Bab 1
Pendahuluan Kami membuat makalah tentang AMPLIFIER AMPLIFIER karena ini merupakan tugas kami yang harus kami jalani.Kami minta maaf jika kami melakukan kesalahan karna kami masih dalam proses pembelajaran.
Maksud dan Tujuan •
Untuk mengetahui tentang AMPLIFIER 1
•
Mendapatkan nilai
Sistematika
Bab I
Pendahuluan
2
1 .1
Pendahuluan
1 .2
Maksud dan Tujuan
1 .3
Sistematika
Bab II
Isi
2.1
Pengertian Umum
2.2
Klasifikasi Penguat Audio
Bab III 3.1 Bab IV
Penutup Kesimpulan dan Saran Daftar Pustaka
BAB 2
PENGERTIAN UMUM 3
Penguat operasi (“ Operational Amplifier “) atau sering disingkat dengan OP-AMP yaitu merupakan komponen komponen linear yang terdiri dari beberapa komponen diskrit yang terintegrasi dalam bentuk “ chip “ (IC : Intregated Circuits) . OP-AMP biasanya mempunyai 2 ( dua ) buah input yaitu input pembalik (Inverting Input) dan input bukan pembalik (Non Inverting Input) serta 1 ( satu ) buah output. Lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar simbol OP-AMP berikut ini :
Simbol OP-AMP Input OP-AMP bisa berupa tegangan searah maupun tegangan bolakbalik. Sedangkan output OP-AMP OP-AMP tergan tergantun tung g input input yang yang diberi diberikan kan.. Jika Jika input input OP-AMP OP-AMP diberi diberi tegang tegangan an searah searah dengan input “ Non Inverting “ ( + ) lebih besar dari pada input inverting ( - ), maka pada output OP-AMP akan positip ( + ). Sebaliknya jika input “ Non Inverting “ ( + ) lebih kecil dari pada input “ inverting “ ( - ), maka output OP-AMP akan negatip ( - ). Jika input OP-AMP diberi tegangan bolak-balik dengan input “ Non Inverti Inverting ng “ ( + ), maka maka pada pada output output OP-AMP akan sephas sephasaa dengan dengan inputn inputnya ya tersebu tersebut. t. Sebaliknya jika input “ Inverting “ ( - ) diberi sinyal / tegangan bolak – balik sinus, maka pada output OP-AMP akan berbalik phasa terhadap inputnya. Dalam kondisi terbuka ( open ) besarnya tegangan output ( Uo ) adalah Uo = AoL ( Ui1 – Ui2 ) ( 1 – 1 ) Dimana : Uo = Tegangan output AoL = Penguatan “ open loop “ Ui1 = Tegangan input Non Inverting Ui2 =Tegangan input Inverting Parameter OP-AMP
Pada keadaan ideal OP-AMP mempunyai sifat- sifat yang penting yaitu : • Open loop voltage gain ( AoL ) Penguatan tegangan pada keadaan terbuka ( open loop voltage gain ) untuk frekuensi rendah adalah angat besar sekitar 100.000 atau sekitar 100 dB. • Input impedance ( Zin ) Impedansi input pada kedua terminal input kondisi “ open loop “ tinggi sekali sekitar 1 MW, untuk OP-AMP yang dibuat dari FET, impedansi inputnya sekitar 10 6 MW lebih. • Output impedance ( Zo ) Impedansi output pada kondisi “ open loop “ rendah sekali, sekitar 100W lebih kecil. • Input bias current ( Ib ) Kebanyakan OP-AMP pada bagian inputnya menggunakan transistor bipolar, maka arus bias pada inputnya adalah kecil. Level amplitudonya tidak lebih dari mikro Ampere. • Supply voltage range ( Us ) Tegangan sumber untuk OP-AMP mempunyai range minimum dan maksimum yaitu untuk OP-AMP yang banyak beredar dilapangan / dipasaran sekitar ± 3 V sampai ± 15 V. 4
