bab ii tinjauan teoritis -...

BAB II

TINJAUAN TEORITIS

Bab II Tinjauan Teoritis

Ghaniyya Rahman Azizan (08334012) 4 Laporan Tugas Akhir Tahun 2012

BAB II

TINJAUAN TEORITIS

1.1 Tinjauan Teoritis

Nama lain dari Rangkaian Resonansi adalah Rangkaian Penala. Dalam

bahasa Inggris-nya adalah Tuning Circuit, yaitu satu rangkaian yang berfungsi

untuk menala sinyal dengan frekuensi tertentu dari satu band frekuensi.

Melakukan penalaan berarti rangkaian tersebut ‘beresonansi’ dengan

sinyal tersebut. Dalam keadaan tertala, sinyal bersangkutan dipilih untuk

diteruskan ke tahap selan-jutnya. Rangkaian penala dapat digunakan sebagai

berikut ;

Ditempatkan diantara sistem antena dan penguat RF satu sistem

penerima.

Ditempatkan diantara tahap-tahap peguat RF, IF pada sistem penerima

superheterodyne, dsb.

Pada gambar 1 dijelaskan bahwa rangkaian coupling merupakan media

transmisi yang ditempatkan antara 2 buah penguat. Rangkaian Coupling ini

Berfungsi peghubung dan media transmisi antara 2 buah penguat tersebut.

Dalam berbagai aplikasi Radio Frekuensi (RF) penggunaan rangkaian

resonansi tunggal tidak mungkin cukup untuk menghasilkan output yang

maksimal. Dalam situasi seperti ini, rangkaian resonansi sering dicouple

bersama-sama dengan rangkaian resonator berikutnya untuk menghasilkan

attenuasi lebih baik di frekuensi tertentu dibandingkan menggunakan satu

resonator. Mekanisme perancangan suatu rangkaian kopling umumnya dipilih

secara khusus untuk setiap aplikasi dan kegunaannya, karena setiap jenis

Gambar 1 Blok Diagram umum Rangkaian Coupling



kopling memiliki karakteristik sendiri yang khas yang harus dipahami dan

dimengerti. Bentuk yang paling umum dari kopling adalah: kapasitif, induktif,

transformator (bersama), dan aktif (transistor)

1.2 Penggunaan Rangkaian Penguat Tuning ( Penala)

Penggunaan Rangkaian Tuning contohnya diaplikasikan pada satu

penguat. Setelah digabungkan dengan penguat, rangkaian tuning (penala)

dapat dibagi menjadi yaitu :

Single Tuned Amplifier (Penguat dengan Tala Tunggal)

Double Tuned Amplifier (Penguat dengan Tala Ganda)

Single Tuned Amplifier

Penguat ini dibagi juga kedalam tiga macam, yaitu :

a). Direct coupling

Rangkaian direct coupling seperti ditunjukkan pada gambar 2 . Sinyal

yang diteruskan ke output adalah sinyal dengan frekuensi resonansi (fr.)

rangkaian tuning tersebut. Sementara sinyal dengan frekuensi f ≠ fr, akan

dibuang ke ground.

Gambar 2 Rangkaian Single-Tuned direct coupling

b). Induktif coupling

rangkaian induktif coupling seperti ditunjukkan pada gambar 3 .

Sinyal input diteruskan ke output (fr ) secara induktif melalui hubungan

kumparan primer dengan kumparan sekunder yang ditunjukkan oleh symbol

M. Pada M terjadi proses resonansi dan proses coupled antar lilitan yang

bersifat induktif. Sementara sinyal dengan frekuensi f ≠ fr, akan dibuang ke

ground.

LC

f = fr

fr



Gambar 3 Rangkaian Single-Tuned inductive coupling

c). Wideband

Bandwidth suatu single-tuned amplifier dapat menjadi lebih lebar

dengan menambahkan satu resistor paralel rangkaian tuning, seperti terlihat

pada gambar Resistor atau tahanan tersebut dinamakan swamping-

resistor(RS). Fungsi Rs adalah memperkecil nilai faktor kualitas semula

menjadi faktor kualitas efektif (Qef) yang baru. Sehingga bandwidth

rangkaian tuning yang baru menjadi,

B = eff

o

Q

f

...................................................................

dimana, Qeff = L

D

X

R"

....................................................................

sementara RD” = RD // R .

