PENGUAT DAYA

Oleh :

Hardi Kurnianto (11)

Muhammad Whildan Haitami (17)

Semoga Ginanjar Salim (19)

Ulfa dwi febrianty yolanda (21)

JTD-2C

Penguat daya RF merupakan perangkat yang berfungsi

memperkuat daya yang dihasilkan Modulator RF dan diterima oleh antenna untuk dipancarkan. Daya keluaran dari suatu pemancar ditentukan oleh penguat daya RF yang digunakan, sehingga pemancar berdaya kuat akan dapat diperoleh apabila penguat daya RF yang digunakan mampu menghasilkan daya keluaran yang besar. Pada penguat RF, rangkaian umum yang dipakai adalah penguat kelas A dan C. Secara umum, penguat RF lengkap terdiri dari 3 buah tingkatan buffer,driver dan final.

(Sapto:2003,55-62)

Apa itu penguat daya RF?

Diagram Blok

RANGKAIAN PENGUAT DAYA

Buffer Driver Final

Rangkaian bufferBuffer merupakan blok rangkaian yang berfungsi sebagai penyangga atau penyaring sinyal masukan (input) agar sesuai dengan karakteristik kerja penguat.

Ciri-ciri: a.) Daya outputnya kecilb.) Impedansi input tinggi yang pembebanan yang rendah dari tingkat sebelumnyac.) Impedansi output rendahd.)Jika buffer tidak digunakan, maka transfer daya dari tingkat sebelumnya ke tingkat selanjutnya tidak akan maksimum.e.) Umumnya mempunyai daya output maksimum 0,5 watt.

Penguat kelas A

Ciri khas penguat kelas A :-sinyal keluarannya bekerja pada daerah aktif. -Memiliki efisiensi yang rendah kira-kira hanya 25% - 50% karena titik Q yang ada pada titik A, sehingga walaupun -tidak ada sinyal input transistor tetap bekerja pada daerah aktif dengan arus bias konstan.-Transistor selalu aktif sehingga sebagian besar dari sumber catu daya terhubung menjadi panas karena ini juga transistor penguat kelas A perlu ditambah dengan pendingin ekstra.-Distorsi yang terkecil, dengan atau tanpa rangkaian umpan balik negatif.

(Sapto:2003,55-62)

Datasheet transistor :ic = 10 mAhfe = 270Ft = 100MhzVce = 5 v

Perencanaan buffer

β= ib/ic Re=ve/ie

R1=Rtotal-R2 Ie=ic+ib Rc=4xRe

Av=Rl/Re I total = vcc.Ib Rtotal=vcc/ib Rl=AvxRe Ve=0.1xVcc R2=Vb/Itotal

Buffer Formula

Analisa DCIe = 10 mA Ib = 0.037 mA Itot = 0.37 mAVre = 12V Vr2 = 1.9V Vr1 = 10.09VVrc = 1.9V Re = 120Ω Rc = 480ΩRtot = 32432Ω R2 = 5135Ω R1 = 27297Ω

Rc=xl480=2*pi*F*l480 = 2*3.14*65.000000*lL=1.176µH

Simulasi rangkaian Buffer kelas A

AV = Vout/VinAV = 205mV/198mV

AV=1,03 kali

re = 25mV/ie = 2.5Zin = R1 // R2//β re = 2.3ohmPin = Vpp^2/8xZin = 5750nWPout = Vcc^2/8xRL =1250mWAp = Pout/Pin =4.6nW

re = 25mV/ie = 25x10 =2.5 Zin = R1 // R2//β re = 1/67297 // 1/5135

//270*2.5 = 2.3ohm Pin = Vpp^2/8xZin = 20000/8*2.3 = 5750nW Pout = Vcc^2/8xRL =1/8*2.5 = 1250mW Ap = Pout/Pin =5750nW/1250mW = 4.6nW

Rangkaian Driver

Driver merupakan penguat tingkat dua yang juga merupakan rangkaian kendali dari penguat RF. Rangkaian penguat pada driver akan menentukan daya pada rangkaian final.Ciri : a.) Mempunyai daya output yang lebih besar dari rangkaian bufferb.) Umumnya mempunyai daya output maksimum 5 wattc.)Rangkaian penguatnya dikatakan rangkaian penguat sinyal menengah atau daya sedang.

Penguat kelas c

Penguat kelas C tidak memerlukan fidelitas, yang dibutuhkan adalah frekuensi kerja sinyal sehingga tidak memperhatikan bentuk sinyal. Penguat kelas C dipakai pada penguat frekuensi tinggi. Pada penguat kelas C sering ditambahkan sebuah rangkaian resonator LC untuk membantu kerja penguat.

titik kerjanya berada di daerah cut-off transistor. penguat kelas C hanya perlu satu transistor untuk bekerja normal. Hal ini karena penguat kelas C khusus dipakai untuk menguatkan sinyal pada satu sisi atau bahkan hanya puncak-puncak sinyal saja.

Rangkaian tangki resonansi LC paralel,

memiliki frekuensi resonansi sebesar :

Efisiensi Kelas-C bisa mendekati 85%, yang jauh lebih baik daripada Kelas-B atau kelas-A amplifier.

