pembahasan
A. Penge Pengert rtian ian Kaskad Kaskadee Jika perolehan satu tingkat penguat transistor tidak cukup dan tingkat –tingkat
impedansi masukan dan keluaran tidak memnuhi untuk suatu penguat tertentu, dua tingkat atas lebih di rangkaikan dalam kaskade . Ini berarti bahwa keluaran dari tingkat pertama di hubungkan kemasukan dari tingkat kedua, dan seterusnya. Jadi, Jika dua penguat dihubungkan sedimikian rupa sehingga sinyal output dari tingkat pertama bekerja sebagai sinyal input bagi penguat tingkat kedua, maka penguat seperti ini dikatakan disusun secara kaskade. Gambar A menunjukkan penguat dua tingkat yang dirangkaikan dirangkaikan dalam kaskade. kaskade. Terlihat Terlihat dari gambar gambar tersebut tersebut bahwa perolehan tegangan keseluruhan dari kaskade dua tingkat merupakan hasil kali dari perolehan-perolehan tegang tegangan an masing masing-mas -masing ing tingka tingkat. t. Tujua Tujuan n utama utama pengua penguatt dengan dengan hubung hubungan an kaskad kaskadee adal adalah ah dipe dipero roleh lehny nyaa peng pengua uata tan n total total yang yang besar besar.. alau alau pero peroleh lehan an kesel keselur uruh uhan an dinyatakan dalm A! , maka dari gambar A kita dapatkan penguatan total " AV
≡
V % V #
=
V % V $
×
V $ V #
=
AV $ AV #
Impedansi masukan dari penguat kedua menjadi beban bagi penguat pertama
&
-
'''
&
&
Tingkat Tingkat !# !$ !% Pertam - kedua a (AV2)dalam kaskade Gambar A : Penguat dua tingkat (AV1)
(tuk mendapatkan mendapatkan keseimbanga keseimbangan n impedansi impedansi maka antara penguat penguat pertama pertama dan penguat selanjutnya dipasang penghubung penghubung )coupling*. +acam-macam kopling adalah" #. opling langsung ) direct coupling* $. opling
ELEKTRONIKA DASAR 2
Page 1
. opling / 0. opling trans1ormator 2iantara ke 0 macam kopling tersebut kopling jenis yang paling banyak dipakai dengan alasan praktis karena dimensinya 1isiknya kecil, dan ekonomis karena lebih lebih murah murah diband dibanding ing serta serta dapat dapat memblo memblokir kir kerusak kerusakan an pada pada tingka tingkatt selanju selanjutny tnya. a. ent entun unga gan n kopl koplin ing g lang langsu sung ng memang memang lebih lebih murah murah tetap tetapii tidak tidak bisa bisa memb memblo lokir kir kerusakan penguat selanjutnya karena tidak ada komponen perantara sebagai penahan. 3ehing 3ehingga ga bila bila pengua penguatt pertam pertamaa rusak, rusak, maka maka pengu penguat at selanju selanjutny tnyaa akan akan mengal mengalami ami kerusakkan juga. opling yang digunakan untuk menghubungkan antara tingkat satu dengan tingkat berikutnya bisa dengan kapasitor )-* , tra1o atau kopling langsung. 4amun demikian secara secara umum umum kopl koplin ing g kapa kapasit sitor orla lah h
yang yang pali paling ng bany banyak ak digu diguna naka kan. n. 2eng 2engan an
menggunakan kopling kapasitor , maka analisis dc )titik kerja* setiap penguat dapat dikerjakan secara terpisah karena satu dengan lainnya tidak saling mempengaruhi . Akan tetapi bila menggunakan kopling langsung )atau sering disebut dengan 2*, maka analsisis dc harus dikerjakan sekaligus untuk semua tingkat. 5emilihan tingkat masukan dan keluaran dari kaskade umumnya dilakukan atas dasar impedansi )dari sumber atau dari beban* yang dieprlukan agar dapat bekerja. 2alam banyak hal, tingkat masukan merupakan penguat atau penguat 2 dan keluarannya merupakan penguat .
B. Jenis-jenis Penguat bertingkat (kaskade)
#.
2i11erential Ampli1ier ircuit
Ampli1ier yang memiliki tegangan keluaran sebanding dengan perbedaan antara tegangan yang diterapkan $ terminal input. 5engut ini digunakan untuk mencari selisih dari $ tegangan yang telah dikalikan dengan konsisten tertentu yang ditentukan oleh nilai resistensi yaitu sebesar 16# untuk #'$ dan 1'g
$.
ascade onnection
ELEKTRONIKA DASAR 2
Page 2
Ampli1 Ampli1ier ier dengan dengan $ atau atau lebih lebih tahap tahap dimana dimana output output dari dari satu satu tahap tahap ber1un ber1ungsi gsi sebagai masukan untuk proses berikutnya. 7iasa dihubung secara seri.
.
ascode onection
8ubungan 8ubungan yang banyak banyak digunakan digunakan pada aplikasi aplikasi 1rekuensi 1rekuensi tinggi. tinggi. 5ada hubungan cascode cascode keluaran keluaran pengua penguatt pertama pertama yang yang berupa berupa ommon ommon 9mito 9mitorr diumpa diumpan n secara secara langsung ke penguat ke-$ yang berupa ommon 7asis .
0.
2arlington onection
ELEKTRONIKA DASAR 2
Page 3
2ua 7JT dengan kolektor terhubung bersama dan 9mitor salah satu terhubung ke basis yang lain. euntungan impedansi input tinggi, impedansi output rendah, dan penguatan arus tinggi.
:.