Rangkaian tuning wideband ditunjukkan pada gambar 4berikut ini.

Gambar 4 Rangkaian Single-Tuned Wideband amplifier

Ls

C

f = fr

fr

Lp

M

LC RS



Double Tuned Amplifier

Pada rangkaian penguat seperti gambar 5, kita bisa liat pengaturan

penalaan berada pada rangkaian primer dan sekunder. Komponen LC ditala

dan disesuaikan dengan frekuensi kerja resonansi rangkaian.

Gambar 5 Penguat Dengan Resonansi Ganda Kopling Transformator

Gambar 6 dibawah menunjukka rangkaian ekuivalen penguat dengan

tala ganda. Komponen LC pada kumparan primer dan sekunder sangat

berpengaruh terhadap penalaan rangkaian, hal ini membantu rangkaian agar

lebih maksimal dalam beresonansi.

Gambar 6 Rangkaian EkivalenPenguat Dengan Resonansi Ganda

Kopling Transformator



1.3 Induktansi

Induktansi adalah sifat dari rangkaian elektronika yang menyebabkan

timbulnya potensial listrik secara proporsional terhadap arus yang mengalir pada

rangkaian tersebut, sifat ini disebut sebagai induktansi sendiri. Sedang apabila

potensial listrik dalam suatu rangkaian ditimbulkan oleh perubahan arus dari

rangkaian lain disebut sebagai induktansi bersama.

Definisi kuantitatif dari induktansi sendiri (simbol: L) adalah :

Dimana v adalah gaya gerak listrik yang ditimbulkan dalam volt

dan i adalah arus listrik dalam ampere. Bentuk paling sederhana dari rumus

tersebut terjadi ketika arus konstan sehingga tidak ada gaya gerak listrik yang

dihasilkan atau ketika arus berubah secara konstan (linier) sehingga gaya gerak

listrik yang dihasilkan konstan (tidak berubah-ubah).

Induktansi muncul karena adanya medan magnet yang ditimbulkan oleh

arus listrik (dijelaskan oleh Hukum Ampere). Supaya suatu rangkaian

elektronika mempunyai nilai induktansi, sebuah komponen

bernama induktor digunakan di dalam rangkaian tersebut, induktor umumnya

berupa kumparan kabel/tembaga untuk memusatkan medan magnet dan

memanfaatkan gaya gerak listrik yang dihasilkannya.

Bentuk umum dari K buah rangkaian dengan arus im dan

tegangan vm adalah

………………………………………………(1)

Koefisien L yang digunakan pada rumus di atas merupakan matriks

simetris, rumus tersebut berlaku selama tidak menggunakan bahan yang bisa

menjadi magnet, jika tidak maka besaran L merupakan fungsi dari besaran arus

(induktansi non-linier).

http://id.wikipedia.org/wiki/Rangkaian_elektronika

http://id.wikipedia.org/wiki/Tegangan_listrik

http://id.wikipedia.org/wiki/Arus_listrik

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Hukum_Ampere&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Induktor

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Induktansi_non-linier&action=edit&redlink=1



1.4 Induktor yang berpasangan ( Kopling Induktor)

Induktansi bersama muncul ketika perubahan arus dalam satu induktor

menginduksi (mempengaruhi) timbulnya gaya gerak listrik di induktor lain

yang ada di dekatnya. Mekanisme ini merupakan dasar yang sangat penting

dalam cara kerja transformer, namun kadang kala induksi bersama yang bisa

terjadi antara konduktor yang berdekatan malah menjadi hal yang harus

dihindari dalam suatu rangkaian.

Induktansi bersama, M, juga merupakan ukuran saling induksi antara

dua buah induktor. Induktansi bersama oleh rangkaian i kepada

rangkaian j dihitung menggunakan integral ganda Rumus Neumann.

Induktansi bersama memiliki hubungan persamaan:

……………………………………………….(2)

dimana

adalah nilai induktansi bersama, dan tanda 21 menunjukkan

keterkaitan GGL yang terinduksi dalam kumparan 2 disebabkan oleh

perubahan arus dalam kumparan 1.

