikat untuk referensi tanah atau rel listrik). Rangkaian efek medan
transistor analog adalah penguat common-drain.
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 19
Rangkaian dapat dijelaskan dengan melihat transistor sebagai
kendali umpan balik negatif. Dari sudut pandang ini, tahap yang
umum-kolektor adalah penguat dengan umpan balik negatif seri
penuh. Dalam konfigurasi ini, seluruh output tegangan VOUT
ditempatkan bertentangan dan seri dengan tegangan input VIN.
Dengan demikian dua tegangan dikurangi sesuai dengan KVL
(yang pengurang dari diagram blok fungsi diimplementasikan hanya
dengan loop masukan) dan perbedaan mereka Vdiff = VIN - VOUT
diterapkan pada lapisan basis-emitor.
Transistor memonitor terus Vdiff dan menyesuaikan tegangan
emitor nya hampir sama (VBEO kurang) dengan tegangan input
dengan melewati kolektor sesuai arus melalui resistor emitor RE.
Akibatnya, tegangan output mengikuti variasi tegangan input dari
VBEO sampai denganV+, maka nama, pengikut emitor. Secara
intuitif, perilaku ini dapat juga dipahami dengan menyadari bahwa
tegangan basis-emitor di transistor bipolar sangat sensitif terhadap
perubahan bias, sehingga setiap perubahan tegangan basis
ditularkan (untuk pendekatan yang baik) langsung ke emitor. Itu
tergantung sedikit pada berbagai gangguan (transistor toleransi,
variasi temperatur, ketahanan beban, resistor kolektor jika
ditambah, dll) karena transistor bereaksi terhadap gangguan ini dan
mengembalikan keseimbangan. Ia tidak pernah jenuh bahkan jika
tegangan input mencapai rel positif.
Rangkaian kolektor umum dapat ditunjukkan secara matematis
untuk memiliki gain tegangan hampir kesatuan:
Perubahan tegangan kecil pada terminal masukan akan
direplikasi pada output (tergantung sedikit pada gain transistor dan
nilai dari resistansi beban, lihat rumus gain bawah). Sirkuit ini
berguna karena memiliki impedansi masukan yang besar, sehingga
tidak akan memuat turun sirkuit sebelumnya:
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 20
Βo dan impedansi output kecil, sehingga dapat mendorong
resistansi rendah beban:
Biasanya, resistor emitor secara signifikan lebih besar dan dapat
dihapus dari persamaan:
Aplikasi
Impedansi output yang rendah memungkinkan sumber
dengan impedansi output yang besar untuk menggerakkan
impedansi beban kecil, melainkan berfungsi sebagai penyangga
tegangan. Dengan kata lain, rangkaian memiliki gain arus (yang
tergantung pada hFE dari transistor) bukan gain tegangan. Sebuah
perubahan kecil untuk hasil arus masukan dalam perubahan yang
jauh lebih besar dalam arus keluaran disuplai ke beban output.
Salah satu aspek dari tindakan buffer transformasi
impedansi. Misalnya, resistansi Thevenin dari kombinasi pengikat
tegangan didorong oleh sebuah sumber tegangan dengan
resistansi Thevenin tinggi berkurang menjadi hanya resistansi
keluaran dari pengikat tegangan (perlawanan kecil). Pengurangan
resistensi membuat kombinasi sumber tegangan lebih ideal.
Konfigurasi ini umumnya digunakan pada tahap output dari
kelas-B dan kelas-AB amplifier. Rangkaian dasar dimodifikasi untuk
mengoperasikan transistor di kelas-B atau modus AB. Di kelas-A
mode, kadang-kadang sumber arus aktif digunakan sebagai
pengganti RE (Gambar 4) untuk meningkatkan linearitas / efisiensi
Common Base.
Pada frekuensi rendah dan menggunakan model hibrida-pi
disederhanakan, kecil-sinyal berikut karakteristik dapat diturunkan.
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 21
(Parameter dan garis paralel mengindikasikan
komponen secara paralel.)
Definiti
onExpression
Approximat
e
expression
Condition
Current
Gain0
Voltage
Gain
Input
Resistance
Output
Resistanc
e
Dimana adalah resistansi sumber Thevenin setara.
Derivation
Gambar 2-3
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 22
Gambar di atas menunjukkan frekuensi rendah hybrid-pi
model untuk rangkaian. Menggunakan hukum Ohm ini berbagai
aliran telah ditentukan dan hasil ini ditampilkan pada diagram.
c. Common Base
Gambar 2-4. Common Base
Dalam elektronik, sebuah amplifier yang umum-base (juga
dikenal sebagai ground-base) adalah salah satu dari tiga dasar
transistor tunggal-tahap persimpangan bipolar (BJT) amplifier
topologi, biasanya digunakan sebagai buffer saat ini atau penguat
tegangan. Dalam rangkaian ini terminal emitor dari transistor
berfungsi sebagai input, output kolektor, dan basis yang sama
untuk kedua nama (misalnya, mungkin akan terikat untuk referensi
tanah atau rel listrik), maka nya. Rangkaian efek medan transistor
analog adalah penguat common-gate.
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 23
Gambar 2-5
Aplikasi
Pengaturan ini tidak sangat umum di frekuensi rendah
sirkuit, di mana biasanya digunakan untuk amplifier yang
membutuhkan impedansi masukan yang luar biasa rendah,
misalnya untuk bertindak sebagai preamplifier untuk bergerak-
kumparan mikrofon. Namun, pada frekuensi tinggi amplifier,
misalnya untuk VHF dan UHF, karena kapasitansi input tidak
memperoleh dari efek Miller, yang menurunkan bandwidth dari
konfigurasi common-emitor, dan karena isolasi relatif tinggi antara
input dan output. Isolasi tinggi berarti bahwa ada sedikit feedback
dari output ke input, menyebabkan stabilitas yang tinggi.
Low frekuensi karakteristik
Pada frekuensi rendah dan di bawah kondisi sinyal kecil,
rangkaian pada Gambar 2-4 dapat diwakili oleh itu pada Gambar 2-
5, di mana model hibrida-pi untuk BJT tersebut sudah bekerja.
Sinyal input diwakili oleh sebuah sumber tegangan Thevenin, vs,
dengan resistansi seri Rs dan beban adalah RL resistor. Sirkuit ini
dapat digunakan untuk memperoleh karakteristik berikut penguat
common-base.
Voltage amplifier
Untuk kasus ketika sirkuit-base umum digunakan sebagai
penguat tegangan, sirkuit yang ditunjukkan pada Gambar 2-6.
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 24
Gambar 2-6
resistansi keluaran besar, setidaknya RC || rO, nilai yang muncul
dengan impedansi sumber yang rendah (RS << rE) . Sebuah
resistansi output yang besar tidak diinginkan dalam penguat
tegangan, karena mengarah ke divisi tegangan rendah di output.
