Pada hari-hari sebelumnya, sebelum penemuan amplifier elektronik , mikrofon karbon yang digabungkan digunakan sebagai penguat kasar di repeater telepon. Perangkat elektronik pertama yang secara praktis menguatkan adalah tabung vakum Audion, ditemukan oleh Lee De Forest pada tahun 1906. Istilah penguat dan amplifikasi berasal dari kata Latin amplificare untuk memperbesar atau memperkecil. Tabung vakum adalah satu-satunya perangkat penyederhanaan selama 40 tahun dan mendominasi elektronik hingga tahun 1947. Kapan BJT pertama Berada di pasaran telah menciptakan revolusi lain dalam bidang elektronik dan ini adalah perangkat elektronik portabel pertama seperti radio transistor yang dikembangkan pada tahun 1954. Artikel ini membahas kelas dan klasifikasi amplifier.

Apa itu Amplifier dan Klasifikasi Amplifier?

Secara sederhana penguat disebut sebagai amp. Penguat adalah suatu alat elektronik yang digunakan untuk meningkatkan sinyal arus, tegangan dan daya. Fungsi penguat adalah dengan menggunakan daya dari catu daya dan ketinggian yang lebih panjang, ia mengontrol sinyal keluaran dengan bantuan sinyal masukan. Penguat memodulasi catu daya keluar berdasarkan properti sinyal input. Penguat sangat berlawanan dengan atenuasi jika penguat memberikan penguatan, maka atenuasi memberikan kerugian. Penguat juga merupakan bagian dari diskrit sirkuit listrik yang dilanjutkan dengan perangkat lain.

Amplifier

Penguat digunakan di semua peralatan elektronik. Penguat dapat dikategorikan dalam berbagai jenis. Yang pertama adalah dengan meningkatkan frekuensi sinyal elektronik. Yang berikutnya adalah penguat audio dan memperkuat sinyal dalam kisaran kurang dari 20 kHz dan penguat RF memperkuat rentang frekuensi radio dari 20 kHz hingga 300 KHz. Yang terakhir adalah kualitas arus dan tegangan sedang diperkuat

“kelebihan dan kekurangan pompa peristaltik ”

Ada berbagai jenis penguat antara lain penguat arus, penguat tegangan atau penguat transkonduktansi dan penguat trans-resistansi. Saat ini, sebagian besar amplifier yang digunakan di pasaran adalah transistor tetapi, tabung vakum juga digunakan di beberapa aplikasi.

Klasifikasi Penguat

Itu klasifikasi penguat ditampilkan berikut ini

Variabel masukan dan keluaran
Terminal umum
Unilateral dan bilateral
Pembalik dan Non-pembalik
Metode kopling interstage
Rentang frekuensi
Fungsi

Variabel Input dan Output

Penguat elektronik hanya menggunakan satu variabel yaitu arus atau tegangan. Mungkin arus atau tegangan dapat digunakan dalam input atau output. Ada empat jenis penguat dan yang bergantung pada sumber yang digunakan sebagai analisis linier.

Memasukkan	keluaran	Sumber yang bergantung	Jenis penguat	Dapatkan Unit
saya	saya	CCCS Sumber Saat Ini Terkendali Saat Ini	Amplifier Saat Ini	Tak bersatuan
saya	V.	Sumber Tegangan Terkendali Arus CCVS	Penguat resistansi trans	Ohm
V.	saya	VCCS Sumber Arus Terkendali Tegangan	Penguat Konduktansi Trans	Siemens
V.	V.	Sumber Tegangan Terkendali Tegangan VCVS	Penguat Tegangan	Tak bersatuan

Terminal Umum

Klasifikasi penguat didasarkan pada terminal perangkat yang umum untuk rangkaian input dan output. Dalam Transistor Bipolar, terdapat tiga kelas yaitu. emitor umum, basis bersama, dan kolektor bersama. Dalam kasus Transistor Efek Medan , ia memiliki konfigurasi yang sesuai seperti common source, common gate, dan common drain. Emitor umum adalah yang paling sering memberikan penguatan tegangan yang diterapkan antara basis dan emitor. Sinyal input berada di antara kolektor dan emitor dibalik itu relatif terhadap input. Rangkaian common collector disebut sebagai pengikut emitor, pengikut sumber, dan pengikut katoda.

Unilateral dan Bilateral

Penguat yang keluarannya tidak menampilkan umpan balik ke sisi masukan disebut sebagai unilateral. Penguat unilateral dari impedansi input tidak bergantung pada beban dan impedansi output adalah impedansi sumber sinyal independen.

Penguat yang menggunakan umpan balik untuk menghubungkan bagian dari keluaran kembali ke masukan disebut sebagai penguat bilateral. Impedansi masukan dari penguat bilateral tergantung pada beban dan impedansi keluaran dari impedansi sumber. Amplifier linear unilateral dan bilateral dilambangkan sebagai dua jaringan port.

