16.1 PENDAHULUAN — DEFINISI DAN TIPE AMPLIFIER

Amplifier adalah sebuah penguat menerima sinyal dari beberapa transduser pickup atau sumber input lainnya dan memberikan versi sinyal yang lebih besar ke beberapa perangkat output atau ke tahap penguat lainnya.

Salah satu metode yang digunakan untuk mengkategorikan amplifier adalah berdasarkan kelas. Pada dasarnya, kelas penguat mewakili jumlah sinyal output bervariasi selama satu siklus operasi untuk satu siklus penuh sinyal input.

Kelas A: Sinyal output bervariasi untuk 360 ° penuh siklus. Gambar 16.1a menunjukkan.

Gambar 16.1 Amplifier Operating Classes

bahwa ini memerlukan titik-Q menjadi bias pada tingkat sehingga setidaknya setengah ayunan sinyal output dapat bervariasi naik dan turun tanpa pergi ke tegangan yang cukup tinggi untuk dibatasi oleh tingkat tegangan suplai atau terlalu rendah untuk mendekati tingkat suplai lebih rendah, atau 0 V dalam deskripsi ini.

Kelas B: Sebuah sirkuit kelas B menyediakan sinyal output yang bervariasi lebih dari setengah siklus sinyal input, atau untuk 180 ° sinyal, seperti ditunjukkan pada Gambar 16.1b. Titik bias DC untuk kelas B adalah pada 0 V, dengan output kemudian bervariasi dari titik bias ini untuk setengah siklus. Gabungan setengah siklus kemudian memberikan output untuk operasi 360 ° penuh. Jenis koneksi ini disebut sebagai operasi push-pull. Operasi kelas B dengan sendirinya menciptakan sinyal output yang sangat terdistorsi karena reproduksi input berlangsung hanya 180 ° dari ayunan sinyal output.

Kelas AB: Operasi Class AB masih memerlukan koneksi push-pull untuk mencapai siklus output penuh, tetapi level bias dc biasanya lebih dekat ke tingkat arus basis nol untuk efisiensi daya yang lebih baik. Untuk operasi kelas AB, ayunan sinyal output terjadi antara 180 ° dan 360 ° .

Kelas C: Output dari penguat kelas C bias untuk operasi kurang dari 180 ° dari siklus dan akan beroperasi hanya dengan sirkuit (resonansi) yang disetel, yang menyediakan siklus operasi penuh untuk frekuensi yang disetel atau resonansi.

Kelas D: Kelas operasi ini adalah bentuk operasi penguat yang menggunakan sinyal pulsa (digital), yang aktif untuk interval pendek dan nonaktif untuk interval yang lebih lama. Keuntungan utama dari operasi kelas D adalah bahwa penguat aktif (menggunakan daya) hanya untuk interval pendek dan efisiensi keseluruhan praktis bisa sangat tinggi, seperti yang dijelaskan selanjutnya.

EFISIENSI PENGUAT

Efisiensi  daya penguat, didefinisikan sebagai rasio output daya untuk input daya, meningkatkan (semakin tinggi) dari kelas A ke kelas D. Secara umum, kita melihat bahwa penguat kelas A, dengan bias dc pada satu-setengah tingkat tegangan suplai, menggunakan sejumlah besar daya untuk mempertahankan bias, bahkan tanpa sinyal input yang diterapkan. 

Tabel ini memberikan perbandingan relatif dari operasi siklus output dan efisiensi daya untuk berbagai jenis kelas. Dalam operasi kelas B, koneksi push-pull diperoleh baik menggunakan kopling trafo atau dengan menggunakan pelengkap (atau quasi-komplementer) operasi dengan npn dan pnp transistor untuk menyediakan operasi pada siklus polaritas berlawanan. Sedangkan operasi transformator dapat memberikan sinyal siklus yang berlawanan, transformator itu sendiri cukup besar dalam banyak aplikasi. Sirkuit transformerless menggunakan transistor komplementer menyediakan operasi yang sama dalam paket yang jauh lebih kecil.