Input voltage range ( Ui max ) Range tegangan input maksimum sekitar 1 Volt atau 2 Volt atau lebih dibawah dari tegangan sumber Us. • Output voltage range ( Uo max ) Tegangan output maksimum mempunyai range antara 1 Volt atau 2 Volt lebih dibawahnya tegangna sumber ( supply voltage ) Us. Tegangan output ini biasanya tergantung tegangan saturasi OP-AMP. • Differensial input offset voltage ( Uio ) Pada kondisi ideal output akan sama dengan nol bila kedua terminal inputnya digraund-kan. Namun pada kenyataannya semua piranti OPAMP tidak ada yang sempurna, dan biasanya terjadi ketidak seimbangan pada kedua terminal inputnya sekitar beberapa millivolt. Tetapi jika input ini dibiarkan untuk dikuatkan dengan OP-AMP dengan model “ closed loop “, maka tegangan output bisa melebihi saturasinya. Karena itu biasanya setiap OP-AMP pada bagian luar dilengkapi dengan rangkaian offset tegangan nol ( zero offset voltage ) • Common mode rejection ratio ( CMRR ) Secara ideal OP-AMP menghasilkan output yang proporsional dengan / terhadap beda kedua terminal input, dan menghasilkan output sama dengan nol jika sinyal kedua input simultan yang biasa disebut “ Common mode “. Secara praktik sinyal “ Common mode “ tidak diberikan pada inputnya dan dikeluarkan pada outputnya. Sinyal CMRR ( Common Mode Rejection Ratio ) selalu diekspresikan dengan rasio dari penguatan sinyal beda OP-AMP dengan harga sebesar 90 dB. • Transition frequency ( fT ) Secara umum OP-AMP pada frekuensi rendah mempunyai penguatan tegangan sekitar 100 dB. Kebanyakan OP-AMP mempunyai frekuensi transisi fT setiap 1 MHZ dan penguatan pada harga sebesar 90 dB. • Slew rate (s ) Untuk penormalan batas lebar band ( bandwidth limitations ) yang biasa disebut juga sebagai “ slew rate limiting “, yaitu suatu efek untuk membatasi rate maksimum dari perubahan tegangan output piranti OPAMP. Normalnya” slew rate “ Volt per mikro detik ( V/ µS ), dan rangenya sebesar 1 V / µS sampai 10 V / µS pada OP-AMP yang sudah populer. Efek lain dari “ slew rate “ adalah membuat “bandwidth “lebih besar untuk sinyal output yang rendah dari pada sinyal output yang besar Karakteristik Karakteristik OP-AMP
Dari parameter–parameter penting yang dipunyai OP-AMP, karakteristiknya tidak jauh berbeda dengan parameternya. Besarnya level magnitude dari tegangan beda pada input yang absolut kecil akan mempengaruhi perubahan level tegangan output. Jelasnya jika Referensi tegangan yang digunakan = 1 Volt, hanya diperlukan hanya sekitar 200 µV untuk membuat output dari saturasi level negatip ke level positip. Perubahan ini disebabkan oleh sebuah pergeseran dari hanya 0,02 % pada sinyal 1 Volt input. Rangkaian ini yang menyebabkan fungsinya menjadi fungsi komparator tegangan yang presisi atau detektor seimbang (balance detector). SEJARAH PERKEMBANGAN OP-AMP
Pengembangan rangkaian terpadu IC luar telah ada sejak tahun 1960, pertama telah dikembangkan pada “ chip “ silikon tunggal. Rangkaian terpadu itu merupakan susunan antara transidtor, dioda sebagai penguat beda dan pasangna Darlington. Kemudian tahun 1963 industri semikonduktor Fairchild 5
memperkenalkan IC OP-AMP pertama kali µA 702, yang mana merupakan pengembangan IC OP-AMP yang lain sebelumnya, dimana tegangan sumber ( Catu Daya ) dibuat tidak sama yaitu + UCC = + 12 V dan - UEE = - 6 V, dan resistor inputnya rendah sekali yaitu ( 40 KW ) dan gain tegangan ( 3600 V/V ). IC tipe µA702 ini tidak direspon oleh industri- industri lain karena tidak universal. Tahun 1965 Fairchild memperkenalkan IC MA709 merupakan kelanjutan sebagai tandingan dari µA702. Dengan banyak kekhususan tipe µA709 mempunyai tegangan