Dalam proses memperkuat sinyal sering kali timbul keperluan untuk memperkecil sejauh mungkin distorsi yang terjadi. Dalam keadaan ini alat-alat aktif yang bersangkutan harus beroperasi secara linear. Langkah pertama yang diambi dalam uraian rangkaian seperti ini adalah menggantikan ragkaian sebenarnya dengan suatu model linear. Angkah selanjutnya merupakan uaraian rangkaian untuk menentukan distorsi yang ditimbulkan oleh karakteristik transmisi dari rangkaian linear itu.
Suatu penguat dapat dipandang dari beberapa segi, yaitu menurut jangkauan frekuensinya, cara operasinya, kegunaan dalam tujuan akhirnya, tipe bebannya, cara menggandeng antartahapan (interstage soupling), dan sebagainya. Klasifikasi frekuensi mencakup penguat-penguat dc (dari frekuensi nol), audio (20 Hz sampai dengan 20 kHz), video atau pulsa (setinggi beberapa megahertz), frekuensi radio (beberapa kilohertz) sampai ratusan megahertz), dan frekuensi ultratinggi (ratusan atau ribuan megahertz). Kedudukan titik operasi tenang serta luas daerah karakteristik yang digunakan bersama-sama menentukan cara operasinya. Apakah transistor atau FET itu dioperasikan sebagai penguat kelas A, kelas AB, kelas B, atau kelas C ditentukan menurut definisi berikut.
Kelas A. Pengaut kelas A adalah penguat yang bekerja dengan titik operasi dan sinyal masuk yang sedemikian rupa hingga arus dalam rangkaian keluarannya (dalam kolektor atau elektroda kuras) mengalir terus-menerus. Penguat kelas A pada pokoknya beroperasi dalam daerah linear dari kurva karakteristiknya.
Kelas B. Penguat kelas B adalah penguat yang bekerja dengan titik operasinya terletak pada ujung kurva karakteristik, sehingga daya operasi tenangnya sangat kecil. Jadi, dalam keadaan tersebut, arus atau tegangan operasi tenang hampir sama dengan nol. Jika tegangan sinyal berbentuk sinusoidal, maka penguatan hanya berlangsung selama setengah siklus. Misalnya, jika arus operasi tenang pada rangkaian keluaran adalah nol, maka arus ini akan tetap sama dengan nol selama setengah siklus.
Kelas AB. Penguat kelas AB adalah penguat yang beroperasi dalam daerah antara kedua keadaan operasi ekstrim dari penguat kelas A dan B. Jadi sinyal keluaranya sama dengan nol selama waktu yang tidak sampai setengah siklus dari sinyal masuk sinusoidal.
Kelas C. Penguat kelas C adalah penguat dengan titik operasinya dipilih sedemikian rupa hingga arus (atau tegangan) keluarnya sama dengan nol selama waktu yang lebih panjang dari setengah siklus sinyal sinusoidal yang masuk.
Penerapan Penguat. Klasifikasi menurut kegunaan mencakup penguat-penguat tegangan, daya, arus, atau tujuan umum. Pada umumnya beban dari suatu penguat adalah impedans. Dua kasus khusus yang paling penting adalah beban hambatan ideal dan rangkaian tertala yang bekerja dekat dengan frekuensi resonansinya. Operasi kelas AB dan kelas B dignakan pada penguat daya yang tidak tertala. Sedangkan operasi kelas C digunakan pada penguat frekuensi radio yang tertala. Banyak fungsi pembentukan gelombang dapat dilakukan dengan penguat-penguat kelas B atau C yang digerakkan melampaui batas.
Pemasukan sinyal sinusoidal pada masukan dari suatu penguat kelas A yang ideal akan menghasilkan gelombang keluar yang sinusoidal pula. Namun pada umumnya bentuk gelombang keluaran tidak merupakan suatu jiplakan tepat dari bentuk gelombang sinyal masuk. Ini disebabkan oleh berbagai jenis distorsi yang mungkin terjadi karena sifat tak linear dalam karakteristik transistor atau FET, atau pun karena pengaruh rangkaian lain yang berhubungan. Tipe distorsi yang dapat terjadi, baik secara terpisah maupun secara serempak, terdiri dari distorsi nonlinear, distorsi frekuensi, dan distorsi penundaan atau pergesaran fasa.
Distorsi Nonlinear. Distorsi tipe ini adalah akibat dari timbulnya frekuensi-frekuensi baru dalam keluaran yang tidak terdapat dalam sinyal masuk. Frekuensi atau harmonik baru ini berasal dari adanya kurva dinamik yang linear untuk alat-alat aktif. Distorsi ini kadang-kadang dikenal juga sebagai distorsi amplitudo.
Distorsi Frekuensi. Distorsi tipe ini terjadi bila komponen sinyal dengan frekuensi berbeda mengalami penguatan yang berbeda. Dalam transistor atau FET, distorsi ini dapat disebabkan oleh kapasitans dalam dari alat, atau dapat juga timbul karena rangkaian yang berhubungan dengannya bersifat reaktif. Dalam keadaan ini, bati A merupakan bilangan kompleks dengan amplitudo dan fasa yang bergantung pada frekuensi sinyal masuk. Grafik dari amplitudo bati terhadap frekuensi untuk suatu penguat disebut karakteristtik tanggapan frekuensi dari amplitudo.
Distorsi Pergeseran Fasa. Distorsi pergeseran fasa adalah akibat dari pergeseran fasa tak sama yang dialami oleh komponen sinyal dengan frekuensi berbeda. Distorsi ini disebabkan oleh kenyataan bahwa sudut fasa dari bati kompleks A bergantung pada frekuensi.
3. Tanggapan Frekuensi dari Penguat
Suatu patokan yang dapat digunakan untuk membandingkan suatu penguat dengan yang lain dalam fidelitas (atau kejituan) reproduksi sinyal masuk dapat diajukan melalui peninjauan sebagai berikut : Setiap bentuk gelombang yang penting dalam penerapan teknis dalam diuraikan dalam spektrum Fourier. Jika gelombang bersifat periodik, spektrumnya akan terdiri dari sederet fungsi sinus dan kosinus dengan frekuensi yang semuanya berupa kelipatan bulat dari frekuensi dasarnya. Frekuensi dasar tersebut adalah kebalikan dari waktu yang berlalu sebelum bentuk gelombang yang bersangkutan mengulangi diri. Jika dari bentuk gelombangnya tidak periodik, periode dasarnya dapat diartika seolah-olah berkurun dari waktu – tak hingga sampai waktu + tak hingga. Maka frekuensi dasar yang bersangkutan menjadi tak terhingga kecilnya, frekuensi dari suku-suku berurutan dalam deret Fourier berselisih dengan angka yang tak terhingga kecilnya, dan deret Fourier yang bersangkutan menjadi integral Fourier. Dalam masing-masing kasus di atas, spektrumnya mengandung suku-suku dengan frekuensi yang pada umumnya berkisar dari nol sampai takterhingga.
Semoga Bermanfaat... :-)
0 Response to "Penguat Tahapan Majemuk"
Posting Komentar