Pembalik dan Non-Pembalik

Dalam hal ini, klasifikasi penguat menggunakan hubungan fasa dari sinyal input ke sinyal output. Penguat pembalik memberikan output 180 derajat dari fase dengan sinyal input.

Penguat non-pembalik meneruskan fase bentuk gelombang sinyal input dan emitor adalah penguat non-pembalik. Pengikut tegangan disebut sebagai penguat non-pembalik dan memiliki gain satu.

Metode kopling Interstage

Penguat jenis ini diklasifikasikan dengan menggunakan metode kopling sinyal pada input, output dan antar tahapan. Ada berbagai jenis metode dalam penguat kopling interstage.

Penguat kopling resistif-kapasitif
Penguat kopling induktif-kapasitif
Penguat kopling bertransformasi
Penguat kopling langsung

Kelas Amplifier

Ada berbagai jenis kelas penguat yang disebutkan berikut ini

Penguat kelas A.
Penguat kelas B.
Penguat kelas C.
Penguat kelas D.
Penguat kelas AB
Penguat kelas F.
Penguat Kelas S.
Penguat kelas R.

Penguat Kelas A.

Penguat kelas A adalah penguat yang dirancang sederhana dan penguat ini sebagian besar adalah penguat yang umum digunakan. Pada dasarnya, amplifier kelas A adalah amplifier kelas terbaik karena tingkat distorsinya yang rendah. Amplifier ini adalah yang terbaik dalam sistem suara audio dan di sebagian besar sistem suara menggunakan amplifier kelas A. Penguat kelas A dibentuk oleh perangkat tahap keluaran yang bias untuk operasi kelas A. Dengan membandingkan penguat kelas lain dengan penguat kelas A memiliki linieritas tertinggi.

Penguat Kelas A.

Untuk mendapatkan linearitas tinggi dan gain pada penguat kelas A, keluaran penguat kelas A harus bias ON untuk semua waktu. Oleh karena itu penguat dikatakan sebagai penguat kelas A. Arus ideal sinyal nol pada tahap keluaran harus sama dengan atau lebih dari arus beban maksimum yang diperlukan untuk menghasilkan lebih banyak jumlah sinyal.

Keuntungan

Ini menghilangkan distorsi Non-linier
Ini memiliki tegangan riak rendah
Ini tidak memerlukan kompensasi frekuensi apa pun
Tidak ada distorsi silang dan switching
Ada distorsi harmonik yang rendah pada penguat tegangan dan arus

Kekurangan

Trafo yang digunakan dalam penguat ini berukuran besar dan harganya mahal
Persyaratannya dari dua transistor identik

Penguat Kelas B.

Penguat kelas B adalah bagian positif dan negatif dari sinyal, yang dialokasikan ke berbagai bagian rangkaian dan perangkat keluaran dinyalakan dan dimatikan secara terus menerus. Penguat kelas B dasar digunakan dalam dua transistor komplementer yaitu FET dan bipolar. Kedua transistor ini dari masing-masing setengah bentuk gelombang dengan outputnya dikonfigurasi dalam pengaturan tipe dorong-tarik. Karenanya masing-masing penguat hanya setengah dari bentuk gelombang keluaran.

Penguat Kelas B.

Pada penguat Kelas B, jika sinyal input positif, maka transistor bias positif bekerja dan transistor negatif dimatikan. Jika sinyal input negatif, maka transistor positif OFF dan transistor bias negatif ON. Oleh karena itu transistor melakukan setengah dari waktu apa pun itu mungkin seperti setengah siklus positif atau negatif dari sinyal input.

Keuntungan

Sejumlah distorsi di sirkuit memberikan lebih banyak output per perangkat karena tidak adanya harmonisa yang merata
Penggunaan sistem dorong-tarik pada penguat kelas B menghilangkan harmoni yang merata

Kekurangan

Pada penguat kelas B, terdapat distorsi harmonik yang tinggi
Dalam penguat ini, tidak perlu ada bias diri

Aplikasi

Amplifier kelas B digunakan dalam desain berbiaya rendah
Penguat ini lebih penting daripada penguat kelas A.
Penguat kelas B menderita distorsi yang buruk jika level sinyal rendah

Penguat Kelas AB

Kelas AB merupakan kombinasi dari penguat kelas A dan kelas B. Penguat kelas AB menggunakan umumnya di power amplifier audio . Dari diagram kedua transistor memiliki besaran tegangan yang kecil yaitu 5 sampai 10% dari arus diam dan bias transistor tepat di atas titik potong. Kemudian perangkat mungkin FET atau bipolar akan ON selama lebih dari setengah siklus, tetapi kurang dari satu siklus penuh sinyal input. Oleh karena itu, dalam desain penguat kelas AB, setiap transistor dorong-tarik melakukan sedikit lebih dari setengah siklus konduksi di kelas B, tetapi jauh lebih sedikit daripada siklus penuh konduksi kelas A.

Penguat Kelas AB

Sudut konduksi penguat Kelas AB berada di antara 1800 hingga 3600 yang tergantung pada titik bias. Keuntungan dari tegangan bias kecil adalah memberikan resistansi seri dan dioda.