sumber yang simetris yaitu + UCC = 15 V dan – UEE = -15 V,resistan input yang lebih tinggi ( 400 KW ) dan gain tegangan yang lebih tinggi pula (45.000 V/v). IC µA709 merupakan IC linear pertama yang cukup baik saat itu dan tidak dilupakan dalam sejarah dan merupakan generasi OP-AMP yang pertama kali. Generasi yang pertama OP-AMP dari Motorola yaitu MC1537. Beberapa hal kekurangan OP-AMP generasi pertama yaitu : 1. Tidak adanya proteksi hubung singkat. Karena OP-AMP sangat rawan terhadap hubung singkat ke ground, maka seharusnya proteksi ini penting. 2. Suatu kemungkinan problem “ latch up “. Tegangan output dapat di “ latch up “ sampai pada beberapa harga yang karena kesalahan dari perubahan inputnya. 3. Memerlukan Jaringan frekuensi eksternal sebagai kompensasi ( dua kapasitor dan resistor ) untuk operasi yang stabil. Selanjutnya tahun 1968 teknologi OP-AMP dikembangkan oleh Fairchild dengan IC µA741 yang telah dilengkapi proteksi hubung singkat , stabil, resistor input yang lebih tinggi ( 2 MW ), gain tegangan yang ekstrim ( 200.000 V/V ) dan kemampuan offset null ( zerro offset ). OP-AMP 741 termasuk generasi kedua dan IC yang lain juga termasuk OP-AMP generasi kedua yaitu LM101, LM307, µA748 dani MC1558 merupakan OP-AMP yang berfungsi secara umum sebagaimana LM307. Untuk tipe – tipe OP-AMP yang khusus seperti mengalami peningkatan dari segii kegunaan atau fungsinya seperti : LM318 (dengan kecepatan tinggi sekitar 15 MHZ). Lebar band kecil dengan “ slew rate “ 50 V/µS. IC µA 771 merupakan OP-AMP dengan input bias arus yang rendah yaitu 200 pA dan “ slew rate “ yang tinggi 13 V/µS. Lalu µA714 yaitu IC OP AMP yang presisi dengan noise rendah r endah (1,3 µA/10C), offset tegangan yang rendah ( 75 µV ), offset arus yang rendah ( 2,8 nA ). Tipe IC OP-AMP lain yaitu µA791 merupakan OP-AMP sebagai penguat daya (Power Amplifier) dengan kemampuan arus output 1A. Dan IC OP-AMP µA776 adalah OP-AMP yang multi guna bisa diprogram. Generasi – generasi yang akhir inilah yang banyak dijumpai dalam pameran – pameran untuk pemakaian – pemakaian khusus. IC linear dalam pengembangannya tidak cukup hanya disitu saja bahkan sudah dibuat blok – blok sesuai keperluan seperti untuk keperluan konsumen (audio, radio dan TV), termasuk keperluan industri seperti (timer, regulator dan lain-lainnya). Bahkan belakangan ini dikembangkan OP-AMP dengan teknologi BI - FET dan “ laser trimming “. Karena dengan teknologi BI - FET lebar band bisa ditekan dan “ slew rate “ cepat, bersama ini pula bias arus rendah dan offset input arus rendah. Contoh tipe OP-AMP BI – FET LF351, dan LF353 dengan input bias ( 200 pA ) dan offset arus ( 100 pA ), bandwidth gain unity yang besar ( 4 MHZ ), dan “ slew rate “ yang cepat (13V/MS ) dan ditambah lagi pin kaki – kakinya sama dengan IC µA741 (yang ganda) dan IC MC1458 ). Industri Motorola melanjutkan pengembangan OP-AMP dengan teknologi “ trimming dan BI-FET “ ( disingkat TRIMFET ) untuk memperoleh kepresisian karakteristik input dengan harga yang rendah, ontoh MC34001 / MC34002 / MC34004 masing – masing adalah OPAMP tunggal, ganda dan berjumlah empat ( guard )
6
JENIS OP-AMP DAN BENTUK KEMASANNYA
