2.2 Klasifikasi Penguat Daya Kelas A
Berdasarkan titik kerjanya penguat daya kelas A diklasifikasikan sebagai berikut :
1 Penguat dengan letak titik Q di tengah-tengah garis beban
2 Mempunyai sinyal keluaran yang paling bagus diantara penguat jenis yang lain.
3 Efisiensinya paling rendah, karena banyaknya daya yang terbuang di transistor.
Berdasarkan tipe pembiasannya yang dilakukan
oleh penguat, penguat daya kelas A diklasifikasikan sebagai berikut:
Penguat Daya kelas A : Titik kerja diatur agar seluruh fasa sinyal input diatursedemikian rupa
sehingga seluruh fasa arus output selalumengalir. Penguat ini beroperasi pada daerah linear.
2.3 Sifat – Sifat Penguat Daya Kelas A
1. Dirangakai Secara common emiter. Contoh dari penguat kelas A adalah adalah
rangkaian dasar common emiter CE transistor. Penguat tipe kelas A dibuat dengan mengatur arus
bias yang sesuai di titik tertentu yang ada pada garis bebannya. Sedemikian rupa sehingga titik Q
ini berada tepat di tengah garis beban kurva V
CE
-I
C
dari rangkaian penguat tersebut dan sebut saja titik ini titik A.
Apabila sebuah transistor mempunyai titik kerja Q di dekat tengah-tengah garis beban DC,
suatu sinyal AC yang kecil mengakibatkan transistor bekerja didaerah yang aktif dalam
seluruh siklusnya. Apabila sinyal membesar, transistor terus bekerja didaerah aktif selama
waktu mencapai puncak-puncaknya sepanjang garis beban titik jenuh dan titik pancung cut off
tidak terpotong. Untuk membedakan cara operasi ini dari jenis-jenis lainnya, operasi tersebut disebut
dari kelas A. Pada gambar 2.1.1, titik Q diambil ditengah atau dipusat garis beban AC, dari sini kita
mendapatkan sinus output yang tak tergunting dengan kemungkinan yang terbesar.
Gambar 2.2.1 Garis beban CE kelas A Dalam merancang penguat daya kelas A, titik
kerja Q harus berada ditengah-tengah garis beban,
maka dapat diperoleh dengan langkah-langakh berikut. Untuk garis beban DC
I
C sat
= V
CC
R
c
+ R
E
V
CEcutoff
= V
CC
I
CQ
= V
B
− V
BE
R
E
V
CEQ
= V
CC
− I
C
.R
C
+ R
E
Untuk menggambar garis beban AC dapat dilakukan dengan cara berikut:
Gambar 2.2.2 Garis beban AC Dengan :
R
L
= R
E
¿ R
L
∆ V
CE
= ∆ . I
C
. R
C
+ R
E
I
CC cutoff
= V
CEQ
+ I
CQ
.r
L
Ciri khas dari penguat kelas A, seluruh sinyal keluarannya bekerja pada daerah aktif. Penguat
tipe class A disebut sebagai penguat yang
memiliki tingkat fidelitas yang tinggi. Asalkan sinyal masih bekerja di daerah aktif, bentuk sinyal
keluarannya akan sama persis dengan sinyal input. Namun penguat kelas A ini memiliki efisiensi yang
rendah kira-kira hanya 25 - 50. Ini tidak lain karena titik Q yang ada pada titik A, sehingga
walaupun tidak ada sinyal input atau ketika sinyal input = 0 Vac transistor tetap bekerja pada
daerah aktif dengan arus bias konstan. Transistor selalu aktif ON sehingga sebagian besar dari
sumber catu daya terbuang menjadi panas. Karena ini juga transistor penguat kelas A perlu ditambah
dengan pendingin ekstra seperti heatsink yang lebih besar.
1 Digunakan Untuk Daya Yang Sedang 10 Watt.
2 Input dan output berbeda 180 Selain ketiga sifat penguat pada kelas A tersebut,
ada beberapa sifat-sifat penguat kelas A yang dijelas oleh Albert Paul Malvino, Ph. D. dalam bukunya yang
berjudul Prinsip-Prinsip Elektronika Jilid Iantara lain
sebagai berikut :
1 Bati Tegangan dengan Beban
Di dalam penguat CE pada gambar 2.2.3, tegangan ac Vin menggerakkan basis,
menghasilkan tegangan keluar ac Vout. Bati
tegangan tanpa beban adalah
A= −
Rc r
e
Gambar 2.2.3Penguat CE Karena resistansi yag dilihat oleh kolektor
adalah
r
C
= R
C
R
L
Sehingga dapat dihitung bati tegangan
terhadap beban dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:
A
V
=− r
c
r
c
Dimana : r’
c
= Resistansi emiter ac r
c
= Resistansi kolektor ac RC
= Resistansi kolektor dc A = Bati Tegangan tanpa beban
RL = Resistansi beban A
V
= Bati tegangan dengan beban
2 Bati Arus
Pada gambar 2.2.3, bati arus sebuah transistor adalah perbandingan arus kolektor ac terhadap
arus basis ac. Persamaannya adalah sebagai berikut:
Ai= i
c
i
b
Dimana : Ai = Bati arus
ic = Arus kolektor ac ib = Arus basis ac
3 Bati Daya
Pada gambar 2.2.3, daya masuk ac pada basis adalah
P
in
=V
in
I
b
Daya keluar ac dari kolektor adalah P
out
=-V
out
I
c
Tanda minus - diperlukan karena adanya pembalikan fasa. Perbandingan PoutPin disebut
sebagai bati daya dan ditulis dengan Ap.
dengan mengambil perbandingan tersebut, didapatkan:
Ap= P
out
P
¿
= −
V
out
i
c
V
¿
i
b
Karena
Av =VoutVin
dan A
i
= i
c
i
b
, maka : A
p
= - A
v
A
i
Dimana : Pin
= Daya input ac vin
= Tegangan melintas pada resistansi emiter
ib = Arus basis ac ic = Arus kolektor ac
vout
= Tegangan keluar Pout
= Daya output ac Ap
= Bati daya
Av =
Bati tegangan Ai = Bati arus
2.4 Menentuka Nilai Komponen