analisis AC dan DC

Terdapat dua jenis analisis pada rangkaian penguat, yaitu :

1. Analisis untuk kerja Q ® menggunakan analisis dc
2. Analisis penguatan (gain) ® menggunakan analisis ac

Analisis DC  

Dalam melaksanakan analisis DC, komponen kapasitor dihilangkan. Beban pada rangkaian juga dihilangkan, sehingga rangkaian awal menjadi rangkaian akhir.

Analisis AC

Dalam analisis AC, kapasitor C2 dihubungkan singkat terlebih dahulu, dan kapasitor C3 dihilangkan, pada input diberikan sinyal input AC dengan tahanan Rs, sedangkan catu daya Vcc dihilangkan dan diganti dengan ground, sehingga rangkaian menjadi seperti berikut :

Kapasitor Kopling dan Kapasitor Bypass

• Kebanyakan kapasitor dalam rangkaian transistor adalah kapasitor kopling atau kapasitor bypass.
• Kapasitor Kopling melewatkan sinyal ac dari satu titik tidak ditanahkan ke titik yang tidak ditanahkan lainnya.
• Secara ideal kapasitor tampak terbuka bagi arus dc. Karena itu, kapasitor kopling tampak terbuka bagi arus dc tetapi dihubungsingkat bagi arus ac.
• Kerja yang berbeda ini memungkinkan kapasitor kopling melewatkan sinyal ac dari satu rangkaian ke rangkaian yang lainnya tanpa mengganggu pembiasan dc dari tiap rangkaian.
• Kapasitor bypass serupa dengan kapasitor kopling, kecuali bahwa dia mengkopel titik yang tidak ditanahkan ke titik yang ditanahkan. Kapasitor bypass menimbulkan pertanahan.
• Dalam jangkauan (range) frekuensi normal dari sebuah penguat, biasanya kita mendekati semua kapasitor kopling dan bypass sebagai dc terbuka dan ac sebagai hubung singkat.
• Jika anda mengurangi semua sumber ac menjadi nol dan membuka semua kapasitor, rangkaian yang tinggal disebut rangkaian ekivalen dc. Jika kita mengurangi semua sumber dc menjadi nol dan menghubungsingkat semua kapasitor kopling dan bypass, rangkaian yang tinggal adalah rangkaian ekivalen ac.
• Ukuran kapasitor

Sinyal input mempunyai frekuensi antara 10 Hz dan 50 kHz. Agar kapasitor kopling bekerja dengan tepat, berapa ukuran yang seharusnya ?

Resistansi total dalam loop adalah 10 k ohm. Frekuensi terendah 10 Hz, mempunyai periode T = 1/f  = 1/10  = 0,1s. Karena itu kapasitor kopling harus memenuhi :

      T = RC

0,1     = 10⁴ C, sehingga C = 0,1/ 10⁴ = 10mF.

untuk lebih lengkap klik di sini

Penguat Common Emitter,Collector,Base

Penguat Sinyal Kecil

Penguat Sinyal terdiri atas :

1. Penguat Common Base
2. Penguat Common Emitter
3. Penguat Common Collector

Tujuan Percobaan ini adalah mencari karakteristik masing-masing penguat meliputi penguaatn tegangan, penguatan arus, penguatan daya, resistansi input, resistansi output, impedansi input dan impedansi output.

1.1 Penguat Common Base
1.1.1 Dasar Teori

      Penguat Common Base juga dikenal dengan penguat dengan basis ditanahkan. Penguat ini dapat menghasilkan penguatan tegangan antara sinyal masukan dan keluaran, tetapi tidak penguatan arus. Karakteristiknya adalah impedansi masukan kecil dan impedansi keluaran seperti pada penguat Common Emitter. Karena arus masukan dan keluaran mempunyai nilai yang hampir sama, kapasitor stray dari transistor tidak terlalu berpengaruh dibandingkan pada penguat common emiter. Penguat common basis sering digunakan pada frekuensi tinggi yang menghasilkan penguatan tegangan lebih besar daripada rangkaian dengan 1 transistor lainnya.
      Penguat Common Base ditunjukkan dalam Gambar 1.1. Diatas frekuensi corner kapasitor antara basis dan ground pada rangkaian menghasilkan pentanahan sinyal AC yang efektif pada basis transistor.