IC ( Integrated Circuit ) dibedakan kedalam “ Digital “ dan “ Analog “, IC Analog biasanya termasuk dari bagian IC linear. IC ini merupakan rangkaian integrasi kumpulan dari beberapa komponen aktip diskrit seperti transistor, Dioda atau FET dan lain – lainnya serta komponen pasip seperti resistor, kapasitor dan lain-lainnya. IC linar biasanya digunakan sebagai penguat, filter, pengali frekuensi ( Frequency Multiplier ) serta modulator yang biasanya memerlukan komponen dari luar agar sempurna seperti kapasitor, resistor dan lain-lainnya. Mayoritas IC linear adalah OP-AMP, yang biasanya digunakan sebagai penguat, filter aktip, integrator dan differensiator serta untuk aplikasi – aplikasi lainnya. Sedangkan OP-AMP yang untuk keperluan rangkaian khusus seperti aplikasi komparator, regulator tegangan supply dan fungsi – fungsi f ungsi khusus yang lainnya termasuk penguat daya besar. Beberapa fungsi IC linear yang umum dan khusus akan diberikan lengkap beserta contohnya, termasuk kode produksi sampai ke bentuk model kemasannya. Jenis IC linear berdasarkan fungsi dan fabrikasi
IC linear atau analog yang fungsinya umum biasanya digunakan pada rangkaian – rangkaian integrator, differensiator, penguat penjumlah ( summing amplifier ) atau yang lainnya. Contoh IC yang umum adalah LM / µA741 atau tipe 351. Disisi lain untuk IC linear yang khusus ( special ) biasanya hanya digunakan pada aplikasi-aplikasi khusus, contoh untuk tipe LM380 hanya bisa digunakan pada aplikasi penguat audio ( audio amplifier ). Tipe seri IC linear mempunyai pengertian yang berbeda sesuai dengan fabrikasi atau pabrik pembuat IC tersebut. Di Amerika saja sekitar 30 industri memproduksi IC sebanyak 1 ( satu ) juta lebih setiap tahunnya. Masing-masing industri mempunyai kode – kode tertentu dan tanda-tanda khusus untuk penomorannya. Berikut ini diberikan tipe dan inisial serta penomoran dan kode produksi IC linear yang beredar di pasar elektronika selama ini :
Selain industri pembuat IC linear tersebut masih banyak lagi seperti Mitsubishi, Hitachi, Matsushita, Sony, Sharp, Sanyo, dan lain-lainnya. Untuk mengenal pengertian kode dan inisial ini diberi contoh 1 (satu ) IC linear yang umum diproduksi oleh beberapa industri : 7
• • • • •
LM741 : IC OP-AMP 741 diproduksi National Semiconductor MC17141 : IC OP-AMP 741 diproduksi Motorola CA3741 : IC OP-AMP 741 diproduksi R C A SN52741 : IC OP-AMP 741 diproduksi Texas Instruments N5741 : IC OP-AMP 741 diproduksi Signetics
Dari tipe diatas dapat dijelaskan bahwa angka tiga digit terakhir masing industri IC menyatakan tipe Op-AMP yaitu 741, dan semua industri membuat dengan spesifikasi yang sama yaitu internasional. Untuk mendapatkan informasi yang banyak dan khusus biasanya pembuat IC selalu menyertakan pembuatan buku data ( data book ) sebagai referensi atau petunjuk. Beberapa IC linear mempunyai kemampuan dan kelompok yang berbeda – beda, seperti kelas A, C, E, S dan SC. Sebagai contoh IC 741, 741A, 741C, 741E, 741S dan 741SC semuanya adalah OP-AMP, namun biasanya dibedakan tentang temperatur operasi. Contoh untuk OP-AMP keperluan militer mempunyai suhu sekitar – 550C s/d. 1250C, sedangkan OPAMP komersial mempunyai ra nge temperatur 00C s/d. 750C dan range temperatur OP-AMP industri – 400C s/d. +850C. Disisi lain untuk 741A dan 741E merupakan improvisasi dari tipe 741 dan 741C, yang masing – masing mempunyai spesifikasi yang lebih. IC 741Cdan 741E merupakan IC yang identik dengan 741 dan 741A dengan r ange temperatur 00C s/d. 750C, namun range temperatur 741C dan 741E sekitar – 550C s/d. 1250C. Sedangkan IC 741S dan 741SC adalah OP-AMP tipe militer dan komersial yang masing – masing dengan pengubah rate tegangan output per unit waktu lebih tinggi ( higher slew rate ) dibandingkan tipe 741 dan 741C. Bentuk kemasan
