Amplifier Common-Emitter (CE)
Amplifier CE mempunyai kapasitor pemblokir dc dengan reaktans yang dpat diabaikan pada frekuensi tinggi. Restor bias memasok arus ke base.
Rangkaian ekivalennya, yang menggunakan rangkaian ekivalen hybrid-pi untuk transistor, ditunjukkan dalam gambar dibawah ini, dimana rb’b telah dianggap dapat diabaikan.
Dari rangkaian ekivalen diatas dapat disederhanakan lagi untuk analisa simpul :
Untuk menentukan Q efektif dari rangkaian adalah sebagai berikut :
Jadi Gain dapat ditulis sebagai :
. AMPLIFIER COMMON BASE
Efek kapasitor umpan balik Ccb’ dapat dinul-kan sama sekali dengan menghubungkan transistor dalam konfigurasi commn-base. Dengan ragam pegoperasian ini, Ccb’, tampak paralel dengan kapasitansi output Cc dan karena itu tidak menyumbang kepada kapasitansi input. Input resistansinya α0/gm di mana α0 = β0 / (β0 + 1) = 1. Oleh karena itu mata resistansi input untuk rangkaian CB jauh lebih kecil daripada yang untuk rangkaian CE yang diberikan oleh β0/gm¬. Kapasitansi input-nya adalah Ceb’ = Cb’e. Resistansi output untuk rangkaian CE timbul di antara kollektor dan emitter. Ini lebih tinggi daripada resistansi output CE dan dapat ditunjukkan diberikan oleh rCcb = β0rCE. Karena.nilainya yang sangat tinggi, resistansi output dapat diabaikan bagi kebanyakan maksud praktis. Penguatan tegangan yang mengacu pada terminal e-b adalah:
Amplifier Cascode
Amplifier common-emitter dan common-base dapat dikombinasikan untuk membentuk sebuah unit amplifier yang mempunyai penguatan daya tinggi dan stabil. Unit kombinasi inin dikenal sebagai amplifier cascade. Secara keseluruhan amplifier ini memiliki ciri-ciri kinerja yang serupa dengan yang dimiliki oleh amplifier CE tetapi memiliki kestabilan yang lebih tinggi dan tidak ada perubahan fase 180 sehingga penguatan yang tersedia tinggi.
Rangkaian Ekivalen Hybrida-π untuk FET
Dalam banyak hal, FET lebih sederhana daripada bipolar junction transistor karena tingginya impedansi input yang diberikan oleh gerbang control. Di rangkaian inim eksternal terminal diberi label G untuk gate, S untuk source, dan D untuk drain. Gambar dibawah ini menunjukkan bentuk amplifier CS sederhana, dimana komponen bias dibuang demi kesederhanaan :
Rangkaiannya dapat diubah agar lebih sederhana seperti gambar dibawah ini :
Sehingga persamaan simpulnya dalam bentuk matriks adalah :
Atau :
Amplifier Linear, Kelas C dan Pengganda Frekuensi
Terdapat 2 tipe pada power amplifier yang digunakan pada transmitter yaitu linear dan kelas c. linear amplifier menghasilkan sinyal output yang identik dan mengalami perbesaran. Kedua tipe amplifier ini memiliki output yang berbanding lurus dengan inputannya tetapi dengan power yang lebih besar. Linear amplifier bekerja pada kelas a, b dan ab. Penggunaan kelas yang berbeda menunjukkan bagaimana sinyal tersebut akan dibiaskan. Kelas A amplifier dibiaskan terus menerus, kelas B amplifier dibiaskan pada daerah cutoff sehingga tidak ada tegangan collector yang mengalir jika inputannya nol dan Kelas AB amplifier dibiaskan disekitar daerah cutoff dengan sedikit arus collector mengalir. Amplifier kelas A merupakan amplifier linear tetapi berfungsi kurang efisien. Amplifier ini menghasilkan power output yang lemah.
Kelas B dan C amplifier lebih efisien karena arus mengalir hanya untuk sebagian sinyal inputan. Kedua amplifier ini menghasilkan power output yang kuat,
kelas C menjadi amplifier yang paling efisien. Karena Amplifier kelas B dan C mendistorsi sinyal input, diperlukan teknik khusus untuk mengurangi atau meminimalisir distorsi tersebut seperti mengggunakan teknik push-pull untuk kelas B dan menggunakan rangkaian LC untuk kelas C. Pada amplifier kelas A, hanya mampu menghasilkan tingkat efisiensi sampai dengan 50 persen, ini berarti hanya 50 persen dari tegangan DC yang dirubah menuju RF dan sisanya hilang di transistor.
