Chapter 3B. Amplifier

Transciever

Ade Irfansyah

Blok Diagram Transciever

AM Transmitter: 500 – 1600 KHz

AM Receiver

Amplifier

• Amplifier adalah peralatan/ rangkaian elektronik yang

digunakan untuk menaikan level signal input

Jenis-jenis Amplifier

• Class A Amplifier

• Class B Amplifier

• Class AB Amplifier

• Class C Amplifier

Class Amplifier

Class A Amplifier

Class A Amplifier Circuit

•Single Stage Amplifier

•Darlington Transistor Configuration

•Transformer-coupled Amplifier Circuit

Amplifier pada Transmitter dan Reciever

Amplifier Transmitter

1. Linear Amplifier; dan

2. Kelas C amplifier

Amplifier Linear menghasilkan sinyal output yang

proporsional dengan inputnya tetapi dengan daya (power

yang lebih tinggi

Amplifier pada Transmitter dan Reciever

• Semua amplifier audio bersifat linear

• RF amplifier digunakan untuk meningkatkan daya dari sinyal

amplitude termodulasi, seperti AM berdaya rendah atau

sinyal SSB

• Pada sinyal frekuensi termodulasi lebih efisien

menggunakan amplifier kelas C

Amplifier Linear

• Amplifier linear beroperasi pada 3 kelas, yaitu A, AB dan B

• Aplifier kelas A bekerja secara terus menerus

• Titik kerja transistor berada di tengah kurva linear, sehingga

outputnya merupakan penguatan linear dari sinyal inputnya.

• Amplifier keals A bekerja pada 3600 sinyal inputnya

Amplifier kelas B

• Amp. Kelas B dibiaskan pada titik cut-off sehingga arus dari terminal kolektor tidak mengalir jika tidak ada sinyal input

• Transistor bekerja hanya selama ½ siklus sinyal sinus inputnya atau selama 1800

• Transistor hanya menguatkan setengah bagian inputnya

• Dua amp. Kelas B dikonfigurasikan dengan susunan push-pull sehingga bagian positif dan negative sinyal inputnya dikuatkan secara bersamaan.

Class B Amplifier

Amplifier kelas AB

• Amp. Kelas AB dibiaskan sedikit di atas daerah cut-off

• Amp. Kelas AB akan bekerja selama lebih dari ½ siklus

tetapi kurang dari 1 siklus sinyal inputnya

• Biasanya disusun dengan konfigurasi push-pull dan

menghasilkan linearitas yang lebih baik daripada amplifier

kelas B, tetapi efisiensi yang lebih rendah

Class AB Amplifier

Amplifier kelas A

• Amp. Kelas A sangat tidak efisien

• Maksimum efisiensinya hanya 50%

• Artinya hanya 50% daya DC yang dikonversi menjadi RF, sisanya terdisipasi pada transistor

• Lebih cocok digunakan sebagai amplifier tegangan sinyal rendah atau amplifier berdaya rendah

• Kelas B dan C lebih efisien karena arus mengalir hanya pada Sebagian kecil sinyal inputnya, dan kelas C adalah yang paling efisien

• Kelas B da C menghasilkan distrosi sehingga kelas B dikonfigurasi puspull sementara kelas C menggunakan rangkaian resonansi LC untuk mengeliminasi distorsi.

Class A Amplifier Circuit• Single Stage

Amplifier

Practice Voltage

Amplifier

Voltage Amplifier 2 stage

Class A Amplifier Circuit• Darlington

Transistor

Configuration

Class A Amplifier Circuit• Transformer-

coupled

Amplifier

Circuit

Amplifier kelas C

• Amp. Kelas C merupakan komponen kunci pada transmitter

AM dan FM

• Amp. Ini digunakan untuk penguatan daya pada driver.

Frequency multifier, dan amplifier akhir.

• Transistor pada amplifier kelas C aktif selama kurang dari

1800 inputnya.

• Biasanya memiliki sudut konduksi sebesar 900 – 1500

Class C Amplifier

Amplifier kelas C

• Transistor akan bekerja pada bagian siklus positif jika

tegangan inputnya lebih dari +0.7 V, dan transistor akan

cutoff jika tegangan inputnya lebih kecil dari +0.7 V

• Ketika sinyal input menuju transistor, arus kolektor tidak

akan mengalir sampai tegangan Vbe +0.7 V

• Hasilnya adalah arus kolektor akan mengalir melalui

transistor dlam pulsa positif untuk kurang dari 1800 sinyal

inputnya.

Amplifier kelas C

• Gbr. Disamping adalah

menunjukkan pembiasan

pada amp. Kelas C

• Terminal basis transistor

terhubung ke ground

melalui resistor

• Sinyal RF yang akan

dikuatkan langsung masuk

menuju terminal basis

Amplifier kelas C

• Amp. Kelas C mempunyai sebuah

rangkaian tertala parallel yang terhubung

dengan kolektor

• Fungsi rangkaian tertala ini adalah untuk

membentuk sebuah sinyal output sinus

yang lengkap

Amplifier kelas C

• Rangkaian ini akan beresonansi pada frekuensi resonannya,

kapanpun rangkaiannya menerima sebuah pulsa DC

• Pulsa ini akan mengisi kapasitor

• Medan magnet pada inductor akan meningkat dan jatuh,

menghasilkan tegangan induksi

• Tegangan induksi ini kemudian akan mengisi kembali

kapasitor tetapi dengan arah yang berlawanan

Amplifier kelas C

• Pertukaran energy antara inductor dan kapasitor dinamakan

flywheel effect dan menghasilkan gelombang sinus teredam

pada frekuensi resonansi.

• Meskipun arus mengalir melalui transistor dalam pulsa

pendek, output dari amplifier kelas C akan berupa

gelombang sinus yang kontinu

Amplifier kelas C

• Salah satu alasan mengapa amplifier kelas C lebih cocok

digunakan untuk penguatan sinyal RF dibandingkan

amplifier kelas A dan B adalah kelas C memiliki efisiensi

yang tinggi

• Karean arus mengalir kurang dari 1800 siklus input ac-nya,

nilai rata-rata arus pada transistor relative kecil, artinya daya

yang terdisipasi oleh amplifier ini juga kecil

Amplifier kelas C

• Sebuah ampl. Kelas C berfungsi seperti saklar transistor

yang mati selama lebih dari 1800 siklus inputnya

• Transistor bekerja selama antara 900 sampai 1500 siklus

inputnya

• Selama transistor bekerja, nilai impedansi emitter-kolektor

nya sangat kecil

Amplifier kelas C

• Walaupun arus puncaknya tinggi, total disipasi daya lebih

rendahdibandingkan dengan kelas A dan B

• Untuk alas an ini, lebih bnayak daya DC yang dikonversi

menjadi RF dan diteruskan ke beban, biasanya berupa

antenna

• Efisiensi pada amplifier kelas C berkisar pada 60% sampai

85%

Amplifier Efficiency

𝐸𝑓𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑐𝑦 𝜂 =𝑃𝑜𝑤𝑒𝑟 𝑑𝑒𝑘𝑖𝑣𝑒𝑟𝑒𝑑 𝑡𝑜 𝑡ℎ𝑒 𝐿𝑜𝑎𝑑

𝑃𝑜𝑤𝑒𝑟 𝑡𝑎𝑘𝑒𝑛 𝑓𝑟𝑜𝑚 𝑡ℎ𝑒 𝑠𝑢𝑝𝑝𝑙𝑦𝑥 100 % =

𝑃𝑂𝑈𝑇𝑃𝐼𝑁

%