Ada 3 ( tiga ) macam bentuk kemasan IC linear yaitu • • •
Bentuk kemasan datar ( Flat pack ) Bentuk kemasan logam / transistor ( Metal or transistor pack ) Bentuk kemasan sisi gari ganda ( Dual-in-line pack )
8
Klasifikasi Penguat Audio Sudah menjadi suatu hal yang lumrah jika seseorang selalu mencari sesuatu yang lebih baik. Tak terkecuali di bidang rancang bangun penguat amplifier, perancang, peminat atau insinyur elektronika tak pernah berhenti mencari berbagai macam konsep yang lebih baik. Ada beberapa jenis penguat audio yang dikategorikan antara lain sebagai penguat class A, B, AB, C, D, T, G, H dan beberapa tipe lainnya yang belum disebut di sini. Tulisan berikut membahas secara singkat apa yang menjadi ciri dan konsep dari sistem power amplifier (PA) tersebut. Fidelitas dan Efisiensi Penguat audio ( amplifier ) secara harfiah diartikan dengan memperbesar dan menguatkan sinyal input. Tetapi yang sebenarnya terjadi adalah, sinyal input di-replika ( copied ) dan kemudian di reka kembali ( re-produced ) menjadi sinyal yang lebih besar dan lebih kuat. Dari sinilah muncul istilah fidelitas ( fidelity ) yang berarti seberapa mirip bentuk sinyal keluaran hasil replika terhadap sinyal masukan. Ada kalanya sinyal input dalam prosesnya kemudian terdistorsi karena berbagai sebab, sehingga bentuk sinyal keluarannya menjadi cacat. Sistem penguat dikatakan memiliki fidelitas yang tinggi ( high fidelity high fidelity ), jika sistem tersebut mampu menghasilkan sinyal keluaran yang bentuknya persis sama dengan sinyal input. Hanya level tegangan atau amplituda saja yang telah diperbesar dan dikuatkan. Di sisi lain, efisiensi juga mesti diperhatikan. Efisiensi yang dimaksud adalah efisiensi dari penguat itu yang dinyatakan dengan besaran persentasi dari power output dibandingkan dengan power input. Sistem penguat dikatakan memiliki tingkat efisiensi tinggi (100 %) jika tidak ada rugi-rugi pada proses penguatannya yang terbuang menjadi panas. PA kelas A
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. Gambar berikut adalah contoh rangkaian common emitor dengan transistor NPN Q1.
9
gambar 1 : rangkaian dasar kelas A
Garis beban pada penguat ini ditentukan oleh resistor R c dan R e dari rumus V CC = VCE + IcR c + IeR e. Jika I e = Ic maka dapat disederhanakan menjadi VCC = VCE + Ic (R c+R e). Selanjutnya pembaca dapat menggambar garis beban rangkaian ini dari rumus tersebut. Sedangkan resistor Ra dan Rb dipasang untuk menentukan arus bias. Pembaca dapat menentukan sendiri besar resistor-resistor pada rangkaian tersebut dengan pertama menetapkan berapa besar arus I b yang memotong titik Q.
gambar 2 : Garis beban dan titik Q kelas A
Besar arus Ib biasanya tercantum pada datasheet transistor yang digunakan. Besar penguatan sinyal AC dapat dihitung dengan teori analisa rangkaian sinyal AC. Analisa rangkaian AC adalah dengan menghubung singkat setiap komponen kapasitor C dan secara imajiner menyambungkan V CC ke ground. Dengan cara ini rangkaian gambar-1dapat dirangkai menjadi seperti gambar-3. Resistor R a dan R c dihubungkan ke ground dan semua kapasitor dihubung singkat.
