PENGUAT DC

-->

3.      Penguat DC

Besarnya penguatan ini sering dikenal dengan istilah gain. Nilai dari gain yang dinyatakan sebagai fungsi penguat frekuensi audio, gain power amplifier antara 20 kali sampai 100 kali dari signal input.

Jadi gain merupakan hasil bagi dari daya di bagian output (Pout) dengan daya di bagian inputnya (Pin) dalam bentuk fungsi frekuensi. Ukuran dari gain, (G) ini biasanya memakai decibel (dB). Dalam bentuk rumus hal ini dinyatakan sebagai berikut:

G(dB)=10log(Pout/Pin)).

Pout adalah Power atau daya pada bagian output, dan Pin adalah daya pada bagian inputnya.

3.      1     Prinsip Kerja

Tanggapan rangkaian penguat 1 tingkat Common Emittor tersebut terhadap tegangan dc lebih sederhana karena semua kapasitor diganti dengan rangkaian terbuka. Beban pada loop kolektor-emitor adalah RC dan RE. Oleh karena itu beban ini disebut dengan beban dc (Rdc). Rdc=RC+RE Sedangkan tanggapan terhadap sinyal ac, semua kapasitor (C kopling dan C by-pass) dan catu daya dc (VCC) dianggap hubung singkat. Dengan demikian karena terminal untuk VCC terhubung ke tanah (ground) dan kapasitor C2 dianggap hubung singkat, maka resistor RC dan resistor RL terhubung paralel (RC║RL). Beban pada loop kolektor-emitor adalah resistor RC║RL dan resistor RE. Beban ini disebut dengan beban ac (Rac). Rac=(RC\parallel RL)+RE Untuk mendapatkan garis beban dc beban yang digunakan adalah beban dc (Rdc).

Kemiringan garis beban dc adalah -1/Rdc. Demikian pula bila ingin mendapatkan garis beban ac, maka yang digunakan adalah beban ac (Rac). Kemiringan garis beban ac adalah -1/Rac. Persamaan garis beban dc untuk rangkaian CE dari rangkaian penguat diatas adalah: VCE=VCC-IC(RC+RE) Untuk menggambarkan persamaan garis beban ini kedalam kurva karakteristik output, maka perlu dicari dua titik ekstrem dan menghubungkan keduanya. Dua titik ini adalah satu titik berada di sumbu X (tegangan VCE) yang berarti arus ICnya menjadi nol dan satu titik lainnya berada di sumbu Y (arus IC) yang berarti bahwa tegangan VCEnya menjadi nol. Titik pertama, pada saat arus IC = 0, maka diperoleh tegangan VCE maskimum (transistor dalam keadaan mati).

Dengan memasukkan harga IC = 0 ini ke persamaan garis beban dc diperoleh: VCE_{max}=VCC Titik kedua, pada saat tegangan VCE = 0, maka diperoleh arus IC maksimum (transistor dalam keadaan jenuh). Dengan memasukkan harga VCE = 0 ini ke persamaan garis beban dc diperoleh: IC_{max}=\frac{VCC}{(RC+RE)}=\frac{VCC}{Rdc} Selanjutnya adalah menentukan garis beban ac. Oleh karena titik nol (titik awal) dari sinyal ac yang diumpankan ke penguat selalu berada pada titik kerja (titik Q), maka garis beban ac selalu berpotongan dengan garis beban dc pada titik Q tersebut. Dengan demikian cara yang paling mudah untuk mendapatkan garis beban ac adalah dengan memasukkan harga ac dari arus IC dan tegangan VCE kedalam persamaan garis beban dc. Harga ac dari besaran arus dalam hal ini adalah IC dapat dilihat pada gambar berikut. Dengan cara yang sama dapat diperoleh harga besaran tegangan VCE.

3.   2          Karakteristik Penguat DC

Nilai arus kolektor (ic) : ic=i_{C}-I_{CQ} Nilai tegangan kolektor – emitor (vce) : vce=V_{CE}-V_{CEQ} Karena C2 dan VCC dianggap hubung singkat (VCC = 0), maka rangkaian ekivalen ac dari gambar penguat common-emitor.

Dan persamaan umum garis beban ac, yaitu: vce=0-ic(Rac) vce=-ic(Rac) Dimana Rac adalah : Rac=(RC\parallel RL)+RE Apabila besaran arus dan tegangan ac dimasukkan pada persamaan tersebut, maka diperoleh persamaan garis beban ac: (v_{CE}-V_{CEQ})=-(i_{C}-I_{CQ})(Rac).

Titik pertama, pada saat iC = 0, maka diperoleh harga vCE maksimum. Dengan memasukkan harga iC = 0 ini kedalam persamaan garis beban ac diperoleh: (v_{CE}maks=V_{CEQ}+(I_{CQ})(Rac) Titik kedua, pada saat vCE = 0, maka diperoleh harga iC maksimum.

Garis beban dc dan ac diperoleh dan dapat digambarkan pada kurva karakteristik output penguat common-emitor (CE).