Skip to content Skip to sidebar Skip to footer
Home / Komponen / Penguat (Amplifier)

Analisis Penguat Amplifier

Amplifier atau lebih dikenal sebagai Penguat ini adalah rangkaian yang berfungsi sebagai penguat tegangan dan arus.

Penguat (Amplifier) dikelompokan menjadi :
1. Penguat depan (pre-amp mic, head, phonografh)
2. Penguat tengah (tone dan volume)
3. Penguat akhir (power-amp)

      Penguat (amplifier) Depan

      Penguat depan pada rangkaian penguat (amplifier) berfungsi sebagai penguat sinyal input yang disesuaikan dengan sifat frekuensinya atau karakter yang terdiri dari :
      1. Frekuensi konstan/linier
      2. Frekuensi dinamis/berubah-ubah

        Rangkaian :

        Fungsi komponen :
        R1
        R2
        R3,6,7
        R4,5,6
        R10,11 dan C7, C8
        R12
        C1,5,10
        C2,9
        C3
        C4,6
        TR1
        TR2        		: mempertinggi impendansi input (Zi)
        : umpan balik (feedback)
        : resistansi bias
        : resistansi bias
        : untuk frekuensi linier/stabil
        : umpan balik frekuensi dinamis
        : sebagai penahan sinyal DC
        : sebagai filter tegangan
        : sebagai filter frekuensi tinggi
        : by pass (penshort sinyal AC)
        : penyesuai impendansi
        : penguat

        Analisa DC :

        Pengujian penguat pada saat C terbuka (open)
        Fungsi analisa DC :

        1. Menetapkan titik kerja
        2. Menentukan pergeseran titik kerja sebab pengaruh suhu
        Rangkaian :
        Pengertian Penguat Amplifier
        1. VCC = 9 V
        2. VC2 = ½ VCC = 4 ½ V
        3. IC2 = VCC – VC2 / RC2 = 9 – 4 ½ V / 4700 ohm = 0.957 mA ≈ 1 mA
        4. VBE2 = 640 mV = 0.64 V ( fungsi IC = 1 mA)
        5. hFE = 250 = β2
        6. VE2 = IE2.RE2 = IC2.RE2 = 1 mA. 680 ohm = 0.68 V
        7. VC1 = VE2 + VBE2 = 0.68 V + 0.64 V = 1.32 V
        8. IC1 = VCC – VC1 / R6 + RC1 = 9V – 1.32V / 4700 + 120000 = 7.68V / 124700 ohm = 60 mA
        9. β1 = 225
        10. IB1 = IC1 / β1 = 60 / 225 = 0.26 A
        11. IB2 = IC2 / β2 = 1 mA / 250 = 0.004 mA
        12. VBE1 = 790 mV = 0.79 V

        Analisa AC

        Penghitungan penguatan dan bandwith :
        Sinyal input < VB atau diatur sampai dengan outputnya tidak cacat
        Av = 20 log Vout/Vin

        Penguat (amplifier) Tengah

        Tone

        Rangkaian tone berfungsi sebagai pengatur nada (frekuensi) yang meliputi frekuensi rendah, tengah, tinggi. Tone aktif memiliki penguatan dan umpan balik sedangkan tone pasif tidak ada penguatan.
        Av = Zout / Zin …………. (kali)

        Frekuensi Rendah

        Analisa :

        Pengertian Penguat Amplifier

        Contoh soal :
        F = 100 Hz ; R1,R2 = 10k ; C1,C2 = 1u ; P = 100k
        XC = 1 / 2π F C
           = 1 / 6.28 x 100 x 1.10-6
           = 15923.5 ohm ≈ 16k

        Zparalel = 100k//16k = 13793 ohm ≈ 14k

        Min : Av = 10k / 10k + (100k//16k) = 10k / 10k + 13793 ohm = 10k / 23793 = 0.41
        Mid : Av = (½ 100k//16k) + 10k / (½ 100k//16k)+ 10k = 1
        Max : Av = ( 100k//16k)+ 10k / 10k
           = 13793 + 10k / 10k = 2.37

        Frekuensi Tengah
        Analisa :

        Pengertian Penguat Amplifier

        Contoh Soal :
        F = 1Khz ; C = 100n ; R1,R2 = 10k ; P = 100k
        XC = 1 / 6.28 x 1000 x 10.10-9 = 15923.5 ohm ≈ 16k
        Zp = 16k .100k / 16k + 100k = 13793 ≈ 14k

        Min : Av = 10k / 14k + 10k = 0.41
        Mid : Av = ( ½ 14k + 10k ) / ( ½ 14k + 10k) = 1
        Max : Av = 14k + 10k /10k = 2.4

        Frekuensi Tinggi
        Analisa :

        Pengertian Penguat Amplifier

        Contoh soal :
        F = 10khz ; C1,C2 = 1n ; P = 100k
        XC = 1 / 6,28 x 104 x 10-9 = 159235.6 ohm = 160 k

        Min : Av = 160k / (100k + 160k) = 0.6
        Mid : Av = 1
        Max : Av = (100k + 160k ) / 160k = 1.625

        Volume
        Adalah rangkaian pengatur level output tegangan.
        Vout = (R1 Vin) / (R1 +R2)

        Analisa :

        Pengertian Penguat Amplifier

        Contoh soal :
        Vin = 100mVp-p ; P = 100k
        Min = 0 . 100mV / 100k = 0
        Mid = (50k . 100mV) / (50k + 50k) = 50mVp-p
        Max = 100k . 100mV / 100k = 100mVp-p

        Penguat (amplifier) Akhir (power-amp)

        Penguat akhir dalam rangkaian Amplifier yaitu rangkaian yang bisa menggetarkan speaker. Jenis-jenis power :

        1. Power OCL

        Power OCL (Output Capasitor Less) yaitu power yang mengunakan filter rangkaian RC atau langsung Transistor komplemen dan tegangan ganda, sering disebut SEPP.