Meskipun demikian, keuntungan tegangan cukup bahkan untuk
beban kecil: RS = rE gain Av = gm RL / 2 . Untuk impedansi sumber
yang lebih besar, gain ditentukan oleh rasio resistor RL / RS, dan
bukan oleh sifat transistor, yang dapat menjadi keuntungan di mana
ketidakpekaan terhadap variasi suhu atau transistor adalah penting.
Sebuah alternatif untuk menggunakan model hybrid-pi untuk
perhitungan ini adalah teknik umum didasarkan pada dua-port
jaringan. Misalnya, dalam aplikasi seperti ini di mana tegangan
output, sebuah g-setara dengan dua-port dapat dipilih untuk
kesederhanaan, karena menggunakan penguat tegangan di port
output.
Untuk nilai RS di sekitar rE penguat adalah transisi antara
penguat tegangan dan buffer saat ini. Untuk For RS >> rE
representasi driver sebagai sumber Thevenin harus diganti dengan
representasi dengan sumber Norton. Rangkaian common-base
berhenti bersikap seperti penguat tegangan dan bersifat seperti
penguat saat ini, seperti yang dibahas selanjutnya.
d. Current follower
Gambar 2-7 menunjukkan penguat common-dasar yang
digunakan sebagai penguat saat ini. Sinyal sirkuit disediakan oleh
sumber Norton AC (arus IS, Norton resistance RS) pada masukan,
dan rangkaian memiliki resistor beban RL pada output.
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 25
Gambar 2-7
Seperti disebutkan sebelumnya, amplifier ini bilateral
sebagai konsekuensi dari rO resistansi output, yang
menghubungkan output ke input. Dalam hal ini resistansi keluaran
besar bahkan dalam kasus terburuk (itu adalah di rO || RC dan dapat
menjadi (β + 1) rO || RC untuk besar RS). Resistansi output yang
besar adalah atribut yang diinginkan dari sebuah sumber arus
karena pembagian arus menguntungkan mengirimkan sebagian
besar arus ke beban. Keuntungan saat ini sangat mendekati satu
asalkan RS >> rE.
Teknik analisa alternatif didasarkan pada dua-port jaringan.
Misalnya, dalam aplikasi seperti ini di mana saat ini adalah output,
yang h-sama dua-port dipilih karena menggunakan penguat arus di
port output.
Common Base (CB) kadang-kadang disebut Base
Beralas . sinyal input yang diterapkan pada sinyal keluaran
emitter.The diambil dari garis umum collector., (tidak digunakan
untuk sinyal) terhubung ke dasar.
e. Common Emitter Amplifier
Tujuan dari penguat emitor umum adalah untuk memberikan
arus yang baik, tegangan, dan memperoleh power.
180 ° pergeseran fasa
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 26
f. Common Emitter Amplifier Components
Gambar 2-8
R1 determines forward bias R2 dalam pengembangan Bias
R3 resistor kolektor beban yang digunakan untuk mengembangkan
sinyal keluaran R4 resistor emitor digunakan untuk stabilitas termal
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 27
BAB III
PENGUAT TEGANGAN
Pada bagian sebelumnya telah dipelajari bagaimana transistor
diberi tegangan panjar (bias) agar transistor tersebut dapat bekerja
sebagai penguat. Pada gambar di bawah diperlihatkan penguat BJT
emitor-ditanahkan dengan tegangan panjar dari VCC dan VBE.
Gambar 3-1. Pemasangan tegangan panjar pada penguat emitor
ditanahkan
Antara parameter masukan dan keluaran terdapat hubungan dalam
bentuk eksponensial sebagai berikut
Arus kolektor (iC) besarnya hampir mendekati arus emitor (iE), dengan
demikian kita dapat menuliskan
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 28
Gambar 3-2. Bentuk isyarat keluaran suatu penguat untuk isyarat
masukan
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 29
(a) 1 dan1,8 mV, (b) 4 dan 8 mV dan (c) 15 dan 20 mV
dan tegangan kolektor diberikan oleh
Persamaan di atas menunjukkan hubungan antara tegangan input
vBE dan tegangan outputvC, di mana keduanya terdapat komponen DC
(untuk panjar) dan komponen AC (isyarat).Sayangnya keluaran dan
masukan merupakan hubungan yang tidak selalu linier.Dengan kata lain
tidak selalu keluaran merupakan copy dari masukan sehingga terjadi
keluaran yang terdestori (cacat). Ini terjadi akibat isyarat masukan yang
terlalu besar.
Pada gambar 13.3-a isyarat keluaran dari suatu input 1 dan 1.8 mV
memperlihatkan bentuk sinusoida yang sempurna (tidak terjadi distorsi).
Namun jika isyarat masukandiperbesar menjadi 4 dan 8 mV (gambar 13.3-
b) nampak bahwa untuk garis referensi di 7V, isyarat keluaran tidak
simetri lagi (bagian bawah lebih tajam). Pada isyarat masukan sebesar 15
mV (gambar 13.3-c), isyarat keluaran mengalami distorsi yang sangat
nyata. Saat masukan diperbesar ke harga 20 mV, masukan kolektor
menyamai tegangan emiter, akibatnya transistor berada pada daerah
jenuh sehingga isyarat keluaran terpotong kurang lebih 2 V.
Dengan demikian kita hanya dapat menentukan besarnya tegangan
keluaran karena adanya perubahan yang sangat kecil pada masukan,
yang lebih dikenal sebagai penguatan isyarat kecil (small-signal gain). Kita
memiliki
dan besarnya penguatan diberikan oleh
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 30
atau
Pada persamaan terlihat bahwa penguatan berharga negatif,
artinya jika vBE naik maka iC juga naik, tetapi sebaliknya vC akan menurun.
Untuk pengoperasian pada isyarat kecil, iC tetap mendekati harga panjar
DC, yaitu IC, sehingga penguatan isyarat kecil diberikan oleh
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 31
BAB IV
POWER AMPLIFIER
A. Pengertian Power Amplifier
Power amplifier adalah penguat akhir bagian sistem tata suara
yang berfungsi sebagai penguat sinyal audio yang pada dasarnya
merupakan penguat tegangan dan arus dari sinyal audio yang
bertujuan untuk menggerakan pengeras suara (loud speaker). Istilah
power amplifier merupakan penguat akhir sehingga tidak dilengkapi
dengan pengatur nada, berbeda dengan istilah amplifier yang
didalmanya terdiri dari pengatur nada dan power amplifier.Atau
komponen elektronika yang di pakai untuk menguatkan daya atau
tenaga secara umum. Dalam penggunaannya, amplifier akan
menguatkan signal suara yaitu memperkuat signal arus I dan tegangan
V listrik dari inputnya. Sedangkan outpunya akan menjadi arus listrik
dan tegangan yang lebih besar.
