Modul 6 PT 21 2123 23 Elektronika Komunikasi
PENGUAT DAYA
Program Studi D3 Teknik Telekomunikasi Departemen Teknik Elektro - Sekolah Tinggi Teknologi Telkom Bandung – 2007
LINEARITAS PENGUAT Karakteristik transfer linier: Vout = A.Vin, dimana A = penguatan tegangan Penguat Daya
PT2123 - Elektronika Komunikasi - Penguat Daya
2
Persamaan umum output p yyang g mempunyai p y penguatan tidak linier: Vout = A Vin + B Vin2 + C Vin3 + …….
Contoh: Vout = 5 Vin + 2 Vin2 Maka karakteristik transfernya sebagai Vout berikut: 18
-2
0 2
Vin
-2 2
PT2123 - Elektronika Komunikasi - Penguat Daya
3
Gambar sinyal y input p dan output: p (untuk sinyal sinusoidal)
PT2123 - Elektronika Komunikasi - Penguat Daya
4
Akibatnya dalam domain frekuensi:
Vin
Sinyal tunggal: Sinus atau Cosinus Jika ada informasi Vout
0
f1-fm f1 f1+fm
f
0
f1
2f1
3f1
f
Harmonisa H i harus di “reject” PT2123 - Elektronika Komunikasi - Penguat Daya
5
Penguat daya dengan parameter Impedansi (Z)
Tingkat II
Rs
~
Tingkat I
IMC I
Zin 1
Transistor sebagai g penguat ‘Impedansi’
IMC II
Zout 1
Zin 2
Tingkat III
IMC III
Zout 2
PT2123 - Elektronika Komunikasi - Penguat Daya
Zin 3
RL
Zout 3
6
Parameter Impedansi transistor Zin atau Zoutt ada 2 model model, yaitu: 1. Model Seri 2 Model Pararel 2. Klasifikasi Kl ifik i penguatt daya d yang akan k dibahas: a. Penguat P td daya kelas k l A b. Penguat daya kelas B c. Penguat daya kelas C
PT2123 - Elektronika Komunikasi - Penguat Daya
7
1. Model Seri Transistor
1,7 Ω -j2,7 Ω
Zin
5 Ω -j5,6 Ω
Frek operasi = 100 MHz Transistor M RF 233
PT2123 - Elektronika Komunikasi - Penguat Daya
Zout
8
2. Model Paralel Contoh: MRF 233 dengan frek operasi 100MHz transistor INPUT
OUTPUT
6Ω
422 pF
156 pF
11,3 Ω
Zin
Zout
PT2123 - Elektronika Komunikasi - Penguat Daya
9
PENGUAT DAYA KELAS A
PT2123 - Elektronika Komunikasi - Penguat Daya
10
Penguat daya kelas A
η = 25%,, 75% panas p
cocok digunakan untuk modulasi amplitude:AM, ASK, QAM
linearitas paling bagus
PT2123 - Elektronika Komunikasi - Penguat Daya
11
Penguat daya kelas A Titik kerja penguat daya kelas A π
0
π
π π
PT2123 - Elektronika Komunikasi - Penguat Daya
12
PENGUAT DAYA KELAS B
PT2123 - Elektronika Komunikasi - Penguat Daya
13
Penguat daya kelas B Titik kerja penguat daya kelas B, yaitu:
π π π
π π
PT2123 - Elektronika Komunikasi - Penguat Daya
14
Model Paralel
Penguat daya kelas B
η
= (50 – 70)%
ada
pemotongan sinyal 1800
PT2123 - Elektronika Komunikasi - Penguat Daya
15
Penguat daya kelas B Untuk mengatasi pemotongan sinyal maka penguat B dibuat “push push pull pull” ada 2 metode push pull kelas B, B yaitu: 1.a Penguat push pull kelas B dengan transformator input dan output .b Penguat push pull kelas B dengan transformator input 2. Rangkaian penguat push pull kelas B tanpa trafo PT2123 - Elektronika Komunikasi - Penguat Daya
16
Penguat daya kelas B 1 a. Penguat push pull kelas B dengan transformator input Contoh : menggunakan transistor NPN
π
π
PT2123 - Elektronika Komunikasi - Penguat Daya
17
Penguat daya kelas B 1 b. Penguat push pull kelas B dengan transformator input dan output Contoh : dengan menggunakan transistor NPN π 2π
Input 0
0 Q1
π 2π
π
Vcc
filter
Output
Titik c
Vbb
π
2π
π 2π Trafo output
π
2
π
Q2 Trafo input
PT2123 - Elektronika Komunikasi - Penguat Daya
18
Penguat daya kelas B 2. Rangkaian penguat push pull kelas B tanpa trafo Contoh : Dengan transistor PNP(Q1) dan NPN(Q2)
π
π
π
π PT2123 - Elektronika Komunikasi - Penguat Daya
π
19
PENGUAT DAYA KELAS C
PT2123 - Elektronika Komunikasi - Penguat Daya
20
Penguat daya kelas C
Efisiensi : η = 85%,, 15% panas p
Linieritas paling jelek
Ada pemotongan sinyal >1800
PT2123 - Elektronika Komunikasi - Penguat Daya
21
Penguat daya kelas C
Vout (t)
π
>
PT2123 - Elektronika Komunikasi - Penguat Daya
t
22
Titik kerja Penguat daya kelas C
PT2123 - Elektronika Komunikasi - Penguat Daya
23
Penguat Daya
Perancangan Langkah-langkah merancang penguat daya (kelas A): 1. Menentukan beban RL y yang g optimum p
(VCC − VSAT ) RL = 2P 2. Transistor biasing dan matching impedansi 2
PT2123 - Elektronika Komunikasi - Penguat Daya
24
Penguat Daya
Contoh Soal 1.
2.
Berapakah beban yang optimum, jika daya RF keluaran sebesar 2 Watt, dengan tegangan catuan sebesar 12 volt dan tegangan saturasi transistor sebesar 2 volt. volt Dari data sheet transistor MRF233 yang digunakan sebagai penguat daya kelas C, diperoleh Zin=-j2,7 + 1,7 ohm dan Zout = 5 – j5,6 ohm pada frekuensi operasi sebesar 100MHz. 100MHz Rancanglah rangkaian penyesuai impedansi yang diperlukan agar diperoleh transfer daya yang maksimal untuk sumber dan beban sebesar 50 ohm.
PT2123 - Elektronika Komunikasi - Penguat Daya
25
Penguat Daya
Contoh Soal 3. Penguat daya kelas B, diberi masukan berupa sinyal sinusoidal dengan frekuensi fc. Titik kerjanya dirubah (naik turun) sesuai dengan amplitudo sinyal sinusoidal yang mempunyai frekuensi fm (fc >>fm), apa yang akan terjadi dengan keluarannya (gambarkan sinyal masukan dan keluaran)? Jika setelah penguat ditambahkan BPF dgn frek center fc , menjadi modulator apa?
π π
PT2123 - Elektronika Komunikasi - Penguat Daya
26