Cara pembiasan yang lain seperti pada gambar 6-11. Rangkaian ini dikenal sebagai metode self-bias. Saat arus mengalir pada transistor, tegangan dihasilkan pada R1, kapasitor C1 diberikan beban dan menahan tegangan konstan. Hal ini menyebabkan emitter akan lebih positif daripada basenya dimana nilainya sama dengan tegangan negative pada base.
Pulsa-pulsa pendek pada amplifier kelas C terdiri dari harmonic kedua, ketiga, keempat, kelima dan seterusnya. Pada transmitter tegangan tinggi, sinyal akan diradiasikan pada frekuensi-frekuensi harmonic tersebut. Tetapi radiasi dari harmonic tersebut bisa menyebabkan interferensi diluar dari lebar pita. Perlu diingat bahwa bandwidth dan Q pada sebuah rangkaian memiliki persamaan BW=fr/Q dan Q = Fr/BW. Jika Q pada rangkaian terlalu tinggi, bisa menyebabkan bandwidth terlalu sempit dan beberapa frekuensi samping yang lebih tinggi akan hilang.
Efisiensi pada kebanyakan amplifier kelas C berkisar antara 60 sampai 85 persen. Tegangan input adalah rata-rata power yang dipakai oleh sirkuit tersebut. Secara sederhana hal ini dapat dikaitkan dengan persamaan P = V.I dimana Pout pada rangkaian ini dapat dihitung dengan Pout= V^2/RL dimana V adalah tegangan RF output pada collector dan RL adalah tahanan beban.
Amplifier Pada Receiver
Pada receiver yang menggunakan frekuensi di atas 100 MHz, biasanya memakai amplifier RF. Tujuannya untuk menguatkan amplitude sinyal lemah yang nanti akan masuk ke mixer. Amplifier RF pada receiver biasanya adalah kelas A dan menggunakan transistor FET atau transistor bipolar pada rangkaiannya
LINIER AMPLIFIERS
Amplifier linear merupakan sirkuit elektronik yang memiliki output yang sebanding dengan input dari perangkat sambil memberikan daya tambahan ke beban. Sebuah penguat linear adalah jenis power amplifier frekuensi radio yang melakukan peran utama memperkuat keluaran pemancar untuk tingkat yang lebih tinggi. Ini membantu memperkuat gelombang radio, yang memungkinkan distribusi yang lebih luas, dengan mengurangi distorsi dalam transmisi. amplifier linear ada dua jenis solid state dan tabung vakum amplifier. Masing-masing varietas ini memiliki fitur teknis yang berbeda dan manfaat yang berbeda dan Kerusakan. Terutama, perbedaan dalam penggunaan dan output dua pilihan dapat memberikan.
Ketika seorang penyiar ingin berkomunikasi dengan khalayak yang lebih luas penguat solid state adalah pilihan yang baik. Hal ini juga cocok untuk frekuensi tinggi dan bekerja frekuensi yang sangat tinggi. Sebuah ham amatir, misalnya, dapat mengharapkan untuk berkomunikasi banyak informasi dan terhubung dengan baik dengan banyak kontak di jaringan. Namun, ini lebih mahal daripada amplifier tabung hampa.
Untuk penggunaan dan jaringan terbatas koneksi, tabung vakum linear amplifier adalah taruhan yang baik. Seorang pemula dapat mulai dengan satu set bekas, yang sangat murah untuk membeli dan beroperasi. Hal ini akan memungkinkan transmisi gelombang radio untuk sejumlah kecil sumber output, tetapi masih dapat memperkuat gelombang radio.
IF AMPLIFIERS
IF Amplifier atau intermediate frekuensi amplifier digunakan untuk menguatkan Frekuensi Intermediet (IF) sebelum diteruskan ke blok limiter. Frekuensi yang digunakan oleh stasiun siaran tv sangat luas sekali , mulai dari frekuensi 30Mhz hingga 900Mhz. Sinyal yang diterima antena tv sangat lemah sekali (hanya sekian per juta volt), dimana sinyal ini harus diperkuat agar levelnya kurang lebih menjadi sekitar 2v pp (peak-to-peak). Sangat sulit untuk men-desain sebuah penguat frekwensi tinggi yang stabil yang mampu bekerja pada spektrum frekuensi yang demikian luas seperti ini. Akhirnya ditemukan suatu cara penerimaan yang dinamakan sistim “Superheterodyne” dimana dengan cara ini dari berbagai macam frekwensi yang diterima antena perlu dirubah menjadi “hanya satu macam frekuensi” saja, sehingga akan lebih mudah dalam men-desian dan membuat bagian penguatnya. Umumnya sirkuit penguat IF menggunakan tiga tingkat penguat kaskade untuk memperkuat sinyal video IF. Sirkit menggunakan “balance input” dari SAW filter.