Keuntungan

Kelas AB memiliki perilaku linier
Desain amplifier ini sangat sederhana
Distorsi penguat ini kurang dari 0,1%
Kualitas suara dari suara ini sangat tinggi

Kekurangan

Disipasi daya penguat ini menghasilkan panas dan membutuhkan heat sink dalam jumlah besar
Penguat ini memiliki efisiensi daya yang rendah dan efisiensi rata-rata kurang dari 50%

Aplikasi

Amplifier kelas AB digunakan dalam sistem hi-fi.

Amplifier Kelas C.

Itu desain penguat kelas C. memiliki efisiensi yang besar dan linieritas yang buruk. Pada penguat sebelumnya telah kita bahas kelas A, B dan AB yaitu penguat linier. Penguat kelas C sangat bias sehingga arus keluaran adalah nol selama lebih dari setengah dari sinyal input dan transistor berhenti pada titik potong. Karena distorsi audio yang serius, amplifier kelas C adalah osilasi gelombang sinus frekuensi tinggi.

Amplifier Kelas C.

Keuntungan

Efisiensi penguat Kelas C tinggi
Di penguat kelas C ukuran fisik rendah untuk daya output daya yang diberikan

Kekurangan

Linearitas penguat Kelas C rendah
Amplifier kelas C tidak digunakan dalam amplifier audio
Rentang dinamis penguat kelas c berkurang
Penguat kelas C akan menghasilkan lebih banyak antarmuka RF

Aplikasi

Penguat ini digunakan dalam penguat RF

Penguat Kelas D.

Penguat kelas D adalah penguat switching non-linier atau penguat PWM. Penguat ini dapat mencapai efisiensi 100% secara teoritis dan tidak ada periode selama siklus. Tegangan dan bentuk gelombang arus tumpang tindih arus ditarik hanya dengan bantuan transistor yang dalam keadaan ON. Penguat ini juga disebut sebagai penguat digital.

Penguat Kelas D.

Keuntungan

Penguat kelas D memiliki efisiensi lebih yaitu lebih dari 90%
Di amplifier kelas D, ada disipasi daya rendah

Kekurangan

Desain penguat kelas D lebih kompleks daripada penguat kelas AB.

Aplikasi

Amplifier ini digunakan dalam kartu suara perangkat seluler dan komputer pribadi
Amplifier ini digunakan di mobil amplifier subwoofer audio.
Saat ini, di sebagian besar aplikasi, amplifier ini digunakan.

Penguat Kelas F.

Penguat F digunakan untuk meningkatkan efisiensi dan keluaran oleh resonator harmonik dalam bentuk jaringan keluaran dan untuk membentuk bentuk gelombang keluaran dalam gelombang persegi. Amplifier kelas F memiliki efisiensi lebih dari 90% jika penyetelan harmonik tak terbatas digunakan.

Penguat Kelas F.

“bagaimana cara kerja sakelar sakelar? ”

Penguat Kelas S.

Penguat kelas S memiliki operasi yang mirip dengan penguat kelas D. Amplifier ini adalah amplifier mode switching Non-linier. Ini mengubah sinyal input analog menjadi pulsa gelombang persegi digital dengan menggunakan modulasi delta-sigma. Ini memperkuat mereka untuk meningkatkan daya keluaran dengan bantuan filter band pass. Sinyal digital dari penguat switching sepenuhnya dalam keadaan ON atau OFF dan efisiensinya dapat mencapai 100%.

Penguat Kelas S.

Penguat Kelas T.

Amplifier kelas T dirancang dengan jenis amplifier switching digital. Saat ini amplifier ini menjadi lebih populer sebagai desain penguat audio karena perpanjangan chip DSP dan penguat suara multi-channel. Penguat ini mengubah sinyal dari sinyal analog menjadi sinyal modulasi lebar pulsa digital dan amplifikasi meningkatkan efisiensi penguat. Penguat kelas T adalah kombinasi sinyal distorsi rendah dari penguat kelas AB dan yang lainnya adalah efisiensi penguat kelas D.

Penguat Kelas T.

Amplifier Kelas G.

Peningkatan Amplifier kelas G adalah dasar dari Amplifier Kelas AB. Penguat kelas G yang digunakan di beberapa rel catu daya dengan voltase berbeda. Secara otomatis beralih di antara rel suplai saat sinyal input berubah. Peralihan kontak mengurangi konsumsi daya rata-rata sehingga kehilangan daya dihasilkan oleh panas yang terbuang. Diagram rangkaian di bawah ini menunjukkan penguat kelas G.

Amplifier Kelas G.

Artikel ini menjelaskan klasifikasi amplifier. Selanjutnya ada pertanyaan, merasa ada yang terlewat, Anda ingin tahu info tentang topik tertentu, beri tahu saya dengan memberi komentar di bagian komentar di bawah. Ini pertanyaan untukmu, Apa saja fungsi dari berbagai jenis amplifier?

Kredit Foto: