PENGUAT AKHIR (FINAL AMPLIFIER) I. Penda endah hulua luan.
Rangk Rangkaia aian n pengu penguat at akhir akhir pada pada syst system em audio audio berf berfung ungsi si sebag sebagai ai peng penguat uat daya, daya, maka dari itu penguat akhir juga disebut sebagai penguat daya. Rangkaian penguat daya terdiri dari penguat tegangan dan penguat arus. Ap = penguat Daya Ai = Penguat Arus Av = Penguat tegangan
Ap = Ai X Av
Bagian Penguat akhir pada sistem audio terdiri dari dua bagian yaitu : 1. Pengem Pengemudi udi (driver) (driver),, berupa berupa rangkaia rangkaian n penguat penguat tegangan tegangan dengan dengan penguat penguatan an yang besar. besar. Pengaturan titik kerja penguat pada klasifikasi kelas A. 2. Penguat arus, berupa rangkaian rangkaian penguat penguat daya daya dengan penguatan penguatan yang tidak terlalu terlalu besar, besar, bahkan penguatannya penguatannya mendekati satu. Agar mencapai effisiensi effisiensi kerja yang besar, maka pengaturan pengaturan kerjanya pada klasifikasi klasifikasi kelas AB mendekati mendekati kelas B. rangkaian rangkaian penguat daya dibuat kelas AB agar mencegah terjadinya cacat sileng (Cross Over Distortion).
Penguat Akhir (Final Amplifier) Pengemudi (Driver)
Penguat daya (Power) Amplifier
Input
Output
Gb. Blok Diagram rangkaian Penguat Akhir
II. II. Prin Prinsip sip Ker Kerja ja
Bahan Ajar SMK NURU NURUL L ISLAM ISLAM LARAN LARANGAN GAN
halaman halaman 1 dari dari 9
Secara garis besar rangkaian penguat akhir dapat digambarkan sebagai berikut :
+VCC Q3
Q2
Cross Over Distortion
Input Q1
-VCC
Gb. Prinsip Kerja Penguat OCL Kelas B Rangkaian penguat OCL (Output Condensator Less) termasuk rangkaian penguat Push pull Complementer. Transistor Q2 dan Q3 membentuk rangkaian Push-pull Complementer. Sinyal output dihasilkan lewat pertemuan elektroda emitter pada transistor penguat push-pull Q 2 dan Q3, dengan demikian penguat Q2 dan Q3 membentuk konfigurasi Common Colllector yang penguatannya mendekati satu. Output penguat akhir ini adalah tanpa condensator output, berarti koplingnya adalah langsung. Oleh karena itu disebut juga penguat DC (DC Ampifier), DC berarti Direct Coupling artinya tegangan output harus tidak mengandung tegangan DC (Vdc output = ). Agar tegangan output = 0 maka syaratnya adalah : 1.
Transistor Q2 dan Q3 harus komplemen (NPN dan PNP).
2.
Tegangan antara Collector-emitter (VCE) Q2 dan Q3 sama besar.
3.
Tegangan sumber dc +Vcc dan –Vcc harus sama besar. Transistor Q1 mewakili kerja penguat tegangan kelas A yang mempunyai penguatan yang besar. Pengaturan kelas dapat digambarkan sebagai berikut :
Bahan Ajar SMK NURUL ISLAM LARANGAN
halaman 2 dari 9
IC (mA) IC saturasi
QA
ICQA
QAB ICQAB
QB
VCE Cut Off
0 VCE QA
VCE QAB VCE QB
VCE (V)
Gb. Daerah pengaturan kerja penguat Pada daerah kerja kelas A semua gelombang yang diolah memerlukan arus IC. Walaupun tidak ada sinyal pada input, penguat (transistor) sudah menghantarkan arus. Sedangkan pada daerah kerja kelas b, arus diperlukan saat setengah gelombang saja. Karena saat belum ada sinyal, belum ada aliran arusarus pada IC, maka sering menimbulkan cacat silang (Cross Over Distortion). Untuk itu daerah kerjanya dirubah menjadi kelas AB. Pada kelas AB sebelum diberi sinyal arus IC sudah mengalir saat sinyal input = 0 (nol). Penguat kelas AB digunakan untuk menghilangkan cacat silang, gambar penguat kelas AB ditunjukkan seperti di bawah ini :
+VCC Q3
Q2
Cross Over Distortion
Input Q1
-VCC
Gb. Prinsip Kerja Penguat OCL Kelas B
III.
Membuat Rangkaian Penguat Akhir (Final amplifier)
Bahan Ajar SMK NURUL ISLAM LARANGAN
halaman 3 dari 9
Rangkaian penguat Q1, Q2, dan Q3 bersama –sama membentuk penguat differensiator dapat diganti dengan penguat Op-Amp. Penguat tegangan kelas A diwakili oleh Q3. Dioda D1 dan D2 memberi tegangan bias transistor Q4. sedangkan dioda D3, D4, dan D5, disamping memberi tegangan bias pada transistor Q3, juga memberi tegangan bias pada base Q5 dan Q6, sekaligus berfungsi untuk penyetelan kerja kelas AB. Agar penguatan daya lebih besar, rangkaian penguat OCL yang dibentuk oleh transistor Q5 dan Q6 dihubungkan ke transistor Q7 dan Q8 secara darlington. Dengan pemasangan transistor Q7 dan Q8 yang sama lebih dari satu transistor, maka daya output penguat menjadi lebih besar.
