Kamis, 27 Oktober 2011

Pengertian Transistor Sebagai Penguat Daya/Speaker

Istilah penguatan pada dasarnya berarti membuat menjadi lebih kuat. Dalam bidang elektronika maka yang diperkuat adalah amplitudo dari sinyal. Untuk mengerti bagaimana penguat bekerja perlu dimengerti dua tipe penguatan yang utama yaitu : 1. Penguat tegangan yaitu penguat yang menguatkan tegangan dari sinyal masukan 2. Penguat arus yaitu penguat yang menguatkan arus dari sinyal masukan. Sedangkan penguat daya yaitu kombinasi dari dua tipe penguat di atas. Meskipun pada kenyataannya semua penguat adalah penguat daya karena tegangan tidak akan ada tanpa adanya daya kecuali jika impedansinya tak terhingga. Penguat daya bertujuan untuk meningkatkan daya sinyal output. Pada mata kuliah elektronika ini, diterapkan sebagai penguat daya pada speaker. Pada penguat daya ini, tegangan output diatur sama dengan tegangan input DC. Sedangkan nilai arusnya yang diubah-ubah. Pengubahan arus output lebih mudah daripada pengubahan tegangan output. Dan rentang tegangan yang bisa diaplikasikan jauh lebih kecil daripada rentang arus. Oleh karena itu bisa jadi, arus yang diperlukan sangat besar sehingga dalam memilih transistor harus disesuaikan dengan kebutuhan arus. Apabila arus yang dibutuhkan sangat besar sekali, maka dapat dipakai rangkaian transistor Darlington. Transistor yang memiliki arus kolektor maksimum besar ( sekitar 1,5 A ), ternyata bentuk transistornya berbeda. Ada bagian tengahnya berlubang yang digunakan untuk ‘heat sink’. Heat sink digunakan agar komponen tidak cepat panas. Dengan pemasangan heat sink maka memperluas permukaan transistor sehingga panas semakin cepat terbuang ke udara. Harganya relatif sama dengan transistor daya kecil. Efisiensi dari penguat daya didefinisikan sebagai perbandingan dari daya yang diterima beban dengan daya yang diberikan oleh catu daya. Macam macam Penguat Daya, Penguat daya diklasifikasikan menurut titik kerjanya. Titik kerja (titik Q) yaitu titik pada garis beban yang menggambarkan keadaan transistor saat tidak ada sinyal masukan. Menurut titik kerjanya penguat diklasifikasikan menjadi penguat klas A, B, AB, C ,D dan masih banyak lagi.

Penguat kelas A o Penguat dengan letak titik Q di tengah-tengah garis beban. o Mempunyai sinyal keluaran yang paling bagus diantara penguat jenis yang lain. o Efisiensinya paling rendah, karena banyaknya daya yang terbuang di transistor. 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. Contoh dari penguat class 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 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 heat sink yang lebih besar. Percobaan Penguat Daya Kelas A Tujuan dari percobaan ini adalah untuk mengetahui letak titik kerja penguat klas A dan efeknya bila titik kerjanya tidak pada tengah garis beban.

Penguat Kelas B Penguat kelas B adalah penguat yang bekerja berdasarkan tegangan bias dari sinyal input yang masuk. Titik kerja penguat kelas B berada dititik cut-off transistor. Dalam kondisi tidak ada sinyal input maka penguat kelas B berada dalam kondisi OFF dan baru bekerja jika ada sinyal input dengan level diatas 0.6Volt (batas tegangan bias transistor). Penguat kelas B mempunyai efisiensi yang tinggi karena baru bekerja jika ada sinyal input. Namun karena ada batasan tegangan 0.6 Volt maka penguat kelas B tidak bekerja jika level sinyal input dibawah 0.6Volt. Hal ini menyebabkan distorsi (cacat sinyal) yang disebut distorsi cross over, yaitu cacat pada persimpangan sinyal sinus bagian atas dan bagian bawah. Penguat kelas B cocok dipakai pada penguat akhir sinyal audio karena bekerja pada level tegangan yang relatif tinggi (diatas 1 Volt). Dalam aplikasinya, penguat kelas B menggunakan sistem konfigusi push-pull yang dibangun oleh dua transistor.

Penguat kelas AB Penguat kelas AB merupakan penggabungan dari penguat kelas A dan penguat kelas B. Penguat kelas AB diperoleh dengan sedikit menggeser titik kerja transistor sehingga distorsi cross over dapat diminimalkan. Titik kerja transistor tidak lagi di garis cut-off namun berada sedikit diatasnya.

Penguat kelas C Penguat kelas C mirip dengan penguat kelas B, yaitu titik kerjanya berada di daerah cut-off transistor. Bedanya adalah penguat kelas C hanya perlu satu transistor untuk bekerja normal tidak seperti kelas B yang harus menggunakan dua transistor (sistem push-pull). Hal ini karena penguat kelas C khusus dipakai untuk menguatkan sinyal pada satu sisi atau bahkan hanya puncak-puncak sinyal saja. Penguat kelas C tidak memerlukan fidelitas, yang dibutuhkan adalah frekuensi kerja sinyal sehingga tidak memperhatikan bentuk sinyal. Penguat kelas C dipakai pada penguat frekuensi tinggi. Pada penguat kelas C sering ditambahkan sebuah rangkaian resonator LC untuk membantu kerja penguat. Penguat kelas C mempunyai efisiensi yang tinggi sampai 100 % namun dengan fidelitas yang rendah.

2 komentar:

  1. backgroundnya sama dengan punya saya...
    http://gandi-nurhadi.blogspot.com/

    BalasHapus
  2. Terima kasih atas artikelnya sangat bermanfaat sekali

    teruskan yang lebih kreatif lagi

    BalasHapus