Besarnya pengertian amplifier sering di sebut dengan istilah Gain.
Nilai dari gain yang dinyatakan sebagai fungsi penguat frekunsi audio,
Gain power amplifier antara 200 kali sampai 100 kali dari signal
output. Jadi gain merupakan hasil bagi dari daya di bagian output
dengan daya di bagian input dalam bentuk fungsi frekuensi. Ukuran
gain biasannya memakai decible (dB).
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 32
Gambar 4-1
Dalam bagian pengertian amplifier pada proses penguatannya
audio ini terbagi menjadi dua kelompok bagian penting, yaitu bagian
penguat signal tegangan (V) yang kebanyakan menggunakan susunan
transistor darlington, dan bagian penguat arus susunannya transistor
paralel. Masing masing transistor derdaya besar dan menggunakan
sirip pendingin untuk membuang panas ke udara, sehingga pada saat
ini banyak yang menggunakan transistor simetris komplementer.
Power amplifier rakitan berfungsi sebagai penguat akhir dan
preamplifier menuju ke drive speaker. Pengertian amplifier pada
umumnya terbagi menjadi 2, yaitu power amplifier dan integrated
amplifier. Power Amplifier adalah penguat akhir yang tidak sertai
dengan tone control (volume, bass, treble), sebaliknya integrated
amplifier adalah penguat akhir yang telah disertai dengan tone control.
Jenis-Jenis Amplifier telah bervariasi seperti OT, OTL, OCL dan
BTL yang sudah sering di gunakan di pasaran. Dan setiap jenis
komponen dan pengertian amplifier tersebut memiliki kelebihan dan
kekurangan masing-masing. Berikut kami jelaskan satu persatu :
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 33
a. Power Amplifier OT (Output Transformer)
Gambar 4-2
Power amplifier OT (Output Transformer) merupakan jenis
power amplifier yang menggunakan kopling sebuah transformer OT
untuk menghubungkan rangkaian penguat akhir dengan beban
pengeras suara (loud speaker). Respon frekuensi power amplifier
OT (output Transformer) cenderung berada di range frekuesni
audio menengah sehingga untuk reproduksi suara nada bass tidak
bagus. Power amplifier jenis OT ini memiliki keunggulan terhadap
terjadinya short circuit penguat akhir, sehingga tidak merusak
penguat suara (loud speaker).
b. Power Amplifier OTL (Output Transformer Less)
Gambar 4-3
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 34
Power amplifier OTL (Output Transformer Less) merupakan
power amplifier yang tidak menggunakan transformer sebagai
kopling rangkaian power amplifier dengan pengeras suara (loud
speaker). Pada jenis power amplifier ini ada 2 jenis kopling yang
digunakan yaitu :
Menggunakan kopling kapasitor yang berfungsi untuk mem-blok
tegangan DC penguat dan hanya melewatkan sinyal audio (AC)
ke penguat suara (loud speaker),
Tanpa menggunakan kopling kapasitor (direct coupling) power
amplifier jenis ini yang kemudian berkembang menjadi power
amplifier OCL (Output Capasitor Less).
c. Power Amplifier OCL (Output Capasitor Less)
Power amplifier OCL (output capasitor less) merupakan jenis
power amplifier tanpa kopling tambahan antara rangkaian penguat
dengan pengeras suara (loud speaker). Power amplifier ini
langsung menghubungkan output rangkaian power amplifier ke
loud speaker. Power amplifier OCL memiliki respon frekuensi yang
lebar, sehingga semua range frekuensi audio dapat direproduksi
dengan baik. Power amplifier OCL memiliki kelemahan, apabila
terjadi short circuit pada bagian akhir power amplifier maka
pengeras suara (loud speaker) akan rusak.
d. Power Amplifier BTL (Bridge Transformer Less)
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 35
Gambar 4-4
Power amplifier BTL (bridge transformer less) merupakan
penggabungan 2 unit rangkaian power amplifier OTL atau OCL
yang bertujuan untuk menguatkan sinyal audio dengan fasa yang
berbeda secara terpisah dan memberikannya ke loud speaker
secara bersama sehingga diperoleh suatu penguatan tegangan
yang lebih besar atau minimal 2x lebih besar dari penggunaan
penguat OTL atau OCL biasa. Pada power amplifier BTL (bridge
transformer less) penguat suara (loud speaker) sebagai beban
dihubungkan dengan rangkaian power amplifier secara bridge
(jembatan) yaitu setiap kutup pada pengeras suara (loud speaker)
masing-masing dihubungkan dengan rangkaian power ampifier
yang terpisah.
B. Struktur dari power Amplifier ini biasanya terdiri dari :
a. Heat Sink (casing) Fungsi dari Heat Sink ini adalah untuk menyerap
dan membuang panas yang dihasilkan oleh transistor.Bahan
pembuat dari heat sink ini umumnya adalah aluminium cor atau
kadang-kadang digunakan pula tembaga.
b. DC Connector Terminals section.Pada sebagian besar Amplifier
terdapat beberapa terminal untuk menyambung power input yaitu
DC + konstan langsung dari terminal + ( positive dari Accu),Ground
or Negative (-) yang biasanya disambungkan dengan chassis
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 36
mobil.Remote turn on/off berfungsi sebagai kabel kontrol untuk
mematikan dan menyalakan power, yang dikontrol dari Head Unit.
c. RCA or High Level terminal Input.Fungsi dari terminal ini adalah
sebagai penghantar sinyal audio dari Head Unit ke Amplifier.
Biasanya melalui kabel interconnect atau RCA.Kualitas dari kabel
ini sangat penting, karena kabel yang baik dapat menghantarkan
sinyal suara dengan baik, sebaliknya kabel yang kurang baik akan
merusak suara juga.High Input speaker terminal dipergunakan
apabila tidak terdapat output RCA (low level ) pada HU anda.Ada
pula terminal khusus seperti pada product satu merk amplifiers
yang memakai connector Symbilink, untuk memudahkan kita dalam
menyetel power tersebut dengan memakai PC or notebook.
d. Speaker Output Connector.Terminal ini adalah sebagai terminal
keluarnya sinyal yang telah diperkuat.Biasanya terdiri dari terminal
dengan tanda plus+ dan minus-.Ada pula petunjuk khusus untuk
membuat power bekerja dengan kondisi mono (bridged).
e. Crossover section.Banyak power amplifier dewasa ini telah
diperlengkapi dengan crossover aktif.Jadi amp tersebut dapat
dipergunakan denagn beberapa konfigurasi, untuk amplifier
subwoofer (LPF) ,full range ( filter/tapis tidak dipergunakan) dan
untuk midbass( HPF).
f. Gain section Fungsi dari gain tersebut adalah mengatur agar sinyal
yang masuk sesuai dengan input sensitivity dari Power Amplifier
tersebut.Biasanya range sensitivity dari power amp sewasa ini
adalah dari 2 -5 volts.Biasa disebut juga dengan Output sensitivity.
g. Fuse Amplifier yang baik harus diperlengkapi dengan sekring,
sekring ini dapat berupa AGU fuse, atau bentuk sekring
lainnya.Ampere sekring disesuaikan dengan daya max yang dapat
dikeluarkan.Setelah mengenal struktur luar dari Amp, kita beralih ke
isi dari alat ini berikut sistem kerjanya.
