Ketika kebutuhan komunikasi audio jarak jauh meningkat, hal itu menciptakan kebutuhan untuk meningkatkan amplitudo sinyal listrik untuk mengirimkannya dalam jarak jauh. Departemen seperti telepon dan telegrafi, transmisi dupleks, dll mengadopsi berbagai metode untuk meningkatkan sinyal, tetapi hasilnya tetap tidak memuaskan. Sekitar tahun 1912 dunia pertama kali diperkenalkan ke Amplifier . Ini adalah perangkat yang dapat memperkuat untuk meningkatkan kekuatan sinyal input. Pada amplifier awal, tabung vakum digunakan yang kemudian digantikan oleh transistor pada 1960-an. Ada banyak jenis amplifier berdasarkan rangkaian aktif yang digunakan untuk mendesainnya, berdasarkan operasinya, dll. Penguat daya dirancang untuk meningkatkan daya yang tersedia untuk beban. Amplifier Push-pull merupakan salah satu power amplifier.
Apa itu Amplifier Push-pull?
Amplifier Push-pull adalah jenis penguat daya. Ini berisi sepasang perangkat aktif seperti sepasang pelengkap transistor . Di sini satu transistor mensuplai daya ke beban dari catu daya positif dan transistor lainnya menyalurkan arus dari beban ke ground.
Amplifier ini lebih efisien daripada amplifier kelas-A ujung tunggal. Transistor yang ada di penguat ini anti-fase. Perbedaan antara keluaran dari kedua transistor ini diberikan pada beban. Harmonik urutan genap yang ada dalam sinyal akan dihilangkan. Metode ini mengurangi distorsi yang ada dalam sinyal karena komponen non-linearitas.
Penguat ini disebut penguat dorong-tarik karena di sini salah satu transistor Mendorong arus ke satu arah sedangkan yang lain menarik arus ke arah lain. Dalam penguat dorong-tarik, satu transistor bekerja selama setengah positif dari siklus sinyal sementara yang lain bekerja selama setengah negatif.
Diagram Sirkuit
Rangkaian penguat Push-pull berisi dua transistor, transistor NPN dan transistor PNP, sebagai perangkat aktif. Transistor ini anti fase. Satu transistor mendapat bias maju selama setengah siklus positif dari sinyal sementara yang lain selama setengah siklus negatif. Untuk membagi sinyal input menjadi dua sinyal identik 180 derajat dari fase, T1 digunakan transformator kopling center-tap pada sumber penguat.
Amplifier ini dapat dibangun dalam konfigurasi yang berbeda seperti amplifier Dorong-tarik Kelas-A, Kelas-B, dan Kelas-AB. Sirkuit yang dirancang untuk kelas ini berbeda.
Diagram Sirkuit untuk Amplifier Push-pull Kelas-A
Penguat Kelas-A berisi dua transistor identik Q1 dan Q2. Terminal emitor dari kedua transistor ini dihubungkan bersama. Resistor R1 dan R2 digunakan untuk membiaskan transistor. Satu transistor harus bias maju selama setengah siklus positif dari sinyal sementara yang lain selama setengah siklus negatif.
kelas-a-push-pull-amplifier
Terminal kolektor dari kedua transistor ini dihubungkan ke dua ujung belitan primer transformator keluaran T2. Ujung dasar kedua transistor ini terhubung ke belitan sekunder T1 transformator input. Catu daya dihubungkan antara keran tengah primer T2 dan persimpangan emitor Q1, Q2.
Beban dipasang ke sekunder transformator T2. Arus diam dari Q1 dan Q2 mengalir ke arah yang berlawanan melalui separuh bagian primer T2. Ini membatalkan saturasi magnet di sirkuit.
Diagram Sirkuit untuk Amplifier Push-pull Kelas B.
Tidak ada resistor bias R1 dan R2 pada penguat Kelas-B. Di sini kedua transistor bias pada titik potong. Transistor tidak mengkonsumsi daya apapun selama kondisi ideal. Dengan demikian, efisiensi penguat Dorong-tarik kelas B lebih tinggi daripada penguat Dorong-tarik Kelas-A.