Gambar 1.1. Penguat Common Base

1.1.2 Prosedur dan Hasil Percobaan

1.	Susun rangkaian seperti pada Gambar 1.2 dan hubungkan dengan oscilloscope : channel 1 = input = U1, channel 2 = output = U2
2.	Set resistor variable R2 sehingga UCE = U2 = ? US 5 Volt untuk U1 = 0 Volt. Kemudian ukur reistansinya.
3.	Set tegangan input U1 = 10 mVPP dengan frekuensi 1 kHz. Ukur U2 menggunakan oscilloscope.
4.	Ukur beda phase antara input dan output.
5.	Untuk mendapatkan nilai resistansi output rangkaian, pasang resistor variabel R'L = 47 k terhadap U2 seperti pada gambar. Atur R'L sehingga U'2 = ? U2. Ukur nilai resistansinya.
6.	Untuk mengukur arus input, pasang resistor R3. Sekali lagi atur U1 dan ukur U3.

Gambar 1.2. Rangkaian Penguat Common Base

1.2 Penguat Common Emitter dengan RE
1.2.1 Dasar Teori

      Penguat Common Emitter sering dirancang dengan sebuah resistor emiter (RE) seperti ditunjukkan dalam Gambar 1.5. Resistor tersebut menghasilkan bentuk dari umpan balik negatif yang dapat digunakan untuk menstabilkan titik operasi DC dan penguatan AC.

Gambar 1.5. Penguat Common Emitter dengan RE

1.2.2 Prosedur dan Hasil Percobaan

1.	Susun rangkaian seperti pada Gambar 1.6 dan hubungkan dengan oscilloscope : channel 1 = input = U1, channel 2 = output = U2
2.	Set resistor variable R2 sehingga UCE = U2 = ? US 5 Volt untuk U1 = 0 Volt. Kemudian ukur reistansinya.
3.	Set tegangan input U1 = 10 mVPP dengan frekuensi 1 kHz. Ukur U2 menggunakan oscilloscope.
4.	Ukur beda phase antara input dan output. Catat hasilnya pada tabel data !
5.	Untuk mendapatkan nilai resistansi output rangkaian, pasang resistor variabel R'L = 47 k terhadap U2 seperti pada gambar. Atur R'L sehingga U'2 = ? U2. Ukur nilai resistansinya.
6.	Untuk mengukur arus input, pasang resistor R3. Sekali lagi atur U1 dan ukur U3.

Gambar 1.6. Rangkaian Penguat Common Emitter

1.3 Penguat Common Collector
1.3.1 Dasar Teori

      Penguat Common Collector juga disebut dengan pengikut emiter (emitter follower) karena tegangan sinyal keluaran pada emiter hampir sama dengan tegangan sinyal masukan pada basis. Penguatan tegangan penguat ini selalu lebih kecil dari 1, tetapi mempunyai penguatan arus yang tinggi dan biasanya digunakan untuk mencocokkan sumber dengan impedansi tinggi ke beban yang impedansinya rendah. Penguat ini mempunyai impedansi masukan besar dan impedansi keluaran kecil. Penguat Common Collector ditunjukkan dalam Gambar 1.9.

