Pengukuran Rangkaian Penguat

6.3.2. Pengukuran Rangkaian Penguat

● Pengukuran Penguatan : Secara blok rangkaian pengukuran ditunjukkan pada gambar 6.35.

Seandainya diperlukan penguatan tegangan pada penguat dengan fre- kuensi 1 KHz. Mula-mula generator sinyal dipasang untuk memberikan

output, katakanlah 500 mV pada 1 KHz ,dengan attenuator yang telah dikontakkan (switched) pada nol dB. Sinyal ini pada input penguat (titik A), disambungkan pada input Y dari oscilloscope dan pengontrolan oscilloscope diatur sehingga gambarnya muncul pada bagian layar yang tersedia.

GC Loveday,1977, 39

Gambar 6.35: Pengukuran Penguatan Tegangan pada Sebuah Rangkaian Penguat.

Kabel oscilloscope kemudian dipasang ke output penguat (titik B) dan

kemudian attenuator dinaikkan sampai output mempunyai tinggi (pun- cak) yang sama dengan pengukuran pertama. Penguatan amplifier se- karang sama dengan penggunaan attenuator yang telah dipasang. Keuntungan dari metode ini ialah bahwa pengukuran tidak tergantung pada ketelitian oscilloscope.

● Pengukuran frekuensi respons dan Band Width : Dengan tetap memakai seperangkat alat seperti dalam gambar 6.35.

dapat diperoleh penguatan amplifier pada setiap frekuensi. Penguatan- nya digambarkan terhadap frekuensi pada kertas grafik linier/log, untuk amplifier audio diperlukan 4 siklus log akan menjangkau batas frekuen-

si 10 Hz sampai dengan 100 kHz dapat ditentukan secara cepat de- ngan mencatat 2 frekuensi bandwidth, dimana penguatan turun sebesar

3 dB dari penguatan frekuensi tengahnya. ● Pengukuran Impedansi Input :

Rangkaian untuk pengukuran impedansi input diberikan pada gambar

6.36, dengan memberikan sinyal generator pada 1 KHz. Tahanan dise- tel nol dan output amplifier dihubungkan pada alat pengukur, yaitu oscil- loscope atau meter ac. Pengaturan dapat dilakukan sehingga penyim- pangan yang besar dapat dilihat. Tahanan

( resistance ) dari decade box kemudian di setel makin besar sampai sinyal output turun secara pasti yaitu menjadi setengahnya. Selama kotak tahanan (variabel) dan impedansi input dari amplifier membentuk pembagi tegangan, kalau outputnya setengahnya, maka tahanan pada box sama dengan tahanan input.

GC Loveday,1977, 39

Gambar 6.36: Pengukuran Impedansi Input dari Penquat Tegangan Audio.

● Pengukuran Impedansi Output :

Rangkaian yang digunakan untuk pengukuran ini ditunjukkan pada gambar 6.37 dengan bagian depan seperti Gambar 6.33 tanpa diberi tahanan box.

CRO Y

GC Loveday,1977, 40

Gambar 6.37: Pengukuran Impedansi Output dari Penguat Tegangan Audio.

Teknik pengukurannya sama dengan teknik pengukuran impedansi in- put. Frekuensi sinyal yang digunakan 1 KHz dan pertama-tama R L dile- pas dan suatu simpangan (defleksi) yang besar teramati pada osilos- kop. Kemudian beban luar R L dipasang dan nilai beban tersebut ditu- runkan hingga output turun mencapai setengah kali nilai awal. Nilai R L pada saat itu sama dengan nilai tahanan output (resistansi output).

● Pengukuran Output daya, efisiensi dan sensitivitas untuk sebuah

audio amplifier : Untuk pengukuran-pengukuran ini loudspeaker dapat diganti dengan sebuah tahanan wire-wound sebagai beban yang nilainya sama dengan impedansi loudspeaker, dan pengetesan-pengetesan dapat dilakukan pada frekuensi dimana impedansi loudspeaker umumnya bersifat resis- tif, misalnya kira-kira 1 kHz. Diagram untuk pengukuran ditunjukkan pada gambar 6.38. Nilai watt dari beban tahanan harus lebih besar dari daya maksimum output. Tegangan input dapat diatur sampai sinyal output pada osiloskop me- nunjukkan level maksimum tanpa distorsi.

p-p

GC Loveday,1977, 40

Gambar 6.38: Pengukuran Daya Output, Efisiensi dan Sensitivitas dari Sebuah Penguat

Output Audio.

Hal ini terjadi dimana tidak ada yang terpotong dari sinyal input positif dan sinyal input negatif. Biasanya jika distorsi meter tersedia, maka penge-

cekan yang lebih teliti untuk mengetahui level-level distorsi dapat dilaksa- nakan. Kemudian daya output maksimum harus direkam tanpa melam- paui nilai distorsi harmonik yang telah ditentukan oleh pembuat amplifier.

output daya = Vo 2 /R L

dengan V o adalah nilai rms dari sinyal output. Sedangkan rms =

peak to peak / 2 2

Efisiensi amplifier dapat dicek dengan pengukuran daya d.c. yang diambil oleh amplifier dari supply.

Daya d.c. = Vdc. Idc dan

daya output r . m . s Efisiensi daya u 100 %

daya input dc

Sensitivitas amplifier adalah besarnya tegangan input yang dibutuhkan untuk menghasilkan daya output maksimum tanpa distorsi.

Macam-macam tipe distorsi dapat mempengaruhi bentuk sinyal output dari sebuah penguat, yaitu:

● Distorsi Amplitudo Sinyal output terpotong pada bagian

salah satu puncaknya atau kedua puncaknya, seperti yang ditunjukkan pada gambar 6.39. Distorsi ini dapat terjadi pada saat: a.Penguat diberi input yang terlalu

besar, b.Kondisi bias berubah, c.Karakteristik transistor yang tidak

linier. ● Distorsi Frekuensi Distorsi ini terjadi ketika penguatan

amplifier berubah secara serentak (drastis pada frekuensi-frekuensi tertentu). Anggaplah sebuah amplifi- er mempunyai respon frekuensi yang normal seperti pada gambar 6.40a, tetapi pada kenyataannya respon frekuensi berbentuk seperti yang ditunjukkan pada gambar 6.40b, oleh karena itu dikatakan bahwa amplifier mempunyai distorsi frekuensi. Distorsi ini dapat berben- tuk penurunan penguatan pada fre- kuensi rendah atau tinggi dapat juga berbentuk kenaikkan penguatan pa-

da frekuensi rendah atau tinggi. ● Distorsi Crossover Tipe distorsi ini terdapat pada output

penguat push-pull kelas B (gambar 6.33). Ini terjadi karena transistor pertama sudah off tetapi transistor yang kedua belum on karena me- nunggu sinyal input pada basis

Sinyal normal

Bagian atas terpotong

Bagian bawah terpotong

GC Loveday,1977, 41

Gambar 6.39: Distorsi Amplitudo

GC Loveday,1977, 42

Gambar 6.40: Distorsi Frekuensi

GC Loveday,1977, 42

Gambar 6.41: Distorsi Crossover