Umpan Balik Negatif PENUTUP

C. Umpan Balik Negatif

Sistem umpan balik negatif adalah suatu sistem dimana sinyal keluaran dari penguat dikembalikan lagi ke masukan penguat tersebut, sehingga sinyal keluaran bergabung dengan sinyal masukan. Dan sinyal keluaran yang dikembalikan mempunyai fase yang berlawanan dengan sinyal masukan. Gambar : Sistem Umpan Balik Negatif Macam-Macam Umpan Balik Negatif:  Seri - Parallel Voltage Controlled Voltage SourceVCVS Adalah rangkaian umpan balik negatif yang mempunyai keluaran berupa tegangan yang dikendalikan oleh masukan berupa tegangan. Tipe dari penguat ini adalah penguat tegangan. Penguat ini idealnya mempunyai impedansi masukan tak berhingga dan impedansi keluaran nol.  Parallel - Parallel Current Controlled Voltage SourceICVS Adalah rangkaian umpan balik negatif yang mempunyai keluaran berupa tegangan yang dikendalikan oleh masukan berupa arus. Tipe dari penguat ini adalah penguat transresistansi. Penguat ini idealnya mempunyai impedansi masukan nol dan impedansi keluaran nol.  Seri - Seri Voltage Controlled Current SourceVCIS Adalah rangkaian umpan balik negatif yang mempunyai keluaran berupa arus yang dikendalikan oleh masukan berupa tegangan. Tipe dari penguat ini adalah penguat transkonduktansi. Penguat ini idealnya mempunyai impedansi masukan tak berhingga dan impedansi keluaran tak berhingga.  Parallel - Seri Current Controlled Current SourceICIS Adalah rangkaian umpan balik negatif yang mempunyai keluaran berupa arus yang dikendalikan oleh masukan berupa arus. Tipe dari penguat ini adalah penguat arus. Penguat ini idealnya mempunyai impedansi masukan nol dan impedansi keluaran tak berhingga. Pengaruh Umpan Negatif Balik pada Penguatan Blok umum dari umpan balik negatif digambarkan sbb: Gambar : Umpan Balik Negatif Secara Umum Besaran Vs merupakan tegangan sinyal sumber dapat berupa tegangan maupun arus, Vo adalah tegangan output sebagian diumpan balikan dengan menggunakan rangkaian β dengan output dari rangkaian β sebesar Vf = βVo. Sinyal tsb digabung dengan sinyal sumber Vs dengan rangkaian M, sehingga output yang keluar dari rangkaian M adalah Vi = Vs - Vf. Jika A adalah penguatan tanpa umpan balik yaitu A=VoV i , maka penguatan dengan umpan balik negatif adalah Terlihat bahwa penguatan karena umpan balik masih dipengaruhi oleh A yaitu pengu a tan dari penguat, agar penguatan tidak bergantung pada parameter penguat, maka gunakan βA 1, sehingga: Terlihat bahwa penguatan hanya bergantung pada faktor umpan baliknya saja β. Contoh: Jika penguat dirancang dengan β = 0,1 dengan penguat yang dipakai adalah Av = 1000, maka faktor penguatan Aβ = 100, maka Afb = 1000101 ~ 10. Sedangkan jika penguat tsb berubah penguatannya menjadi Av = 500, maka penguatan karena umpan balik menjadi Afb =500501~ 10. Terlihat disini bahwa walaupun penguat tadi berubah penguatannya karena faktor ekternal seperti suhu, namun penguatan karena umpan balik praktis tidak berubah, yaitu ~ 10. atau Stabilitas Penguatan Dari penguatan karena umpan balik dapat dicari stabilitas penguatan yaitu : artinya perubahan penguatan dA berkurang sebesar 11+βA bila menggunakan umpan balik negatif. Contoh: Jika A = 1000 ± 200 yaitu kesalahan penguatan tsb 20, dengan menggunakan umpan balik negatif β = 0,01 maka kesalahnnya menjadi 2, dengan Afb = 100 ± 2. Pengaruh Umpan Balik Negatif pada Lebar Frekuensi Karakteristik tanggapan frekuensi dikembangkan untuk 1. Tanggapan frekuensi rendah, penguatan berkurang dengan berkurangnya frekuensi, sesuai dengan de ngan f 1 adalah frekuensi cut-off 3 dB untuk tanggapan frekuensi rendah. 2. Tanggapan frekue nesi medium, penguatan praktis tetap untuk daerah ini, yaitu Avo. 3. Tanggapan frekuensi tinggi, penguatan berkurang dengan bertambahnya frekuensi, sesuai dengan , dengan f 2 adalah frekuensi cut-off 3 dB untuk tanggapan frekuensi tinggi. Secara umum dengan pemberian umpan balik negatif penguatannya akan berkurang, sesuai dengan demikian juga penguatan untuk setiap tanggapan frekuensi. Pada kasus HF akibat umpan balik negatif adalah : Penguatan pada HF akibat umpan balik akan berkurang 3 dB komponen real dan komponen imajiner pada persamaan tsb sama besar, sehingga : 2 1 Vo f f = + β A . Berarti f2fb = 1 + β Avo f2. Dengan cara sama untuk LF diperoleh f1fb = f11 + β Avo. Tanggapan frekuensi akibat umpan balik dapat dilihat pada berikut. Gambar : Pengaruh umpan balik negatif pada taggapan frekuensi Pengaruh Umpan Balik Negatif pada Noise Noise akibat umpan balik dapat dinyatakan sebagai : Nf = - β A Nf, dengan N dan Nf masing-masing adalah level noise tanpa umpan balik dan dengan umpan balik. Sehingga diperoleh : Dari hasil terihat bahwa rasio SN tidak ada perbaikan, untuk itu perlu menggunakan komponen dengan rasio SN yang tinggi seperti FET, kabel isolasi, maupun menggunakan sumber daya bebas-noise, dll.

D. Soal Evaluasi