Gambar 1.9. Penguat Common Collector

1.3.2 Prosedur dan Hasil Percobaan

1.	Susun rangkaian seperti pada Gambar 1.10 dan hubungkan dengan oscilloscope : channel 1 = input = U1 channel 2 = output = U2
2.	Tanpa masukan di U1, hitung tegangan pada U2.
3.	Set tegangan input U1 = 2 VPP dengan frekuensi 1 kHz. Ukur U2 menggunakan oscilloscope.
4.	Ukur beda phase antara input dan output.
5.	Untuk mendapatkan nilai resistansi output rangkaian, pasang resistor variabel R'L = 47 k terhadap U2 seperti pada gambar. Atur R'L sehingga U'2 = ? U2. Ukur nilai resistansinya.
6.	Untuk mengukur arus input, pasang resistor R3. Sekali lagi atur U1 dan ukur U3.

Gambar 1.10. Rangkaian Penguat Common Collector

untuk lebih lengkap klik di sini

penguat daya

PENGUAT DAYA

5.1 Dasar Teori

Istilah penguatan pada dasarnya berarti membuat menjadi lebih kuat. Dalam bidang elektronika maka yang diperkuat adalah amplitudo dari sinyal. Untuk mengerti bagaimana penguat bekerja perlu dimengerti dua tipe penguatan yang utama yaitu :
  1. Penguat tegangan yaitu penguat yang menguatkan tegangan dari sinyal masukan.
  2. Penguat arus yaitu penguat yang menguatkan arus dari sinyal masukan.
      Sedangkan penguat daya yaitu kombinasi dari dua tipe penguat di atas. Meskipun pada kenyataannya semua penguat adalah penguat daya karena tegangan tidak akan ada tanpa adanya daya kecuali jika impedansinya tak terhingga.
      Efisiensi dari penguat daya didefinisikan sebagai perbandingan dari daya yang diterima beban dengan daya yang diberikan oleh catu daya.

Macam macam Penguat Daya

       Penguat daya diklasifikasikan menurut titik kerjanya. Titik kerja (titik Q) yaitu titik pada garis beban yang menggambarkan keadaan transistor saat tidak ada sinyal masukan. Menurut titik kerjanya penguat diklasifikasikan menjadi penguat klas A, B, AB, C ,D dan masih banyak lagi.

- Penguat klas A
	o Penguat dengan letak titik Q di tengah-tengah garis beban.
	o Mempunyai sinyal keluaran yang paling bagus diantara penguat jenis yang lain.             o Mempunyai sinyal keluaran yang paling bagus diantara penguat jenis yang lain. o Efisiensinya paling rendah, karena banyaknya daya yang terbuang di transistor. Disipasi daya tertinggi terjadi saat tidak ada sinyal masukan. Besarnya disipasi daya pada transistor dirumuskan : Daya keluaran maksimum dapat dicari dari persamaan : sehingga
- Penguat klas B
	Penguat dengan letak titik Q di titik cut off garis beban. Kelemahannya yaitu adanya cacat penyeberangan (crossover distortion) yang terjadi karena adanya tegangan bias pada dioda basis emitor. Sehingga saat sinyal masukan belum bernilai sebesar tegangan on dari dioda basis emitor maka tidak akan ada sinyal keluaran. Karena letak titik Q penguat kelas B di titik cut-off maka untuk satu transistor hanya bisa menguatkan setengah siklus dari sinyal masukan. Sehingga untuk penguat kelas B digunakan konfigurasi Push-pull dimana dua transistor akan bergantian bekerja menguatkan masing-masing setengah siklus sinyal masukan.
- Penguat klas AB
	Merupakan perbaikan dari penguat klas B. Cacat penyeberangan bisa dihilangkan dengan menambahkan prategangan pada dioda basis emitor. Dengan demikian transistor output sudah aktif saat belum ada sinyal masukan. Tentu saja titik kerja penguat menjadi berubah karena transistor tidak lagi berada pada keadaan cut off. Karena itulah disebut penguat klas AB. Penguat audio yang banyak ada di pasaran pada umumnya adalah penguat klas AB. Untuk memberi prategangan pada basis emitor tidak harus dengan dioda bisa juga dengan resistor atau transistor asalkan bisa memberi tegangan untuk mengaktifkan dioda di basis emitor. lebih lengkapnya klik di sini