        Skema Rangkaian Power OCL

        Pengertian Penguat Amplifier

        Keterangan :
        C1,4 = coupling
        C3 = null offset
        R1 = Zin
        R2,C2 = filter
        R7,C7 = feed back negative (boot strap) mempertinggi Zin
        R3,4 = pembatas arus
        R5,6,9,10,11,12,13,14,15,16 = bias transistor
        Dz = stabilizer
        D1,D2,R8 = pengatur crosstalk (penghilang crossover)
        Q1,2 = buffer
        Q3,4 = power
        IC = driver

        Analisa :

        1. Mengukur tegangan VCC
        2. Vout harus 0 V
        3. Menghilangkan crossover

        Peff = VCC2 / 8 RL digunakan untuk satu tegangan
        Peff = 4 VCC2 / 8 RL digunakan untuk dua tegangan

        2. Power OTL

        Power OTL (Output Transformer Less) yaitu power yang memakai transistor komplemen, outputnya memakai Kapasitor biasanya disebut dengan nama SPP (Single Push Pull).

        Skema Rangkaian Power OTL

        Pengertian Penguat Amplifier

        Analisa :
        Tes VCC

        1. Vout harus 0 V, jika masih ada tegangan maka tambahkan resistor ke ground
        2. Mengukur tegangan Va = VTT = Tegangan titik tengah jadi VTT = ½ VCC dengan mensetting R1
        3. Menghilangkan crossover dengan cara mengatur R10
        4. VBB = 1V dengan 2 transistor VBE = 0.5 + 0.5 = 1
        5. R1 dapat diganti dengan zener 1V

        Perhitungan OTL
        XC = RL ( 4-8 ) Ohm
        1 / 2π F C = RL
        Cout = 1 / 2 π F RC

        Fb = 1 / 2π Cout RL
           = 1 / 6,28.2200×10-6.8
           = 106 / 110328 = 9,05 Hz
        9,05 Hz terlalu kecil maka RL harus = 4 ohm dan C8 harus setengah ½ C8
        C8 = 1000 – 2200uF

        Analisa DC

        1. VTT = ½ VCC = 6V
        2. VB1 = VTT + VBE3 = 6V + 0,5V = 6,5V
        3. VB2 = VTT – VBE4 = 6V- 0,5V = 5,5V
        4. VBB = VB1 – VB2 = 6,5V – 5,5V = 1V
        5. VC1 = VCC – VBE2
        6. VB1 = (R3.VCC) / (R1+R2+R3+R4) = 5,5V
        7. VE1 = VB1 + VBE1 = 5,5V + 0,5V =6V
        8. VC1 = VCC – VBE2 = 12 – 0,5 = 11,5V
        9. IC = (VCC – VC1) / Rs = 0,5 / 1800 = 0,2 mA.
        10. IB = IC / β = 0,2 / 10 = 0,02 mA

        3. Power DEPP

        Power DEPP (Dual Ended Push Pull), yaitu power penguat akhir yang mengunakan IT dan OT serta teganngan tunggal.

        Skema Rangkaian Power DEPP

        Pengertian Penguat Amplifier

        Keterangan :
        IT = impendansi input
        OT = impendansi output

        Analisa :
        Vout harus 0V

        4. Power BTL

        Power BTL (Balance To Transformer Less), yaitu power dengan menggabungkan 2 penguat (stereo) menjadi satu penguat, memakai rangkaian umpan-balik, pembalik fasa.

        Skema Rangkaian Power BTL

        —No. pict—

        Analisa :
        Vout = 0V
        Fa = 1 / 2 π RC

        5. Penguat Linier (IC)

        Penguat Linier yaitu penguat akhir terintegrasi yang mampu memiliki penguatan linier terhadap VCC.

        Skema Rangkaian Power Linier

        —No. pict—

        Analisa :
        Vout harus = 0V, jika tidak 0 bisa dishortkan dengan R
        Mensetting output IC pin 8 dan 10 agar ½ VCC dengan cara mengatur R1 dengan trimpot

        Perhitungan Daya (watt) dan Frekuensi Batas

        Daya merupakan perkalian antara tegangan dan arus yang dihasilkan oleh suatu penguat akhir.

        Satuan- satuan daya :
        a) Pmaks : VCC2 / 8 RL ……(watt) VCC > RL
        b) Peffektif : Pmaks / 2 …..(watt)
        c) PPMPO (peak music power output) : 8 Pmaks …….(watt PMPO) daya tertinggi dari musik
        d) P rated : Pmaks / 3 …….(watt) Accu

        Sebuah penguat akhir memiliki tegangan catu 15V, Speaker 4 Ohm (RL), C 50uF
        a. Pmaks : 152 / 8. 4 = 225 / 32 = 7.03 watt
        b. Peff : 7.03 watt / 2 = 3.51 watt
        c. PPMPO : 8. 7.03 = 56.24 watt PMPO
        d. Prated : Pmaks / 3 = 7.03 / 3 = 2.34 watt

        Menentukan Frekuensi Batas

        Xc = RL
        1 / 2π F C = RL
        1 = RL. 2 π F C
        F = 1 / RL. 2 π C
           = 1 / 2 π RL C
        F = 1 / 2 π x 4 x 50uF
           = 1 / 2 π x 4 x 50.10-6 F

           = 7961.78 Hz

        https://elektro.kamplongan.my.id/

        You may like these posts