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 37
Sekarang kita masuk ke klasifikasi/perbedaan dari power amplifier
output stage menurut kelasnya :
a. Class AB, A, B
Amplifier kelas ini memakai sedikitnya 1 transistor per rail per
channel.Amplifier 2 channel akan memakai sedikitnya 4 output
transistor, tapi dapat juga ditambah jumlahnya supaya terdapat
peningkatan signifikan pada dayanya.Dua transistor pada 1 channel
akan bekerja on dan off,mengirim nilai variabel dari voltage sinyal +
dan - ke speaker output terminal +.Terminal - dari speaker terminal
tersambung pada ground.Kapan dan berapa sering transistor menyala
akan menentukan kelas dari amplifier tersebut apakah kelas A, AB
atau B.Transistor power kelas A selalu menyala oleh arus yang
mengalir, suara memang lebih baik dibanding kelas AB atau B, tapi
akan lebih cepat menjadi panas ,karena tidak efisien. Banyak energi
yang terbuang karena berubah menjadi panas.Class B:hanya 1 dari
transistor tersebut yang menyala dalam satu waktu.Class B
efisien,hanya mungkin suara nya agak kurang bila dibanding dengan
Class A danAB.Penjelasan ini menerangkan mengapa lebih banyak
dipakai kelas AB di caraudio, efisien dan bersuara cukup baik.
b. Class G
Cara kerja power ini mirip dengan kelas AB, hanya ada suatu cara
yang membuat amplifier ini menjadi lebih efisien, Amp ini mempunyai
lebih dari 1 rail +dan - yang satu lebih tinggi nilainya. Ada merk tertentu
yang memakai + dan -sebesar 25 volt untuk level rendah. Dan bila
tidak diperlukan, amp ini bekerjahanya pada 25 V, tapi seiring dengan
bertambahnya signal level,amp ini dengan lembut berpindah pada rail
yang lebih tinggi misal 50 volts.Kesimpulannya, suara dari amplifier
kelas G ini sama baiknya dengan class AB tapi jauh lebih efisien.
c. Class D
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 38
Amplifier pada kelas ini tidak menggunakan alat output secara
analog untuk merubah voltage naik atau turun. Amp ini menggunakan
Mosfet ,yang seperti transistor,tapi bedanya memakai siklus on dan off
nya yang sangat cepat,dibanding dengan pada kelas AB yang
merubah naik atau turun. Siklus seberapa sering on versus off akan
menentukan berapa besar output dari power ini.Biasa power Class D
ini ditujukan sebagai power untuk Subwoofer.Kita ibaratkan seperti
saklar on/off untuk menyalakan lampu (D)dan saklar dimmer untuk
meredupkan lampu(AB). Amplifier Class D sangat efisien tetapi sangat
terbatas untuk frequency response nya, serta tingkat distorsinya lebih
besar dari kelasAB.
d. Vacuum Tube Amplifier
(Amplifier tabung)Power Amplifier ini menggunakan pendahulu dari
transistor,yaitu tabung hampa, udara dengan katoda dan anoda yang
berfungsi mengalirkan elektron.Cara kerjanya adalah dengan memakai
transformator dengan memasukkan tegangan tinggi dan kemudian
dirubah kembali menjadi tegangan rendah dengan arus yang dapat
menggerakkan speaker.Tapi banyak menjadi perdebatan karena
banyak audiophile yang berpendapat bahwa power ini suaranya lebih
baik dari power transistor.
Tahap berikutnya adalah cara membaca spesifikasi dari power, dan
penentuan jumlah channel yang paling sesuai dengan keperluan OS
mania.Power Amplifier dibuat dengan berbagai jumlah channel, 2
channel stereo, 4 channel, 5 dan 6channel ( 4 channel identik dan 1-2
channel dengan watt lebih besar untuk subwoofer), 5 channel dengan
daya yang identik bisanya ditujukan untuk pemakaian sistem car
theatre 5.1, channel ke 5 ditujukan untuk center channel,dan power
monoblock class D.
Spesifikasi biasanya disertakan dalam spec sheet, sederhananya
adalah daya(watts), pilihlah daya yang sesuai dengan power handling
dari speaker anda.Sebaiknya sesuaikan watt power agar tidak terjadi
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 39
under powered atau over powered.Pilih juga karakteristik suara yang
sesuai dengan keperluan sistem anda, apakah Sound Quality (SQ),
Sound Pressure Level(SPL) atau CarTheatre.Bandingkan juga nilai2
Frequency response, yang biasa nilai deviasi nyatidak lebih dari + atau
- 0,2 dB pada rentang frequency 20 Hz - 20Khz.Perhatikan juga Total
Harmonic distorsion (THD+N) A-weighted, parameter ini menunjukkan
tingkat distorsi yang terjadi pada output 10 watt atau
1milliwatt.Selanjutnya adalah S/N ( Signal to Noise ) ratio, adalah
parameter yang menunjukkan tingkat perbandingan antara signal yang
diinginkan( signalmusic ) terhadap noise.Carilah nilai persentase
terkecil untuk THD dan nilai terbesar untuk S/N ratio.Carilah power
yang damping factornya >100 dB,stereo separation dengan nilai
tertinggi, dan juga coba apakah terjadi turnon/off click yang biasanya
sangat mengganggu.Bila anda menghendaki pemakaian active cross
over, atau bila HU anda tidak mempunyai fungsi tersebut, carilah
power amplifier yang nilai x'overnya variable,lebih baik bila dilengkapi
pula dengan phase controller serta saklar pemilih HPF,Full range dan
LPF
Sirkuit pengaman /Protection circuit juga elemen yang penting
dalam memilih power, power yang baik harus diperlengkapi dengan
short circuit protection dan juga thermal dan overload protection.
BAGIAN-BAGIAN POWER AMPLIFIER DAN FUNGSINYA
a. Power Supply/ Catu Daya
Power supply berfungsi untuk menyuplai tegangan untuk tone
control, power/ penguat,serta accesoris lainnya seperti kipas,dan lain-
lain.