N1 adalah jumlah lilitan pada kumparan 1,

N2 adalah jumlah lilitan pada kumparan 2,

P21 adalah ruang dimana fluks magnetik berada.

Induktansi bersama juga memiliki keterkaitan dengan koefisien.

Koefisien kopling bernilai antara 1 dan 0, koefisien kopling digunakan sebagai

indikator keterkaitan antara induktor yang dipasangkan.

………………………………………………………….(3)

dimana

k adalah koefisien kopling dan 0 ≤ k ≤ 1,

L1 adalah nilai induktansi kumparan pertama, dan

L2 adalah nilai induktansi kumparan kedua.



Jika nilai induktansi bersama, M, sudah diketahui, maka nilai ini dapat

digunakan untuk memprediksi sifat dari suatu rangkaian:

………………………………………………………(4)

dimana

V1 adalah tegangan dalam induktor yang dihitung,

L1 adalah induktansi dalam induktor yang dihitung,

dI1/dt adalah arus (diturunkan atas waktu) yang mengalir dalam

induktor yang dihitung,

dI2/dt adalah arus (diturunkan atas waktu) yang mengalir dalam induktor yang

dikopling (diinduksi oleh induktor pertama), dan

M adalah nilai induktansi bersama.

Tanda minus muncul karena menurut konvensi titik, kedua arus yang

mengalir pada masing-masing induktor saling berlawanan arah.

Jika suatu

induktor dipasangkan secara berdekatan dengan induktor lain dengan

menggunakan prinsip induktansi bersama, seperti dalam transformer, maka

tegangan, arus, dan jumlah lilitan dapat dihubungkan sebagai berikut:

………………………………………………………….(5)

dimana

Vs adalah tegangan pada induktor sekunder,

Vp adalah tegangan pada induktor primer (yaitu yang terhubung dengan

sumber listrik),

Ns adalah jumlah lilitan pada induktor sekunder, dan

Np adalah jumlah lilitan pada induktor primer.

Begitu pula untuk arus:

………………………………………………………...(6)

dimana

Is adalah arus yang mengalir dalam induktor sekunder,

http://id.wikipedia.org/wiki/Transformer



Ip adalah arus yang mengalir dalam induktor sekunder (yaitu yang

terhubung dengan sumber listrik),

Ns adalah jumlah lilitan pada induktor sekunder, dan

Np adalah jumlah lilitan pada induktor primer.

Perlu diperhatikan bahwa daya dari kedua induktor tersebut adalah

sama. Juga persamaan di atas tidak berlaku jika kedua induktor memiliki

sumber energi sendiri-sendiri (keduanya induktor primer).

Jika kedua sisi transformer merupakan rangkaian LC yang mana

frekuensi tegangan menjadi penting, nilai induktansi bersama antara dua lilitan

ini menentukan bentuk dari kurva renspon frekuensi. Walaupun batas-batas

nilai indutansi bersama ini tidak didefinisikan, namun sering disebut

sebagai loose-coupling, critical-coupling, dan over-coupling. Jika rangkaian

tersebut melalui transformer yang loose-coupling, bandwidth-nya akan sempit.

Ketika nilai induktansi bersama ditingkatkan, bandwidth-nya ikut naik pula.

Ketika nilai induktansi bersama telah melampaui titik kritis,

respon bandwidth akan mulai menurun, frekuensi-frekuensi tengah akan

teratuentasi lebih dibanding frekuensi-frekuensi samping. Kondisi ini

disebut over-coupling.

1.5 Kopling Magnetik

Ketika dua buah kumparan didekatkan atau digandengkan, maka akan

timbul suatu induksi, dengan kata lain kalau dua buah kumparan tersebut

terpasang dalam masing-masing loop, maka interaksi dua buah loop yang di

dalamnya terdapat kumparan yang digandengkan maka akan timbul medan

magnet induksi atau kopling magnet.