Pada saat sinyal input tertala pada frekuensi fr tegangan output akan maksimum dan bersifat sinusoida, dengan penguatan tegangan sebesar Amax.

Untuk menghindari masalah penggunaan kelas C untuk

sinyal yang dimodulasi ialah dengan menggunakan sebuah penguat akhir kelas C (final) dan frekuensi modulasinya pada tingkat tinggi dan dengan modulator kolektor. Dengan rangkaian umpan balik negative adalah memodulasi penguat kelas C dengan cara linier. Untuk digunakan penguat pada modulasi dengan daya yang sangat tinggi dan transformastor modulasi yang besar. Pada frekuensi gelombang mikro, alat penguat cukup untuk oprasi linier susah didapat , salah satu alasan modulasi frekuensi lebih banyak dipilih daripada modulasi amplitude untuk gelombang mikro adalah karena penguat daya menggunakan penguat kelas C.

Rangkaian final

Final merupakan penguat tingkat akhir. Rangkaian penguat final menentukan daya output secara keseluruhan dari penguat RF. Rangkaian final ini merupakan penguat tingkat akhir yang dihubungkan ke antenna pemancarKomponen penguat dari rangkaian final ini mempunyai daya yang tinggi

Penguat audio (amplifier) secara harfiah diartikan dengan memperbesar dan menguatkan sinyal input. Tetapi yang terjadi sebenarnya adalah, sinyal input direplika (copied) dan kemudian di reka ulang (re-produced) menjadi sinyal yang lebih besar dan lebih kuat. Dari sinilah muncul istilah fidelitas (fidelity) yang berarti seberapa mirip bentuk sinyal keluaran hasil replika terhadap sinyal masukan. Ada kalanya sinyal input dalam prosesnya mengalami distorsi karena berbagai sebab, sehingga bentuk sinyal keluarannya menjadi cacat. Sistem penguat dikatakan memiliki fidelitas yang tinggi (high fidelity), jika system tersebut mampu menghasilkan sinyal keluaran yang bentuknya persis sama dengan sinyal input.

Hanya level tegangan atau amplitudo saja yang telah diperbesar dan dikuatkan. Di sisi lain, efisiensi juga mesti diperhatikan. Efisiensi yang dimaksud adalah efisiensi dari penguat dinyatakan dengan besaran persentasi dari power output dibandingkan dengan power input. Sistem penguat dikatakan memiliki tingkat efisiensi tinggi (100 %) jika tidak ada rugi-rugi pada proses penguatannya yang terbuang menjadi panas.

Efisiensi Sebuah nilai untuk mengukur kemampuan amplifier untuk dapat merubah daya input dc menjadi daya output ac.

Sebuah amplifier yang memiliki nilai efisiensi yang tinggi amplifier ini dikatakan memiliki kemampuan yang lebih baik.

Berpengaruh terhadap kebutuhan tegangan supplay semakin tinggi nilai efisiensi, battery yang digunakan akan semakin hemat dan tahan lama.

Fidelitas merupakan seberapa mirip bentuk sinyal input dan sinyal hasil keluaran (output).

Definisi efisiensi dapat direpresentasikan dalam bentuk persamaan sebagai:

atau Pertambahan Daya Efisiensi :

Penguat audio (amplifier) secara harfiah diartikan dengan

memperbesar dan menguatkan sinyal input. Tetapi yang terjadi sebenarnya adalah, sinyal input direplika (copied) dan kemudian di reka ulang (re-produced) menjadi sinyal yang lebih besar dan lebih kuat. Dari sinilah muncul istilah fidelitas (fidelity) yang berarti seberapa mirip bentuk sinyal keluaran hasil replika terhadap sinyal masukan. Ada kalanya sinyal input dalam prosesnya mengalami distorsi karena berbagai sebab, sehingga bentuk sinyal keluarannya menjadi cacat. Sistem penguat dikatakan memiliki fidelitas yang tinggi (high fidelity), jika system tersebut mampu menghasilkan sinyal keluaran yang bentuknya persis sama dengan sinyal input.

Hanya level tegangan atau amplitudo saja yang telah diperbesar dan dikuatkan. Di sisi lain, efisiensi juga mesti diperhatikan. Efisiensi yang dimaksud adalah efisiensi dari penguat dinyatakan dengan besaran persentasi dari power output dibandingkan dengan power input. Sistem penguat dikatakan memiliki tingkat efisiensi tinggi (100 %) jika tidak ada rugi-rugi pada proses penguatannya yang terbuang menjadi panas.

Efisiensi Sebuah nilai untuk mengukur kemampuan amplifier untuk dapat merubah daya input dc menjadi daya output ac.

Sebuah amplifier yang memiliki nilai efisiensi yang tinggi amplifier ini dikatakan memiliki kemampuan yang lebih baik.

Berpengaruh terhadap kebutuhan tegangan supplay semakin tinggi nilai efisiensi, battery yang digunakan akan semakin hemat dan tahan lama.

Fidelitas merupakan seberapa mirip bentuk sinyal input dan sinyal hasil keluaran (output).

Definisi efisiensi dapat direpresentasikan dalam bentuk persamaan sebagai:

atau Pertambahan Daya Efisiensi :