;eed 7ack 5air
2ua 7JT yang berlawanan jenis yakni transistor 545 < 454. +emiliki kelebihan 5enguat arus )Ai* ' 5erkalian beta kedua transistor.
C. Karakteristik Penguat Kaskade
7erikut ini adalah karakteristik-karakteristik penguat " 1. 5erolehan atau penguatan ) Gain or Ampli1ication* 5erole 5erolehan han dari dari pengua penguatt dide1in dide1inisi isikan kan sebagai sebagai perban perbandin dingan gan sinyal sinyal keluar keluaran an
kesinyal masukan. Termasuk diantaranya perolehan tegangan, perolehan arus, atau perolehan daya tegantung pada apa yang diperlukan. 2. 2aerah dinamis atau kemampuan penangananan sinyal 2aerah dinamis ini menentukan amplitudo maksimum dari sinyal masukan yang dapat diperkuat oleh suatu penguat dengan distorsi yang di perkenankan. 3. 2erau penguat 3eti 3etiap ap siny sinyal al meng menggan gangg ggu u yang yang tidak tidak diin diingi gink nkan an dide dide1in 1inisi isika kan n seba sebaga gaii
derau)noise*. 2alam hampir semua penguat praktis suatu sinyal keluar kecil akan ditunjukkan bahkan walau tidak diberikan sinyal pada masukan penguat. 3inyal keluaran ini yang tidak diiinginkan disebut derau penguat. Jadi, derau penguat memberi batas bawah sinyal masuk yang dapat dapat diperkuat oleh penguat. . Tanggapan 1rekuensi 5erolehan dari suatu penguat berubah menurut 1rekuensi dari sinyal masuk. Akibat Akibatny nya, a, walau walau sinyal sinyal masuk masuk terdiri terdiri dari dari berbag berbagai ai kompon komponen en 1rekuen 1rekuensi, si,
ELEKTRONIKA DASAR 2
Page 4
komponen-komponen ini diperkuat dengan kekuatan yang berbeda-beda yang menyebabkan distorsi dari sinyal keluaran yang dikenal dengan nama 2istorsi ;rekuensi. !. Tanggapan 1ase Jika beban dari suatu penguat kurang resisti1, resist i1, tegangan keluaran dari penguat 9 yang biasanya digunakan #=% % berbeda 1ase dengan tegangan sinyal masukan. 5ergesran 1ase ini sekali lagi tidak tergantung pada 1rekuensi sinyal masukan, namu namun n kala kalau u beba beban n tida tidak k rest resti1 i1 murn murni, i, beda beda 1ase 1ase ini ini sama sama deng dengan an #=% #=% % tergantung pada alam dari beban dan 1rekuensi sinyal masukan. Akibatnya kalau ada lebih dari satu 1rekuensi pada masukan, hubungan 1ase antara berbagai komponen 1rekuensi pada keluaran berbda dari harga-harga pada masukan dan penguat dikatakan dikatakan mengalami distorsi 1ase. ". Impedansi masukan dan keluaran Impedansi masukan dan keluaran sangat penting karena mempengaruhi e1isiensi perpindahan daya dari sumber daya kepenguat dan dari penguat kebeban. Jadi, kalau kalau pengua penguatt bersesu bersesuaian aian )matche )matched* d* baik baik dengan dengan sumber sumber maupu maupun n dengan dengan beban, daya maksimum akan dipindahkan dari sumber ke penguat dan dari penguat ke beban.
#. Prinsi$ Kerja Penguat Kaskade Gambar 2.a memperlihatkan penguat dua tahap yang menggunakan rangkaian-
rangk rangkai aian an 9 yang yang dika dikask skad ade. e. 3ebu 3ebuah ah sumb sumber er ac deng dengan an resist resistan ansi si sumb sumber er s menggerakkan masukan penguat itu. Tahap emiter-ditanahkan memperkuat sinyal, yang kemudian digandeng dengan tahap 9 berikutnya. /alu sinyal diperkuat sekali lagi untuk untuk mendap mendapatk atkan an keluar keluaran an yang yang terakh terakhir ir yang yang jauh jauh lebih lebih besar besar daripa daripada da sinyal sinyal sumber. Gambar 1.b memperlihatkan model ac untuk penguat dua tahap. 3etiap tahap
mempunyai impedansi, yang diberikan oleh gabungan paralel dari #, $, dan > 3etiap tahap mempunyai bati tegangan tanpa beban c6
ELEKTRONIKA DASAR 2
Page
dan imp impedan edansi si kelu keluar ar c.
.
Gambar B (1) Penguat dua ta%a$ dengan ta%a$ emiter-ditana%kan. (2) &angkaian eki'alen a
ELEKTRONIKA DASAR 2
Page !
Gambar 2. (a) a%anan sumber dan ta%anan beban *ang di %ubungkan ke $enguat dua ta%a$. (b) &angkaian eki'alen a C+nt+% ,+al
3etiap transistor pada pada gambar gambar $.a mempunyai
' #:%. 7erapa tegangan tegangan keluar ac nya.
Pen*elesaian
3etiap tahap adalah serupa dengan " r? e ' $$,@ ,
'#,#= k, A' -#:B, dan C out '
,D k. Gambar $.b memperlihatkan model ac untuk penguat dua tahap. Tegangan masuk ac pada tahap oertam adalah
Tegangan Tegangan TheEenin ac yang keluar dari tahap taha p pertama adalah
ELEKTRONIKA DASAR 2
Page "
Tegangan Tegangan masuk ac pada tahap kedua adalah
Tegangan Tegangan TheEenin yang keluar dari tahap kedua a dalah
2an tegangan keluar ac yang terakhir adalah
ELEKTRONIKA DASAR 2
Page #