1.5.1 Induktansi Sendiri

Tegangan yang melewati kumparan didefinisikan sebagai perubahan

arus terhadap waktu yang melewati kumparan tersebut.

dt

diLVL



Gambar 7 Kopling dengan Induktansi sendiri (tunggal)

Atau dapat didefinisikan ketika terjadi perubahan arus, maka terjadi

perubahan arus, maka terjadi perubahan fluks magnetik dikumpar tersebut

yang menyebabkan terjadinya perubahan induksi emf (tegangan kumparan).

dt

dNVL

………………………………………………………(7)

dengan

N : jumlah lilitan kumparan

φ : fluks magnet

sehingga ,

dt

diL (8) ………………………………………………………..(8)

L = di

dN

………………………………………………………..(9)

Gambar 8 Interaksi pada induksi sendiri

http://eki.blog.ittelkom.ac.id/blog/files/2011/09/GAM1.png

http://eki.blog.ittelkom.ac.id/blog/files/2011/09/GAM2.png



1.5.2 Induktansi Bersama

Ketika terjadi perubahan arus i 1I , maka fluks magnet di kumparan 1

berubah ( 11 )

1. Bagian fluks magnetik yang hanya melingkupi kumparan 1 disebut fluks

bocor ( 1L )

2. Sisa fluks magnetik yang melingkupi kumparan 1 dan kumparan 2 disebut

fluks bersama ( 21 )

Gambar 9 Kopling dengan Induktansi bersama (Ganda)

Sehingga secara umum dikatakan fluks magnetik yang disebabkan oleh

arus 1I adalah : 1 = 1L + 21

Tegangan induksi di kumparan 2 (Hukum Faraday) :

2V = dt

dN 21

2

menghasilkan

2N 21 = 21M

Sehingga :

2V = 21M dt

di1

dt

diM

dt

dN 1

2121

2

1

212121

di

dNM

(induksi bersama) ………………………(10)

http://eki.blog.ittelkom.ac.id/blog/files/2011/09/gam32.png



Gambar 10 Interaksi Fluks Magnetik yang terjadi pada Induksi Bersama

Fluks magnetik yang diakibatkan oleh arus 1I :

11 = 21 + 1L + 12 = 11 + 12 ………..(11)

Tegangan dikumparan 1 :

1V = dt

dN 1

1

=

dt

dN 11

1

+

dt

dN 12

1

…………………..……………………………...(12)

dimana :

111N = 1L . 1I

121N = 212.IM

sehingga : dt

diM

dt

diLV 2

121

11 ……………………………………..(13)

Fluks magnetik yang disebabkan oleh arus i2:

2122211222 L

Tegangan di kumparan 2 :

dt

dN

dt

dN

dt

dNV 21

222

22

22

dimana :

22222 iLN

121212 iMN

sehingga : dt

diM

dt

diLV 1

212

22 …………………………..……….(14)

21M = 12M = M…………………………………………………………...(15)

http://eki.blog.ittelkom.ac.id/blog/files/2011/09/gam4.png



1.5.3 Koefisien Kopling

Koefisien kopling didefinisikan sebagai perbandingan antara fluks

bersama dengan total fluks magnetik di satu kumparan.

Koefisien kopling (K) didefinisikan sebagai perbandingan antara fluks

bersama dengan total fluks magnetik di satu kumparan.

22

12

11

21

k

Dari persamaan sebelumnya :

1

21221

iNM

dan

2

12112

iNM

……......………………………….(16)

dimana MMM 1221 ………………………….…………………………………………….(17)

sehingga: M 21

21LL

MkLLkM -

- Jika nilai k = 0 , berarti nilai M = 0 , artinya tidak ada kopling

magnetik.

- Jika nilai k = 1 , berarti M = (L1 L2)^1 , yang berarti tidak ada

fluks bocor atau semua fluks bersama melingkari kedua kumparan,

unity coupled transformator.

1.6 Teknik Resonansi

Untuk keperluan desain dan implementasi rangkaian coupling ini dipergunakan

teori – teori tentang rangkaian osilasi yang terdiri dari rangkaian resonansi seri dan

resonansi paralel.

