Mengenal Semua Tentang Jenis Amplifier Dan Alatnya – Dalam tutorial ini, kita akan belajar tentang topik menarik di bidang Elektronika: Power Amplifier. Mereka digunakan dalam aplikasi Audio, Komunikasi Radio, Peralatan Medis (MRI) dan banyak lagi. Jadi, kita akan belajar Apa itu power amplifier, apa saja jenis power amplifier, Kelas Power Amplifier dan beberapa aplikasinya juga.
Mengenal Semua Tentang Jenis Amplifier Dan Alatnya
rfconcepts – Amplifier adalah perangkat elektronik yang digunakan untuk meningkatkan besarnya tegangan/arus/daya suatu sinyal input. Dibutuhkan dalam sinyal/bentuk gelombang listrik yang lemah dan mereproduksi bentuk gelombang yang lebih kuat serupa pada output dengan menggunakan sumber daya eksternal.
Tergantung pada perubahan yang dibuatnya pada sinyal input, amplifier secara luas diklasifikasikan menjadi amplifier Arus, Tegangan, dan Daya. Pada artikel ini kita akan belajar tentang power amplifier secara rinci. Untuk informasi lebih lanjut tentang berbagai jenis amplifier: Berbagai Jenis dan Aplikasi Amplifier
Apa itu Penguat Daya?
Penguat daya adalah penguat elektronik yang dirancang untuk meningkatkan besarnya daya dari sinyal input yang diberikan. Kekuatan sinyal input ditingkatkan ke tingkat yang cukup tinggi untuk menggerakkan beban perangkat output seperti speaker, headphone, pemancar RF, dll. Tidak seperti penguat tegangan/arus, penguat daya dirancang untuk menggerakkan beban secara langsung dan digunakan sebagai blok terakhir dalam rangkaian penguat.
Baca Juga : Review Outlaw Audio RR2160 Stereo Retro Amplifier
Sinyal input ke power amplifier harus di atas ambang batas tertentu. Jadi, alih-alih secara langsung meneruskan sinyal audio/RF mentah ke power amplifier, sinyal ini terlebih dahulu diperkuat menggunakan amplifier arus/tegangan dan dikirim sebagai input ke power amp setelah melakukan modifikasi yang diperlukan. Anda dapat mengamati diagram blok penguat audio dan penggunaan penguat daya di bawah ini.
Dalam hal ini, mikrofon digunakan sebagai sumber input. Besarnya sinyal dari mikrofon tidak cukup untuk power amplifier. Jadi, pertama-tama itu diperkuat sebelumnya, di mana tegangan dan arusnya sedikit meningkat.
Kemudian sinyal dilewatkan melalui rangkaian kontrol nada dan volume, yang membuat penyesuaian estetika pada bentuk gelombang audio. Akhirnya, sinyal dilewatkan melalui power amplifier dan output dari power amp diumpankan ke speaker.
Jenis Penguat Daya
Tergantung pada jenis perangkat output yang terhubung, power amplifier dibagi menjadi tiga jenis berikut:
- Penguat Daya Audio
- Penguat Daya RF
- Penguat Daya DC
- Penguat Daya Audio
Penguat daya jenis ini digunakan untuk meningkatkan besarnya daya dari Sinyal audio yang lebih lemah. Amplifier yang digunakan dalam sirkuit penggerak speaker televisi, ponsel, dll. termasuk dalam kategori ini.
Output dari power amplifier audio berkisar dari beberapa miliwatt (seperti pada amplifier headphone) hingga ribuan watt (seperti power amplifier pada sistem Hi-Fi/Home theater).
Penguat Daya Frekuensi Radio
Transmisi nirkabel memerlukan gelombang termodulasi untuk dikirim jarak jauh melalui udara. Sinyal ditransmisikan menggunakan antena dan jangkauan transmisi tergantung pada besarnya kekuatan sinyal yang diumpankan ke antena.
Untuk transmisi nirkabel seperti siaran FM, antena memerlukan sinyal input dengan daya ribuan kilowatt. Di sini, penguat Daya Frekuensi Radio digunakan untuk meningkatkan besarnya daya gelombang termodulasi ke tingkat yang cukup tinggi untuk mencapai jarak transmisi yang diperlukan.
Penguat Daya DC
Penguat daya DC digunakan untuk memperkuat kekuatan sinyal PWM (Pulse Width Modulated). Mereka digunakan dalam sistem kontrol elektronik yang membutuhkan sinyal daya tinggi untuk menggerakkan motor atau aktuator. Mereka mengambil input dari sistem mikrokontroler, meningkatkan kekuatannya dan memberi makan sinyal yang diperkuat ke motor DC atau Aktuator.
Kelas Penguat Daya
Ada beberapa cara merancang rangkaian power amplifier . Karakteristik operasi dan keluaran dari masing-masing konfigurasi rangkaian berbeda satu sama lain.
Untuk membedakan karakteristik dan perilaku rangkaian penguat daya yang berbeda, Kelas Penguat Daya digunakan di mana, simbol huruf ditetapkan untuk mengidentifikasi metode operasi.
Mereka secara luas diklasifikasikan ke dalam dua kategori. Amplifier daya yang dirancang untuk memperkuat sinyal analog berada di bawah kategori A, B, AB atau C. Amplifier daya yang dirancang untuk memperkuat sinyal digital Pulse Width Modulated (PWM) berada di bawah D, E, F dll.
Penguat daya yang paling umum digunakan adalah yang digunakan dalam rangkaian penguat audio dan mereka berada di bawah kelas A, B, AB atau C. Jadi, mari kita lihat secara detail.