Power supply yang digunakan untuk amplifier biasanya
menggunakan power supply yang memilki 3 keluaran, yaitu :
a) Keluaran tegangan positif (+)
b) Keluaran tegangan negatif (-)
c) Keluaran ground.
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 40
Di dalam power supply terdapat beberapa komponen, yaitu :
Dioda
Dioda berfungsi sebagai rectifier/ penyearah, yaitu mengubah
tegangan bolak balik AC (Alternating Curent), menjadi tegangan
DC (Direct Curent). Dioda yang digunakan untuk power supply
pada AMPLIFIER sebaiknya menggunakan dioda bridge, atau yang
lebih dikenal dioda dengan system jembatan agar tegangan yang
dihasilkan lebih bagus.
Elco/ Electrolit Condensator
Elco berfungsi sebagai filter atau penyaring, setelah tegangan
bolak balik AC di ubah menjadi tegangan DC oleh dioda, maka
selanjutnya elco yang akan bekerja sebagai penyaring.
IC
IC disini berfungsi sebagai pelengkap, setelah tegangan DC difilter
oleh elco maka akan lebih distabilkan oleh IC agar sinyal keluaran
murni tegangan DC.
b. Tone Control
Tone control berfungsi untuk mengatur tinggi atau rendahnya nada
yang diinginkan,dalam tone control terdapat beberapa pengaturan,
seperti :
a. Pengaturan Volume : untuk mengatur keras suara.
b. Pengaturan Bass : untuk mengatur nada rendah dari 20Hz-
1000Hz..
c. Pengaturan Treble : untuk mengatur nada tinggi dari 1000Hz-
1500Hz.
d. Pengaturan Loudness : untuk mengatur keras suara dan nada.
e. Pengaturan Balance : untuk mengatur keseimbangan kuat suara
bagian kanal kiri dan kanan.
c. Penguat atau Power
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 41
Penguat berfungsi untuk menguatkan sinyal suara yang lemah dari
input dan diproses oleh tone maka selanjutnya akan dikuatkan oleh
power sebelum sinyal suara tersebut dikeluarkan melalui speaker yang
dapat didengar oleh manusia. Pada dasarnya besarnya daya dari
sebuah amplifier tergantung dari penguat itu sendiri.
MENENTUKAN GANGGUAN YANG SERING TERJADI PADA POWER
AMPLIIER DAN LANGKAH-LANGKAH PERBAIKANNYA
a. Mati total
Biasanya kerusakan mati total pada power amplifier terdapat
permasalahan pada rangkaian power supply atau catu daya. Karena
power supply tidak dapat menyuplai tegangan ke tone control, power/
penguat.
Cara perbaikannya :
Uji cok AC dengan multitester apakah cok AC masih dalam
keadaan bagus atau rusak,jika rusak gantilah terlebih dahulu.
Jika cok AC masih bagus, lanjutkan pengukuran pada
transformator. Ukur tegangan pada lilitan primer apakah tegangan
ada, yang seharusnya bernilai 220 VAC. Jika ada maka lanjutkan
pengukuran pada lilitan sekunder, jika tegangan tidak ada maka
transformator rusak,gantilah.
Jika trafo masih bagus, lanjutkan pengukuran pada dioda dengan
menggunakan multitester, dengan cara : putar posisi selector swict
pada posisi Volt DC.ukur tegangan pada kaki katoda dioda apakah
tegangan DC ada atau tidak, jika tidak ada maka anda harus
melepas dioda dari papan PCB, untuk melakukan pengukuran pada
dioda lakukan cara berikut:
Putar posisi selektor pada posisi Ohm X1
letakkan prof positif (+) multitester pada kaki katoda dioda dan
prof (-) pada kaki anoda, maka jarum akan bergerak
menunjukkan nilai tertentu. Sebaliknya prof positif (+) pada kaki
anoda dan prof (-) pada kaki katoda maka jarumtidak akan
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 42
bergerak. Jika dioda diuji sesuai dengan langkah diatas, maka
dioda masih dalam keadan bagus.
lanjutkan pengukuran pada elco,jika tegangan tidak ada setelah
kaki elco, jika tegangan tidak ada maka lepaskan elco dari
papan PCB dengan menggunakan solder, serta lakukan
pengujian pada elco dengan multitester dengan cara :
o putar posisi selector switch pada posisi omh X1
o letakkan prof positif (+) pada kaki postif elco dan prof negatif
(-) pada kaki negatif elco.jika elco masih dalam keadaan
bagus maka jarum akan bergerak dan kembali secara
perlahan, jika jarum tidak kembali maka elco tersebut bocor,
jka jarum tidak bergerak sama sekali maka elco rusak,
gantilah.
selanjutnya lakukan pengukuran pada PCB setelah kaki IC jika
tegangan tidak ada maka IC rusak, gantilah IC tersebut setelah
melakukan pengujian sesuai dengan tata cara diatas maka
amplifier akan bias hidup dan operasikan kembali.
b. Suara tidak keluar
Pada permasalahan ini biasanya kerusakan terjadi pada terminal
input dan rangkaian tone control, cara mengantisipasinya yaitu :
a. Uji cok AV apakah masih dalam keadaan bagus.
b. Cek keadaan terminal input apakah masih bagus
c. Cek kabel audio input dari terminal ke tone control apakah salah
satu kabel ada yang putus
d. Selanjutnya lakukan pengujian pada tone control, apakah tegangan
pada power supply masuk.
e. Jika ada cek komponen-komponen aktif pada tone tersebut, seperti
transistor, elco, apakah masih bagus, jika tidak gantilah.
Apabila semua hal di atas telah dilakukan dengan benar,lakukan
pengujian pada tone yaitu dengan cara menyentuh out put dari tone
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 43
control jika ada suara yang keluar maka kerusakan telah teratasi, jika
tidak maka power atau penguat yang bermasalah. Cek komponen-
komponen aktif pada penguat, jika ada yang rusak gantilah.
c. Suara keluar tetapi tidak bersih atau serak
Hal yang mesti dilakukan adalah :
Pastikan resistor variable pada tone control masih dalam keadan
bagus, jika bagus maka lanjutkan dengan cara,
Menyentuh out put pada tone control jika suara yang dikeluarkan
serak atau tidak bersih biasanya hal ini yang terjadi karena
komponen penguat transistor pada power rusak.