1. Resonansi Seri



Gambar 11 Resonansi Seri

XL = jωL = j 2πf L…………………………………………………...(18)

Xc =

=

………………………………………......................................(19)

Untuk resonansi seri terjadi arus maksimum :

I = IL +

IC……………………………………………………………………...(20)

2. Resonansi Paralel

Gambar 12 Resonansi Paralel

XL = Xc (21)

2πf L =

………………(22)



f2

=

…………………………………………… (23)

Dimana f = fo

………………………………………………….(24)

Untuk resonansi parallel terjadi arus minimum :

IL berlawanan arah karena sifat coil sehingga :

I = (-IL) + IC

I = IC – IL

Dimana :

XL : Impedansi Induktansi

Xc : Impedansi Kapasitansi

L : Induktansi

C : Kapasitansi

IL : Arus Induktansi

IC : Arus Kapasitansi

Fo : frekuensi resonansi

Dari persamaan rumus diatas dapat diasumsikan bahwa pada resonansi

seri akan mempunyai sifat impedansi minimum dan arus maksimum sedangkan

pada resonansi parallel akan mepunyai impedansi maksimum dan arus

minimum. Sehingga pada proyek akhir ini menggunakan resonansi parallel

untuk mendapatkan impedansi maksimum.

Untuk mendapatkan frekuensi resonansi kita harus melinierkan

rangkaian tranformator terlebih dahulu seperti pada gambar 13.



ZLVS

R2R1

L1 L2I1I2

M

+

-

VL

Gambar 13 Transformator Linear

Tinjaulah impedansi masukan pada terminal rangkaian primer. Kedua

persamaan mesh adalah

......................................(25)

......................................(26)

Kita dapat menyederhanakan dengan mendefinisikan

Sehingga

........................................(27)

………………………...... (28)

Dengan memecahkan persamaan kedua untuk I2 dan menyisipkannya di

dalam persamaan pertama memungkinkan kita mencari impedansi masukan,

..................................... …(29)

Dari persamaan di atas, kita dapat menarik beberapa kesimpulan.

Pertama, hasil ini tidak bergantung pada tempat bintik pada masing-masing

lilitan, karena jika satu diantara bintik tersebut dipindahkan ke ujung lain dari

koil, maka hasilnya adalah perubahan tanda setiap suku yang melibatkan M di

dalam (17) dan 20). Kita dapat juga memperhatikan di dalam (21) bahwa

impedansi masukan adalah Z11 jika kopling direduksi ke nol. Jika kopling

dinaikkan dari nol, maka impedansi masukkan berbeda dari Z11 sebanyak –

s2M

2/Z22 yang disebut impedansi yang direfleksi. Hakekat dari perubahan ini

lebih nyata bila diamati dalam kerja keadaan mantap sinusoida. Dengan

menyebut s=jω.

................................... (30)



Karena ω2M

2R22/(R22

2+X22

2) harus positif, maka jelaslah bahwa adanya

sekunder menaikkan rugi di dalam rangkaian primer. Dengan kata lain,

hadirnya sekunder dapat diperkirakan di salam rangkaian primer dengan

menambahkan harga R1. Reaktansi X22 merupakan jumlah dari ωL2 dan XL;

rekatansi ini perlu positif untuk muatan-muatan induktif dan boleh positif atau

negatif untuk muatan kapasitif; bergantung pada reaktansi beban. Kita tinjau

pengaruh reaktansi dan tahanan yang direfleksikan dengan meninjau hal khusu

dimana kedua primer dan sekunder adalah rangkaian resonansi seri yang

identik. Jadi, R1=R2=R, L1=L2=L dan impedansi beban ZL dihasilkan oleh

kapasitansi C, yang identik dengan sebuah kapasitansi yang disisipkan seri di

dalam rangkaian primer. Frekuensi resonansi seri dari primer dan sekunder

sendiri adalah

..................................... (31)

Resonansi ini terjadi bila,

..................................... (32)

Gambar 14 di bawah ini merupakan magnitudo respon dari rangkaian

resonansi yang diperlihatkan sebagai fungsi frekuensi.

|I|R

0.707|I|R

|V(jω)|

ωω0ω1 ω2

Gambar 14 Respon dari rangkaian resonansi



1.7 Penguat RF

Penguat RF merupakan perangkat yang berfungsi memperkuat sinyal

frekuensi tinggi yang dihasilkan osilator RF dan diterima oleh antena untuk

dipancarkan. Penguat RF yang ideal harus menunjukkan tingkat perolehan daya

yang tinggi, gambaran noise yang rendah, stabilitas dinamis yang baik,

admitansi pindah baliknya rendah sehingga antena akan terisolasikan dari

osilator, dan selektivitas yang cukup untuk mencegah masuknya frekuensi IF,

frekuensi bayangan, dan frekuensi-frekuensi lainnya. Pada penguat RF,

rangkaian yang umum digunakan adalah penguat kelas A dan Kelas C.