Penguat Daya Kelas A
Bentuk gelombang analog terdiri dari tertinggi positif dan terendah negatif. Di kelas amplifier ini, seluruh bentuk gelombang input digunakan dalam proses amplifikasi.
Transistor tunggal digunakan untuk memperkuat bagian positif dan negatif dari bentuk gelombang. Ini membuat desainnya sederhana dan menjadikan amplifier kelas A sebagai jenis power amplifier yang paling umum digunakan. Meskipun penguat daya kelas ini digantikan oleh desain yang lebih baik, mereka masih populer di kalangan penggemar.
Pada amplifier kelas ini, elemen aktif (komponen elektronik yang digunakan untuk memperkuat, yang dalam hal ini transistor) digunakan sepanjang waktu bahkan jika tidak ada sinyal input. Ini menghasilkan banyak panas dan mengurangi efisiensi amplifier kelas A hingga 25% dalam konfigurasi normal dan 50% dalam konfigurasi gabungan transformator.
Sudut konduksi (bagian dari bentuk gelombang yang digunakan untuk amplifikasi, di luar 360°) untuk amplifier kelas A adalah 360°. Jadi, tingkat distorsi sinyal sangat kecil sehingga memungkinkan kinerja frekuensi tinggi yang lebih baik.
Penguat Daya Kelas B
Penguat daya kelas B dirancang untuk mengurangi efisiensi dan masalah pemanasan yang ada di penguat kelas A. Alih-alih satu transistor untuk memperkuat seluruh bentuk gelombang, kelas penguat ini menggunakan dua transistor komplementer.
Satu transistor menguatkan setengah positif dari bentuk gelombang dan yang lainnya menguatkan setengah negatif dari bentuk gelombang. Jadi, setiap perangkat aktif menghantarkan satu setengah (180°) bentuk gelombang dan dua di antaranya, bila digabungkan, memperkuat seluruh sinyal.
Efisiensi amplifier kelas B meningkat banyak dibandingkan amplifier kelas A karena desain dua transistor. Mereka dapat mencapai efisiensi teoritis sekitar 75%. Penguat daya kelas ini digunakan pada perangkat yang dioperasikan dengan baterai seperti radio FM dan radio transistor.
Karena superposisi dari dua bagian dari bentuk gelombang, ada distorsi kecil di daerah crossover. Untuk mengurangi distorsi sinyal ini, amplifier kelas AB dirancang.
Penguat Daya Kelas AB
Penguat kelas AB merupakan gabungan dari penguat kelas A dan kelas B. Penguat kelas ini dirancang untuk mengurangi masalah efisiensi yang lebih rendah dari penguat kelas A dan distorsi sinyal pada daerah persilangan di penguat kelas B.
Ini mempertahankan respons frekuensi tinggi seperti pada amplifier kelas A dan efisiensi yang baik seperti pada amplifier kelas B. Kombinasi dioda dan resistor digunakan untuk memberikan tegangan bias kecil yang mengurangi distorsi bentuk gelombang di dekat daerah crossover. Ada sedikit penurunan efisiensi (60%) karena hal ini.
Penguat Daya Kelas C
Desain power amplifier kelas C memungkinkan efisiensi yang lebih besar tetapi mengurangi linieritas/sudut konduksi, yang berada di bawah 90°. Dengan kata lain, mengorbankan kualitas amplifikasi untuk peningkatan efisiensi.
Sudut konduksi yang lebih kecil menyiratkan distorsi yang lebih besar sehingga kelas amplifier ini tidak cocok untuk amplifikasi audio. Mereka digunakan dalam osilator frekuensi tinggi dan amplifikasi sinyal Frekuensi Radio.
Penguat kelas C umumnya berisi beban yang disetel yang menyaring dan memperkuat sinyal input dari frekuensi tertentu, dan bentuk gelombang dari frekuensi lain ditekan.
Dalam jenis penguat daya ini, elemen aktif hanya berfungsi ketika tegangan input di atas ambang batas tertentu, yang mengurangi disipasi daya dan meningkatkan efisiensi.
Kelas Penguat Daya Lainnya
Power amplifier kelas D, E, F, G dll digunakan untuk memperkuat sinyal digital termodulasi PWM. Mereka termasuk dalam kategori switching power amplifier dan mengubah output baik terus-menerus ON atau terus-menerus OFF tanpa level lain di antaranya.
Karena kesederhanaan ini, power amplifier yang termasuk dalam kelas yang disebutkan di atas dapat mencapai efisiensi teoritis hingga (90-100)%.
Aplikasi
Di bawah ini adalah aplikasi power amplifier di berbagai sektor:
Elektronik Konsumen: Penguat daya audio digunakan di hampir semua perangkat elektronik konsumen mulai dari oven microwave, driver headphone, televisi, telepon seluler, dan sistem Home theater hingga sistem penguatan teater dan konser.
Industri: Penguat daya tipe switching digunakan untuk mengendalikan sebagian besar sistem aktuator industri seperti servos dan motor DC.
Komunikasi Nirkabel: Penguat daya tinggi penting dalam transmisi sinyal siaran seluler atau FM kepada pengguna. Tingkat daya yang lebih tinggi dimungkinkan karena penguat daya meningkatkan kecepatan transfer data dan kegunaan. Mereka juga digunakan dalam peralatan komunikasi satelit.
Kesimpulan
Pengenalan singkat tentang konsep Power Amplifier. Anda mempelajari apa itu power amplifier dan kebutuhannya, berbagai jenis dan kelas power amplifier dan juga beberapa aplikasi juga.