PENGATUR NADA (TONE CONTROL)
Bahan Ajar SMK NURUL ISLAM LARANGAN
halaman 4 dari 9
I. PENDAHULUAN
Dalam sistem audio, bagian pengatur nada terletak diantara bagian Pre-Amplifier (penguat depan) dan Final Amplifier (Penguat Akhir). Bagian pengatur nada berfungsi untuk mengatur nada rendah (Bass) dan nada tinggi (Trible) secara terpisah. Pada bagian pengatur nada Bass, menguatkan sinyal frekuensi rendah, sedangkan pada bagian nada trible menguatkan sinyal frekuensi tinggi. Kurva penguatan (AV) terhadap besarnya fekuensi yang dikuatkan dapat digambarkan menggunakan kurva : AV = (frek.).
AV(kali/dB)
Treble
Bass
F C (Hz) Gb. Kurva penguatan nada Bass dan Treble
II.
Prinsip Kerja 1. Rangkaian pengatur nada dipasang sebelum rangkaian penguat
Secara garis besar bagian pengatur nada mempunyai prinsip kerja sebagai berikut : Z2
Bass Input
_ A
output
+ Treble Z1 Gb. Blok diagram rangkaian tone control (Pengatur nada) dipasangsebelum penguat
Rangkaian pengatur nada dipasang sebelum rangkaian penguat. Penguatan rangkaian ditentukan oleh impedansi umpan balik (Z2), dibagi dengan impedansi input (Z1), dan dapat dihitung dengan rumus : Z 1 AV= Z 2 Bahan Ajar SMK NURUL ISLAM LARANGAN
AV= Faktor penguatan Z1 = impedansi input Z2 = impedansi output
halaman 5 dari 9
Pada pengaturan nada baik Bass atau Treble pada posisi maksimum maka impedansi input (Z1) menjadi minimum, maka penguatan pada posisi tersebut menjadi besar. Perhitungan penguatannya adalah sebagai berikut :
R 1
R 2
Bass
R 3
P1
Input
C2
C1
_
P2 C3
Treble
output
A
+ C4
Gb. Blok diagram rangkaian tone kontrol (Pengatur nada) yang lebih lengkap
1.1. Penguatan nada Bass Pada posisi maksimum kondensator C1 dihubung singkat potensiometer P1 rumus perhitungannya sebagai berikut : R3 AV= R1 Pada posisi minimum kondensator C2 dihubung singkat potensiometer P1 rumus perhitungannya sebagai berikut : AV= R + 1
R3 P 1 . XC 1 2
P 1
+
2
XC 1
1.2. Pengaturan nada Treble
Pada posisi maksimum, perhitungan penguatan dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut : AV=
R3 XC 3
Bahan Ajar SMK NURUL ISLAM LARANGAN
halaman 6 dari 9
Q3
Pada posisi minimum, perhitungan penguatan dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :
AV= R + 1
+VCC Q2
R3 P 1 . XC 1 2
P 2
+
2
XC 41 -VCC
2. Rangkaian pengatur nada dipasang setelah penguat Input
_ A
+
Q1
Output C1 Treble
C2 Bass
Gb. Blok diagram rangkaian tone kontrol (Pengatur nada) dipasang setelah penguat
Rangkaian pengatur nada ini dipasang setelah rangkaian penguat. Pada saat posisi pengatur nada Treble maksimum, frekuensi sinyal input dilimpahkan ke output melewati kondensator C1. Pada saat posisi pengatur nada Bass maksimum, frekuensi sinyal input rendah dihambat C2.
Input
output
Rangkaian pengatur nada ada yang dilengkapi dengan rangkaian pengatur loudness, High Filter dan low Filter.
R 1
1. Pengatur Loudness Rangkaian loudness dipasang pada pengatur volume, loudness (kedalaman) akan C1
mempunyai effek pada posisi lebih dari setengah pengaturan volume, sebab pada posisi pengaturan volume minimum sinyal dihambatVolume oleh resistansi dari potensiometer C2
pengatur volume.
R 2
Bahan Ajar SMK NURUL ISLAM LARANGAN
halaman 7 dari 9
Gb. Rangkaian pengatur loudness
2. Pengatur High Filter Rangkaian High Filter bekerja jika saklar ditekan, pada posisi tersebut kondensator C1 terhubung singkat. Frekuensi sinyal input yang tinggi langsung dihubungkan ke output. Input
output C1
R 1
Saklar
Gb. Rangkaian pengatur High Filter
3. Pengaatur low filter Rangkaian low filter bekerja jika saklar ditekan. Pada posisi tersebut kondensator C1 terhubung singkat, frekuensi sinyal input yang rendah langsung dihubungkan ke output. Input
R 1
Output
C1
Bahan Ajar SMK NURUL ISLAM LARANGAN
Saklar
halaman 8 dari 9
Gb. Rangkaian pengatur low filter
III. Membuat rangkaian pengatur nada (Tone control) Rangkaian pengatur nada yang dibuat adalah yang menerapkan rangkaian pangatur nada yang penguatnya dipasang sebelum rangkaian pengatur nada. Jadi pengatur nada Bass dan Treble dipasang setelah rangkaian penguat. Penguat Q1 dan Q2 bersama membentuk penguat kelas A.
OO0OO
Bahan Ajar SMK NURUL ISLAM LARANGAN
halaman 9 dari 9