Secara umum, penguat RF lengkap terdiri dari tiga buah tingkatan, yaitu

buffer, driver, dan final.

Penguat narrow band

Penguat wide band

Kedua respon jenis diatas digambarkan pada gambar 15 :

Gambar 15 Respon Penguat RF

1.7.1 Pra-Tegangan Transistor (Biasing)

Pemberian bias tegangan DC pada rangkaian transistor bertujuan untuk

mendapatkan level tegangan dan arus kerja transistor yang tetap. Selain itu juga

berguna untuk menentukan titik kerja dan garis beban DC dari transistor.

Ada dua macam pemberian bias tegangan DC yang biasa digunakan pada

transistor BJT, yaitu:

1. Self Bias



Pemberian bias tegangan pada transistor dengan menggunakan prinsip pembagi

tegangan. Rangkaian untuk self bias terlihat pada gambar 12.

RC

VCC

IB

R1

R2 RE

Gambar 16 Rangkaian Self Bias

Persamaan untuk rangkaian pada gambar 16 diatas:

(33)

(34)

Berdasarkan persamaan (11) dan (12) maka rangkaian penggantinya

bisa menjadi seperti pada gambar 17.

RC

VCC

IB

RE

RB

VBB BECE

Gambar 17 Rangkaian Pengganti Self Bias

Loop BE:



……..(35)

……..(36)

Loop CE:

………(37)

2. Fixed Bias

Pemberian bias tegangan dengan menggunakan tahanan basis dan

tahanan kolektor, seperti terlihat pada gambar 18 dibawah ini

RB

RC

VCC

IB

IC

BE

CE

Gambar 18 Rangkaian Fixed Bias



Persamaan untuk rangkaian seperti gambar 18 diatas adalah:

Loop BE:

…….(38)

Loop CE:

……..(39)

3. Feedback Bias

Feedback bias dilakukan dengan memberikan umpan balik dari kolektor

menuju basis. Gambar 19 menunjukkan rangkaian feed back bias.

RB

RC

VCC

IB

I’C

RC

IC

Gambar 19 Rangkaian Feedback Bias

Loop BE:



Maka,

……….(40)

Loop CE:

Maka,

………(41)

1.7.2 Kelas-kelas Operasi Penguat Daya

Pemberian bias tegangan pada transistor akan menempatkan suatu titik

kerja pada kurva karakteristik sehingga menentukan daerah kerja transistor dan

disebut titik Q (Quiescent Point). Titik kerja transistor ditempatkan di tengah

daerah aktif pada kurva karakteristik output transistor agar rangkaian penguat

dapat menguatkan sinyal dengan linier atau tanpa cacat.

Berdasarkan titik kerjanya, penguat daya dapat diklasifikasikan menjadi

4 kelas, yaitu:



1. Penguat Kelas A

Penguat Kelas A adalah penguat dengan titik kerja yang berada

ditengah garis beban transistor, seperti pada gambar 17. Hal ini berarti

tegangan kerja transistor ( ) adalah ½ dari VCE . Penguat tipe kelas A dibuat

dengan mengaur arus bias yang sesuai di titik tertentu yang ada pada garis

bebannya. Rangkaian dasar penguat transistor kelas A dapat dilihat pada

gambar 20.

Gambar 20 Rangkaian Dasar Penguat Kelas A

Q

VCEq VCE cutoffVCE

Gambar 21 Kurva Garis Beban DC dan Titik Kerja Penguat Kelas A

Gambar 21 diatas menunjukkan kurva garis beban DC pada penguat kelas A.

Garis beban pada penguat kelas A ditentukan oleh besarnya RE dan RC. sedangkan R1

dan R2 dipasang untuk menentukan arus bias. Besarnya arus Ib biasanya tercantum

pada datasheet transistor yang digunakan.

2. Penguat Kelas B

Penguat kelas B adalah penguat dengan titik kerja terletak berhimpit dengan

VCE dan berptongan dengan garis Ib = 0, seperti pada gambar 22. Karena letak titik

yang demikian, maka transistor hanya bekerja aktif pada satu bagian phase gelombang

saja. Oleh sebab itu penguat kelas B selalu dibuat dengan 2 buah transistor, yaitu

transistor NPN (Q1) dan PNP (Q2), seperti terlihat pada gambar 22.



Gambar 22 Penguat Kelas B

Gambar 23 Rangkaian Dasar dan Kurva Garis Beban DC dan Titik Kerja Penguat Kelas B

Karena kedua transistor ini bekerja bergantian, maka penguat kelas B sering

dinamakan sebagai penguat Push-Pull. Penguat kelas B lebih efisien dibanding dengan

kelas A, sebab jika tidak ada sinyal input ( Vin = 0 volt) maka arus bias Ib juga = 0

dan praktis membuat kedua trasistor dalam keadaan OFF. Efisiensi penguat kelas B

kira-kira sebesar 75%. Namun bukan berarti masalah sudah selesai, sebab transistor

memiliki ke-tidak ideal-an. Pada kenyataanya ada tegangan jepit Vbe kira-kira sebesar

0.7 volt yang menyebabkan transistor masih dalam keadaan OFF walaupun arus Ib

telah lebih besar beberapa mA dari 0. Ini yang menyebabkan masalah cross-over pada

saat transisi dari transistor Q1 menjadi transistor Q2 yang bergantian menjadi aktif.

3. Penguat Kelas AB

Rangkaian penguat kelas AB adalah penguat transistor yang titik kerjanya

antara titik kerja transistor penguat kelas A dan B. Rangkaian dasar penguat kelas AB

dapat dibuat sama dengan penguat kelas B, hanya nilai RB1 dan RB2 yang berbeda.

Rangkaian dasar penguat kelas AB dapat dilihat pada gambar 20 dan grafik titik kerja

penguat kelas AB dapat dilihat pada gambar 24.



Gambar 24 Rangkaian Dasar danKurva Garis Beban DC dan Titik Kerja Penguat Kelas AB

4. Penguat Kelas C

Penguat kelas C dapat bekerja dengan baik dengan hanya menggunakan 1

transistor. 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 gambar 25.

Gambar 25 Rangkaian Dasar Penguat Kelas C

Rangkaian ini juga tidak perlu dibuatkan bias, karena transistor memang

sengaja dibuat bekerja pada daerah saturasi. Rangkaian LC pada rangkaian tersebut

akan ber-resonansi dan ikut berperan penting dalam me-replika kembali sinyal input



menjadi sinyal output dengan frekuensi yang sama. Rangkaian LC paralelnya tersebut

memiliki frekuensi resonansi sebesar:

Penguat kelas C banyak digunakan pada penguat dengan

rangkaian ternala, misalnya pada penguat akhir pemancar. Rangkaian

ini jika diberi umpan balik dapat menjadi rangkaian osilator RF yang

sering digunakan juga pada pemancar.

1.7.3 Rangkaian Penyesuaian Impedansi

Rangkaian penyesuaian impedansi (matching impedance) diperlukan antara

penguat akhir dan beban. Rangkaian ini diperlukan untuk mendapatkan transfer

daya maksimum. Beberapa jenis rangkaian LC dapat digunakan untuk fungsi

penyesuai impedansi[5], diantaranya penyesuain transformator tala-tunggal,

penyesuaian-L (L-match), dan penyesuaian- π (π-match). Pada gambar 25

menunjukkan jenis-jenis rangkaian matching impedance, diantaranya 26(a)

adalah rangkaian penyesuaian transformator tala-tunggal, 26(b) L-match

dengan L seri, 26 (c) L-match dengan L parallel, 26(d) π-match.

C1RS

RL

L1

L2

CRS RL

L

(a) (b)

RS RLL

C

C1RS RL

L

C2

(c) (d) Gambar 26 Jenis-Jenis Rangkaian Matching Impedance



L-match adalah jenis matching impedance yang biasanya digunakan untuk

penyesuaian keluaran pemancar.

Ada dua jenis rangkaian L-match, yaitu L-match dengan L seri seperti terlihat

pada gambar 26(b) dan L-match dengan L parallel seperti terlihat pada gambar

26.

bab ii tinjauan teoritis -...

Documents