Diagram Sirkuit Penguat Push-pull Kelas AB
Sirkuit ini mirip dengan amplifier Dorong-tarik Kelas A. Tetapi tidak seperti Kelas A di Kelas AB nilai resistor bias dipilih sedemikian rupa sehingga transistor Q1 dan Q2 bias tepat di atas pemotongan tegangan. Pengaturan ini mengurangi waktu di mana transistor akan OFF secara bersamaan. Dengan demikian, distorsi silang berkurang pada penguat Kelas AB.
Amplifier Dorong-Tarik Bekerja
Tahap keluaran penguat ini dapat menggerakkan arus di kedua arah melalui beban. Ini berisi dua transistor anti-fase Q1 dan Q2. T1 transformator kopling input membagi sinyal input menjadi dua bagian yang identik, setiap 180 derajat keluar fase. Satu transistor mendapat bias maju selama setengah siklus positif dan melewati arus. Transistor lain tetap bias terbalik selama setengah siklus positif. Kondisi ini dibalik ketika setengah siklus negatif diterapkan pada transistor.
Arus kolektor I1 dan I2 dari Q1 dan Q2 mengalir ke arah yang sama melalui bagian yang sesuai dari transformator primer T2. Ini menginduksi keluaran yang diperkuat dari sinyal masukan di sekunder transformator T2. Jadi, arus melalui sekunder T2 adalah selisih antara arus kolektor transistor.
Keuntungan
Keluaran dari penguat Push-pull adalah perbedaan antara arus kolektor dari kedua transistor. Ini menghilangkan harmonisa pada output. Metode ini juga mengurangi distorsi. Penguat kelas B memiliki efisiensi tinggi dan dapat bekerja pada kondisi catu daya terbatas. Penguat kelas-B memiliki sirkuit sederhana dan outputnya bahkan tidak mengandung harmonisa. Distorsi silang berkurang pada amplifier Kelas AB.
Aplikasi
Beberapa aplikasi Penguat Dorong-tarik adalah sebagai berikut-
- Amplifier ini digunakan dalam sistem RF.
- Dalam sistem digital, amplifier ini digunakan karena biayanya yang rendah dan desain yang lebih kecil.
- Ini digunakan untuk amplifikasi audio di TV, Ponsel, Komputer.
- Dalam sistem komunikasi jarak jauh yang memerlukan distorsi rendah, amplifier ini digunakan.
- Ini digunakan dengan pengeras suara.
- Untuk penguatan sinyal frekuensi radio.
- Dalam sistem elektronik daya Penguat dorong-tarik digunakan.
FAQ
1). Mengapa disebut Amplifier Push-pull?
Amplifier ini memiliki dua transistor di sirkuit. Salah satu transistor mendorong arus menuju keluaran selama setengah siklus positif dari sinyal input. Transistor lainnya menarik arus ke arah output selama setengah siklus negatif dari sinyal input. Dengan demikian, penguat disebut sebagai Penguat Dorong-tarik.
2). Apa itu Amplifier Dorong-Tarik Gratis?
Penggunaan trafo membuat desain penguat dorong-tarik berukuran besar. Untuk menghilangkan kerugian ini, dua transistor, NPN dan PNP, yang saling melengkapi digunakan pada tahap input penguat Push-pull. Desain ini dikenal sebagai Amplifier Dorong-Tarik Gratis.
3). Apa itu Push-pull?
Tahap keluaran dorong-tarik dirancang menggunakan dua transistor pelengkap yang secara alternatif memasok beban arus dan menyerap arus dari beban.
4). Mengapa Amplifier Push-pull digunakan?
Amplifier push-pull biasanya lebih disukai untuk memperkuat sinyal tanpa distorsi.
5). Penguat mana yang memiliki efisiensi tertinggi?
Amplifier Dorong-Tarik Kelas B memiliki efisiensi tertinggi 78,9%.
Selain transistor, tabung vakum juga digunakan sebagai elemen aktif pada amplifier tersebut. Sekarang transformer sangat jarang digunakan pada tahap keluaran amplifier. Dalam tarik-dorong simetris, setiap pasangan keluaran mencerminkan yang lainnya. Di sini, NPN satu bagian dicerminkan dengan PNP bagian lainnya. Demikian pula, ada dorong-tarik hukum kuasi-simetris, super simetris, tergantung pada rangkaian keluarannya. Berikut pertanyaan buat anda, apa fungsi utama dari sebuah amplifier?