Lakukan pengujian transistor penguat pada papan PCB dengan
multitester, yaitu dengan cara:
Putar posisi selektor switch pada Ohm X1,letakkan prof pada
kaki transistror, jika jarum bergerak dan menunjukkan nilai pada
angka Nol (0), maka transistor rusak. Lepaskan transistor dari
PCBdan lakukan pengujian kembali. Dengan cara menentukan
terlebih dahulu jenis transistor apakah jenis PNP atau NPN, hal
ini juga dapat ditentukan dengan cara melihat nilai transistor
tersebut pada bodinya, jika nilainya genap maka jenisnya PNP,
dan apabila ganjil maka jenisnya NPN.
Berikut cara pengujian untuk transistor :
a. Jenis PNP
Putar posisi selektor switch multitester pada Ohm X1,Letakkan prof
positif (+) multitester pada kaki basis transistor, dan prof negatif (-)
pada kaki kolektor,dan jarum akan bergerak menunjukkan nilai
tertentu, setelah itu letakkan juga prof negatif (-) multitester pada kaki
emitor jarum akan bergerak juga menunjukkan nilai tertentu. Jika cara
diatas telah dilakukan dan salah satunya ada jarumnya yang tidak
begerak maka transistor rusak, gantilah transistor tersebut.
b. Jenis NPN
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 44
Putar posisi selektor switch multitester pada Ohm X1,Letakkan prof
negatif (-) multitester pada kaki basis transistor, dan prof positif (+)
pada kaki kolektor, dan jarum akan bergerak menunjukkan nila
tertentu, setelah itu letakkan juga prof positif (+) pada kaki emitor jarum
akan bergerak juga menunjukkan nilai tertentu. Jika cara diatas telah
dilakukan dan salah satunya ada jarumnya yang tidak begerak maka
transistor rusak, gantilah transistor tersebut.
Untuk menghitung daya listik, anda bisa menggunakan rumus
ini :
P = V x I
hasilnya menggunakan satuan VA (volt ampere).
Misalkan :
Listrik dirumah anda menggunakan arus 1 phase (220 volt) dengan
MCB 10 Amp maka untuk menghitung daya listriknya menggunakan
seperti dibawah ini.
P = 220 V x 10 Amp = 2200 VA.
Seharusnya, untuk 1 Phase :
P = V x I x Cos Q (phi), untuk cos Q (power factor) bisa bernilai 0,8
atau 1.
P = 220 V x 10 Amp x 0,8 = 1760 watt.
P = 220 V x 10 Amp x 1 = 2200 watt.
Jadi kalau dirumah, beban pemakaian mempunyai Cos Q (Power
factor) 0.8, maka dengan berlangganan 2200 VA (Limiter 10 Amp),
kita hanya bisa memakai 1760 watt saja. Sedangkan jika Cos Q
(power factor) 1, maka anda bisa memakai 2200 watt.
Untuk 3 Phase :
P = V x I x V3 (akar tiga) x Cos Q.
Contoh :
1. P = 380 V x 10 Amp x 1,73 x 0,8 = 5259.2 watt.
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 45
2. P = 380 V x 10 Amp x 1,73 x 1 = 6574 watt.
NB :
1. Dalam perhitungan 3 phase harus selalu desertakan V3 (akar tiga).
2. Cos Q adalah Power Factor.
3. Satuan VA untuk daya semu sedangkan untuk watt adalah daya
nyata.
C. Differential Amplifier
Penguat diferensial adalah suatu penguat yang bekerja dengan
memperkuat sinyal yang merupakan selisih dari kedua masukannya.
Berikut ini adalah gambar skema dari penguat diferensial sederhana :
Gambar 4-5
Penguat diferensial tersebut menggunakan komponen BJT
(Bipolar Junction Transistor) yang identik / sama persis sebagai
penguat. Pada penguat diferensial terdapat dua sinyal masukan
(input) yaitu V1 dan V2. Dalam kondisi ideal, apabila kedua masukan
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 46
identik (Vid = 0), maka keluaran Vod = 0. Hal ini disebabkan karena
IB1 = IB2 sehingga IC1 = IC2 dan IE1 = IE2.
Karena itu tegangan keluaran (VC1 dan VC2) harganya sama
sehingga Vod = 0. Apabila terdapat perbedaan antara sinyal V1 dan
V2, maka Vid = V1 – V2. Hal ini akan menyebabkan terjadinya
perbedaan antara IB1 dan IB2. Dengan begitu harga IC1 berbeda
dengan IC2, sehingga harga Vod meningkat sesuai sesuai dengan
besar penguatan Transistor.
Untuk memperbesar penguatan dapat digunakan dua tingkat
penguat diferensial (cascade). Keluaran penguat diferensial
dihubungkan dengan masukan penguat diferensial tingkatan
berikutnya. Dengan begitu besar penguatan total (Ad) adalah hasil kali
antara penguatan penguat diferensial pertama (Vd1) dan penguatan
penguat diferensial kedua (Vd2).
Dalam penerapannya, penguat diferensial lebih disukai apabila
hanya memiliki satu keluaran. Jadi yang diguankan adalah tegangan
antara satu keluaran dan bumi (ground). Untuk dapat menghasilkan
satu keluaran yang tegangannya terhadap bumi (ground) sama
dengan tegangan antara dua keluaran (Vod), maka salah satu
keluaran dari penguat diferensial tingkat kedua di hubungkan dengan
suatu pengikut emitor (emitter follower).
Untuk memperoleh kinerja yang lebih baik, maka keluaran dari
pengikut emiter dihubungkan dengan suatu konfigurasi yang disebut
dengan totem-pole. Dengan menggunakan konfigurasi ini, maka
tegangan keluaran X dapat berayun secara positif hingga mendekati
harga VCC dan dapat berayun secara negatif hingga mendekati harga
VEE.
Apabila seluruh rangkaian telah dihubungkan, maka rengkaian
tersebut sudah dapat dikatakan sebagai penguat operasional
(Operational Amplifier (Op Amp)). Penjelasan lebih lanjut mengenai
hal ini akan dilakukan pada sub bab berikut.
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 47
D. Penguat Operasional
Penguat operasional (Op Amp) adalah suatu rangkaian
terintegrasi yang berisi beberapa tingkat dan konfigurasi penguat
diferensial yang telah dijelaskan di atas. Penguat operasional memilki
dua masukan dan satu keluaran serta memiliki penguatan DC yang
tinggi. Untuk dapat bekerja dengan baik, penguat operasional
memerlukan tegangan catu yang simetris yaitu tegangan yang
berharga positif (+V) dan tegangan yang berharga negatif (-V)
terhadap tanah (ground). Berikut ini adalah simbol dari penguat
operasional:
Gambar 4-6
a. Karakteristik Ideal Penguat Operasional
Penguat operasional banyak digunakan dalam berbagai aplikasi
karena beberapa keunggulan yang dimilikinya, seperti penguatan yang
tinggi, impedansi masukan yang tinggi, impedansi keluaran yang
rendah dan lain sebagainya. Berikut ini adalah karakteristik dari Op-
Amp ideal:
1) Penguatan tegangan lingkar terbuka (open-loop voltage gain)
AVOL = -∞
2) Tegangan ofset keluaran (output offset voltage) VOO = 0
3) Hambatan masukan (input resistance) RI = ∞
4) Hambatan keluaran (output resistance) RO = 0
5) Lebar pita (band width) BW = ∞
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 48
6) Waktu tanggapan (respon time) = 0 detik
7) Karakteristik tidak berubah dengan suhu
Kondisi ideal tersebut hanya merupakan kondisi teoritis tidak
mungkun dapat dicapai dalam kondisi praktis. Tetapi para pembuat Op
Amp berusaha untuk membuat Op Amp yang memiliki karakteristik
mendekati kondisi-kondisi di atas. Karena itu sebuah Op Amp yang
baik harus memiliki karakteristik yang mendekati kondisi ideal. Berikut
ini akan dijelaskan satu persatu tentang kondisi-kondisi ideal dari Op
Amp.
a) Penguatan Tegangan Lingkar Terbuka
Penguatan tegangan lingkar terbuka (open loop voltage gain)
adalah penguatan diferensial Op Amp pada kondisi dimana tidak
terdapat umpan balik (feedback) yang diterapkan padanya seberti
yang terlihat pada gambar 2.2. Secara ideal, penguatan tegangan
lingkar terbuka adalah:
AVOL = Vo / Vid = -∞
AVOL = Vo/(V1-V2) = -∞
Tanda negatif menandakan bahwa tegangan keluaran
VO berbeda fasa dengan tegangan masukan Vid. Konsep tentang
penguatan tegangan tak berhingga tersebut sukar untuk
divisualisasikan dan tidak mungkin untuk diwujudkan. Suatu hal
yang perlu untuk dimengerti adalah bahwa tegangan keluaran
VO jauh lebih besar daripada tegangan masukan Vid. Dalam kondisi
praktis, harga AVOL adalah antara 5000 (sekitar 74 dB) hingga
100000 (sekitar 100 dB).
Tetapi dalam penerapannya tegangan keluaran VO tidak lebih
dari tegangan catu yang diberikan pada Op Amp. Karena itu Op
Amp baik digunakan untuk menguatkan sinyal yang amplitudonya
sangat kecil.
b) Tegangan Ofset Keluaran
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 49
Tegangan ofset keluaran (output offset voltage) VOO adalah
harga tegangan keluaran dari Op Amp terhadap tanah (ground)
pada kondisi tegangan masukan Vid = 0. Secara ideal, harga VOO =
0 V. Op Amp yang dapat memenuhi harga tersebut disebut sebagai
Op Amp dengan CMR (common mode rejection) ideal.
Tetapi dalam kondisi praktis, akibat adanya ketidakseimbangan
dan ketidakidentikan dalam penguat diferensial dalam Op Amp
tersebut, maka tegangan ofset VOO biasanya berharga sedikit di
atas 0 V. Apalagi apabila tidak digunakan umpan balik maka harga
VOO akan menjadi cukup besar untuk menimbulkan saturasi pada
keluaran. Untuk mengatasi hal ini, maka perlu diterapakan
tegangan koreksi pada Op Amp. Hal ini dilakukan agar pada saat
tegangan masukan Vid = 0, tegangan keluaran VO juga = 0. Apabila
hal ini tercapai,
c) Hambatan Masukan
Hambatan masukan (input resistance) Ri dari Op Amp adalah
besar hambatan di antara kedua masukan Op Amp. Secara ideal
hambatan masukan Op Amp adalah tak berhingga. Tetapi dalam
kondisi praktis, harga hambatan masukan Op Amp adalah antara 5
k hingga 20 M, tergantung pada tipe Op Amp. Harga ini
biasanya diukur pada kondisi Op Amp tanpa umpan balik. Apabila
suatu umpan balik negatif (negative feedback) diterapkan pada Op
Amp, maka hambatan masukan Op Amp akan meningkat.
Dalam suatu penguat, hambatan masukan yang besar adalah
suatu hal yang diharapkan. Semakin besar hambatan masukan
suatu penguat, semakin baik penguat tersebut dalam menguatkan
sinyal yang amplitudonya sangat kecil. Dengan hambatan masukan
yang besar, maka sumber sinyal masukan tidak terbebani terlalu
besar.
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 50
d) Hambatan Keluaran
Hambatan Keluaran (output resistance) RO dari Op Amp adalah
besarnya hambatan dalam yang timbul pada saat Op Amp bekerja
sebagai pembangkit sinyal. Secara ideal harga hambatan keluaran
RO Op Amp adalah = 0. Apabula hal ini tercapai, maka seluruh
tegangan keluaran Op Amp akan timbul pada beban keluaran (RL),
sehingga dalam suatu penguat, hambatan keluaran yang kecil
sangat diharapkan.
Dalam kondisi praktis harga hambatan keluaran Op Amp adalah
antara beberapa ohm hingga ratusan ohm pada kondisi tanpa
umpan balik. Dengan diterapkannya umpan balik, maka harga
hambatan keluaran akan menurun hingga mendekati kondisi ideal.
e) Lebar Pita
Lebar pita (band width) BW dari Op Amp adalah lebar frekuensi
tertentu dimana tegangan keluaran tidak jatuh lebih dari 0,707 dari
harga tegangan maksimum pada saat amplitudo tegangan
masukan konstan. Secara ideal, Op Amp memiliki lebar pita yang
tak terhingga. Tetapi dalam penerapannya, hal ini jauh dari
kenyataan.
Sebagian besar Op Amp serba guan memiliki lebar pita hingga
1 MHz dan biasanya diterapkan pada sinyal dengan frekuensi
beberapa kiloHertz. Tetapi ada juga Op Amp yang khusus
dirancang untuk bekerja pada frekuensi beberapa MegaHertz. Op
Amp jenis ini juga harus didukung komponen eksternal yang dapat
mengkompensasi frekuensi tinggi agar dapat bekerja dengan baik.
f) Waktu Tanggapan
Waktu tanggapan (respon time) dari Op Amp adalah waktu yang
diperlukan oleh keluaran untuk berubah setelah masukan berubah.
Secara ideal harga waktu respon Op Amp adalah = 0 detik, yaitu
keluaran harus berubah langsung pada saat masukan berubah.
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 51
Tetapi dalam prakteknya, waktu tanggapan dari Op Amp
memang cepat tetapi tidak langsung berubah sesuai masukan.
Waktu tanggapan Op Amp umumnya adalah beberapa mikro detik
hal ini disebut juga slew rate. Perubahan keluaran yang hanya
beberapa mikrodetik setelah perubahan masukan tersebut
umumnya disertai dengan oveshoot yaitu lonjakan yang melebihi
kondisi steady state. Tetapi pada penerapan biasa, hal ini dapat
diabaikan.
g) Karakteristik Terhadap Suhu
Sebagai mana diketahui, suatu bahan semikonduktor yang akan
berubah karakteristiknya apabila terjadi perubahan suhu yang
cukup besar. Pada Op Amp yang ideal, karakteristiknya tidak
berubah terhadap perubahan suhu. Tetapi dalam prakteknya,
karakteristik sebuah Op Amp pada umumnya sedikit berubah,
walaupun pada penerapan biasa, perubahan tersebut dapat
diabaikan.
b. Implementasi Penguat Operasional
Rangkaian yang akan dijelaskan dan dianalisa dalam tulisan ini
akan menggunakan penguat operasional yang bekerja sebagai
komparator dan sekaligus bekerja sebagai penguat. Berikut ini adalah
konfigurasi Op Amp yang bekerja sebagai penguat:
Gambar 4-7. Penguat Non-Inverting
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 52
Gambar di atas adalah gambar sebuah penguat non
inverting. Penguat tersebut dinamakan penguat noninverting karena
masukan dari penguat tersebut adalah masukan noninverting dari Op
Amp. Sinyal keluaran penguat jenis ini sefasa dengan sinyal
keluarannya. Adapun besar penguatan dari penguat ini dapat dihitung
dengan rumus:
AV = (R1+R2)/R1
AV = 1 + R2/R1
Sehingga :
VO =1+(R2/R1) Vid
Selain penguat noninverting, terdapat pula konfigurasi penguat
inverting. Dari penamaannya, maka dapat diketahui bahwa sinyal
masukan dari penguat jenis ini diterapkan pada masukan inverting
dari Op Amp, yaitu masukan dengan tanda “-“. Sinyal masukan dari
pengaut inverting berbeda fasa sebesar 1800 dengan sinyal
keluarannya. Jadi jiak ada masukan positif, maka keluarannya adalah
negatif. Berikut ini adalah skema dari penguat inverting:
Gambar 4-8. Penguat Inverting
Penguatan dari penguat di atas dapat dihitung dengan rumus:
AV = - R2/R1
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 53
Sehingga: VO = - (R2/R1) Vid
c. Aplikasi Operational Amplifier
Terdapat banyak sekali penggunaan dari penguat operasional
dalam berbagai jenis sirkuit listrik. Di bawah ini dipaparkan beberapa
penggunaan umum dari penguat operasional dalam contoh sirkuit:
1) Komparator (Rangkaian Pembanding)
Merupakan salah satu aplikasi yang memanfaatkan penguatan
terbuka (open-loop gain) penguat operasional yang sangat
besar. Ada jenis penguat operasional khusus yang memang
difungsikan semata-mata untuk penggunaan ini dan agak berbeda
dari penguat operasional lainnya dan umum disebut juga
dengan komparator .
Komparator membandingkan dua tegangan listrik dan
mengubah keluarannya untuk menunjukkan tegangan mana yang
lebih tinggi.
Di mana Vs adalah tegangan catu daya dan penguat operasional
beroperasi di antara + Vs dan −Vs.)
2) Penguat Pembalik (Inverting Amplifier)
Sebuah penguat pembalik menggunakan umpan balik negatif
untuk membalik dan menguatkan sebuah tegangan.Resistor
Rf melewatkan sebagian sinyal keluaran kembali ke masukan.
Karena keluaran taksefase sebesar 180°, maka nilai keluaran
tersebut secara efektif mengurangi besar masukan.Ini mengurangi
bati keseluruhan dari penguat dan disebut dengan umpan balik
negatif.
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 54
Di mana,
a. (karena adalah virtual ground)
b. Sebuah resistor dengan nilai ,
ditempatkan di antara masukan non-pembalik dan bumi.
Walaupun tidak dibutuhkan, hal ini mengurangi galat karena
arus bias masukan.
Penguatan dari penguat ditentukan dari rasio antara R f dan Rin,
yaitu:
Tanda negatif menunjukkan bahwa keluaran adalah pembalikan
dari masukan. Contohnya jika Rf adalah 10.000 Ω dan Rin adalah
1.000 Ω, maka nilai bati adalah -10.000Ω / 1.000Ω, yaitu -10.
3) Penguat tak pembalik (Non Inverting Amplifier)
Penguat Non Inverting amplifier merupakan kebalikan dari
penguat inverting,dimana Input dimasukkan pada input non
inverting sehingga polaritas output akan sama dengan polaritas
input tapi memiliki penguatan yang tergantung dari besarnya
Rfeedback dan Rinput.
Rumus penguatan penguat non-pembalik adalah sebagai
berikut:
atau dengan kata lain:
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 55
Dengan demikian, penguat non-pembalik memiliki penguatan
minimum bernilai 1. Karena tegangan sinyal masukan terhubung
langsung dengan masukan pada penguat operasional maka
impedansi masukan bernilai .
4) Penguat Differensiator
Penguat diferensial digunakan untuk mencari selisih dari dua
tegangan yang telah dikalikan dengan konstanta tertentu yang
ditentukan oleh nilai resistansi yaitu sebesar untuk
dan . Penguat jenis ini berbeda dengan
diferensiator.Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut:
Sedangkan untuk R1 =R2 dan Rf = Rg maka bati diferensial
adalah:
5) Rangkaian Penguat Penjumlah (Summing Amplifier)
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 56
Penguat penjumlah menjumlahkan beberapa tegangan
masukan, dengan persamaan sebagai berikut:
Saat , dan Rf saling bebas maka:
Saat , maka:
Keluaran adalah terbalik.
Impedansi masukan dari masukan ke-n adalah (di
mana adalah Virtual ground).
6) Penguat Integrator (Integrator Amplifier )
Penguat ini mengintegrasikan tegangan masukan terhadap
waktu, dengan persamaan:
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 57
Di mana adalah waktu dan adalah tegangan keluaran
pada . Sebuah integrator dapat juga dipandang sebagai tapis
pelewat-tinggi dan dapat digunakan untuk rangkaian tapis aktif.
7) Differensiator
Mendiferensiasikan sinyal hasil pembalikan terhadap waktu
dengan persamaan:
di mana dan adalah fungsi dari waktu.
Pada dasarnya diferensiator dapat juga dibangun dari integrator
dengan cara mengganti kapasitor dengan induktor, namun tidak
dilakukan karena harga induktor yang mahal dan bentuknya yang
besar.Diferensiator dapat juga dilihat sebagai tapis pelewat-rendah
dan dapat digunakan sebagai tapis aktif.
Revision : 00 Date : Sept 6th 2013 Page : 58
top related