10
gambar 3 : rangkaian imajimer analisa ac kelas A
Dengan adanya kapasitor Ce, nilai R e pada analisa sinyal AC menjadi tidak berarti. Pembaca dapat mencari lebih lanjut literatur yang membahas penguatan transistor untuk mengetahui bagaimana perhitungan nilai penguatan transistor secara detail. Penguatan didefenisikan dengan Vout/Vin = r c / r e`, dimana r c adalah resistansi R c paralel dengan beban R L (pada penguat akhir, RL adalah speaker 8 Ohm) dan re` adalah resistansi penguatan transitor. Nilai re` dapat dihitung dari rumus r e` = hfe/hie yang datanya juga ada di datasheet transistor. Gambar-4 menunjukkan ilustrasi penguatan sinyal input serta proyeksinya menjadi sinyal output terhadap garis kurva x-y rumus penguatan v out = (r c/r e) Vin.
gambar 4 : kurva penguatan kelas 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 heatsink yang lebih besar. PA kelas C
11
Kalau penguat kelas B perlu 2 transistor untuk bekerja dengan baik, maka ada penguat yang disebut kelas C yang hanya perlu 1 transistor. Ada beberapa aplikasi yang memang hanya memerlukan 1 phase positif saja. Contohnya adalah pendeteksi dan penguat frekuensi pilot, rangkaian penguat tuner RF dan sebagainya. Transistor penguat kelas C bekerja aktif hanya pada phase positif saja, bahkan jika perlu cukup sempit hanya pada puncak-puncaknya saja dikuatkan. Sisa sinyalnya bisa direplika oleh rangkaian resonansi L dan C. Tipikal dari rangkaian penguat kelas C adalah seperti pada rangkaian berikut ini.
gambar 10 : rangkaian dasar penguat kelas C
Rangkaian ini juga tidak perlu dibuatkan bias, karena transistor memang sengaja dibuat bekerja pada daerah saturasi. Rangkaian L C pada rangkaian tersebut akan ber-resonansi dan ikut berperan penting dalam me-replika kembali sinyal input menjadi sinyal output dengan frekuensi yang sama. Rangkaian ini jika diberi umpanbalik dapat menjadi rangkaian osilator RF yang sering digunakan pada pemancar. Penguat kelas C memiliki efisiensi yang tinggi bahkan sampai 100%, namun tingkat fidelitasnya memang lebih rendah. Tetapi sebenarnya fidelitas yang tinggi bukan menjadi tujuan dari penguat jenis ini. PA kelas D
Penguat kelas D menggunakan teknik PWM ( pulse width modulation), dimana lebar dari pulsa ini proporsioal terhadap amplituda sinyal input. Pada tingkat akhir, sinyal PWM mendrive transistor switching switching ON dan OFF sesuai dengan lebar pulsanya. Transistor switching switching yang digunakan biasanya adalah transistor jenis FET. Konsep penguat kelas D ditunjukkan pada gambar-11. Teknik sampling sampling pada sistem penguat kelas D memerlukan sebuah generator gelombang segitiga dan komparator untuk menghasilkan sinyal PWM yang proporsional terhadap amplituda sinyal input. Pola sinyal PWM hasil dari teknik sampling ini seperti digambarkan pada gambar-12. Paling akhir diperlukan filter untuk meningkatkan fidelitas.
12
gambar 11 : konsep penguat kelas D
gambar 12 : ilustrasi modulasi PWM penguat kelas D
Beberapa produsen pembuat PA meng-klaim penguat kelas D produksinya sebagai penguat digital. Secara kebetulan notasi D dapat diartikan menjadi Digital. Sebenarnya bukanlah persis demikian, sebab proses digital mestinya mengandung proses manipulasi sederetan bit bit yang pada akhirnya ada proses konversi digital ke analog (DAC) atau ke PWM. Kalaupun mau disebut digital, penguat kelas D adalah penguat digital 1 bit ( on atau off saja). PA kelas E
Penguat kelas E pertama kali dipublikasikan oleh pasangan ayah dan anak Nathan D dan Alan D Sokal tahun 1972. Dengan struktur yang mirip seperti penguat kelas C, penguat kelas E memerlukan rangkaian resonansi L/C dengan transistor yang hanya bekerja kurang dari setengah duty cycle . Bedanya, transistor kelas C bekerja di daerah aktif (linier). Sedangkan pada penguat kelas E, transistor bekerja sebagai switching transistor seperti pada penguat kelas D. Biasanya transistor yang digunakan adalah transistor jenis FET. Karena menggunakan transistor jenis FET (MOSFET/CMOS), penguat ini menjadi efisien dan cocok untuk aplikasi yang memerlukan drive arus ar us yang besar namun dengan arus input yang sangat kecil. Bahkan dengan level arus dan tegangan logik pun sudah bisa membuat transitor switching tersebut bekerja. Karena dikenal efisien dan dapat dibuat dalam satu chip IC serta dengan disipasi panas yang relatif kecil, penguat kelas E banyak diaplikasikan pada peralatan transmisi mobile semisal telepon genggam. Di sini antena adalah bagian dari rangkaian resonansinya.
13
PA kelas T
Penguat kelas T bisa jadi disebut sebagai penguat digital. Tripath Technology membuat desain digital amplifier dengan metode yang mereka namakan Digital Power Processing Processing (DPP). Mungkin terinspirasi dari PA kelas D, rangkaian akhirnya menggunakan konsep modulasi PWM dengan switching transistor serta filter. Pada penguat kelas D, proses dibelakangnnya adalah proses analog. Sedangkan pada penguat kelas T, proses sebelumnya adalah manipulasi bit-bit digital. Di dalamnya ada audio prosesor dengan proses umpanbalik yang juga digital untuk koreksi timing delay dan phase.
PA kelas G
Kelas G tergolong penguat analog yang tujuannya untuk memperbaiki efesiensi dari penguat kelas B/AB. Pada kelas B/AB, tegangan supply hanya ada satu pasang yang sering dinotasikan sebagai +VCC dan –VEE misalnya +12V dan –12V (atau ditulis dengan +/-12volt). Pada penguat kelas G, tegangan supply-nya dibuat bertingkat. Terutama untuk aplikasi yang membutuhkan power dengan tegangan yang tinggi, agar efisien tegangan supplynya ada 2 atau 3 pasang yang berbeda. Misalnya ada tegangan supply +/-70 volt, +/-50 volt dan +/-20 volt. Konsep ranagkaian PA kelas G seperti pada gambar-13. Sebagai contoh, untuk alunan suara yang lembut dan rendah, yang aktif adalah pasangan tegangan supply +/-20 volt. Kemudian jika diperlukan untuk men-drive suara yang keras, tegangan supply dapat diswitch ke pasangan tegangan supply maksimum +/-70 volt.
gambar 13 : konsep penguat kelas G dengan tegangan supply yang bertingkat
14
PA kelas H
Konsep penguat kelas H sama dengan penguat kelas G dengan tegangan supply yang dapat berubah sesuai kebutuhan. Hanya saja pada penguat kelas H, tinggi rendahnya tegangan te gangan supply di-desain agar lebih linier tidak terbatas hanya ada 2 atau 3 tahap saja. Tegangan supply mengikuti tegangan output dan lebih tinggi hanya beberapa volt. Penguat kelas H ini cukup kompleks, namun akan menjadi sangat efisien.
15
Bab III Kesimpulan High fidelity dan high efficiency adalah dua hal yang menjadi tujuan pokok pada setiap rancangan rangkaian penguat amplifier.
Saran
16
Bab IV
DAFTAR PUSTAKA •
http://www.electroniclab.com
17