Sebuah penguat double-tuned adalah penguat disetel dengan transformator kopling antara tahap amplifier di mana induktansi dari kedua gulungan primer dan sekunder disetel secara terpisah dengan kapasitor di masing-masing. Hasil skema bandwidth yang lebih luas dan rok curam daripada sirkuit disetel tunggal akan dicapai. Ada nilai kritis koefisien transformator kopling di mana respon frekuensi penguat adalah maksimal datar di passband dan gain maksimum pada frekuensi resonansi. Desain sering menggunakan kopling lebih besar dari ini (over-coupling) untuk mencapai bandwidth yang lebih luas dengan mengorbankan kerugian kecil dari keuntungan di tengah passband.
Rangkaian ditampilkan terdiri dari dua tahap penguat dalam topologi emitor umum. Bias resistor semua melayani fungsi yang biasa mereka. Input dari tahap pertama digabungkan dengan cara konvensional dengan kapasitor seri untuk menghindari mempengaruhi bias. Namun, beban kolektor terdiri dari transformator yang berfungsi sebagai kopling antar-tahap bukannya kapasitor. Belitan transformator memiliki induktansi. Kapasitor ditempatkan di seluruh gulungan trafo membentuk sirkuit resonan yang menyediakan tuning amplifier.
Secara detail dapat dilihat dalam jenis penguat adalah adanya keran pada gulungan transformator. Ini digunakan untuk koneksi input dan output dari transformator daripada bagian atas gulungan. Hal ini dilakukan untuk tujuan pencocokan impedansi amplifier bipolar junction transistor (jenis ditampilkan di sirkuit) memiliki impedansi keluaran yang cukup tinggi dan impedansi masukan cukup rendah. Masalah ini dapat dihindari dengan menggunakan MOSFET yang memiliki impedansi masukan yang sangat tinggi. Kapasitor terhubung antara bagian bawah gulungan sekunder transformator dan tanah tidak membentuk bagian dari tuning. Sebaliknya, tujuannya adalah untuk memisahkan resistor transistor bias dari sirkuit AC.
. FREKUENSI MULTIPLIERS
Frekuensi Multiplier atau pengganda frekuensi merupakan pengganda integer sebuah osilator, yang penggandaan frekuensinya dapat berupa bilangan genap atau ganjil. Penggandaan dua kali frekuensi dasar disebut doubler, tiga kali disebut tripler dan bila empat kali disebut quartdoupler dan seterusnya. Sistem penggandaan ini sering kita jumapai pada pemancar-pemancar yang beroperasi pada band frekuensi VHF atau lebih. Tetapi pada umumnya, frequency Multiplier tidak dapat disambung langsung ke antena, sehingga harus diperkuat dulu dengan sebuah straight amplifier sebelum disambung ke antenna. Frekuensi multipliers biasanya digunakan pada pemancar radio AM. Gmabar di bawah ini adalah contoh rangkaian pengali 2 frekuensi (frekuensi doubler).
. IMPEDANCE MATCHING NETWORK
Matching impedance adalah penyepadanan pada saluran yang dilakukan agar impedansi input saluran transmisi ZIN = ZO, sehingga terjadi transfer daya maksimum. Tujuan utama dari penyesuaian impedansi adalah untuk menyesuaikan impedansi satu ke impedansi yang lain agar terjadi konektifitas antar media. Media disini dapat diartikan sebagai suatu jaringan atau rangkaian yang berupa suatu sumber, saluran transmisi dan beban atau penerima. Bila impedansi kedua media tersebut tidak sama, maka akan terdapat daya yang dipantulkan. Daya pantul ini dapat mengurangi daya yang dikirimkan. Akibatnya daya yang sampai pada penerima menjadi sangat kecil dan kemungkinan tidak dapat dideteksi oleh penerima. Oleh sebab itu untuk meng-eliminasi refleksi akibat perbedaanimpedansi beban dengan impedansi gelombang, dipakai teknik penyamaan/penyesuaian impedansi (impedance matching techniques). Yang prinsip kerjanya adalah menyisipkan sebuah rangkaian matching di antara beban dan saluran transmisi yang akan dipasangkan.
. AGC (Automatic Gain Control)
AGC berfungsi unutk mengatur tegangan output limiter secara otomatis agar tetap stabil. Sebuah kontrol sirkuit yang secara otomatis mengubah gain (amplifikasi) dari penerima atau bagian lain dari peralatan sehingga sinyal output yang diinginkan pada dasarnya tetap konstan meskipun variasi dalam kekuatan sinyal masukan.
Beberapa tipe AGC :
Average AGC (AGC rata-rata)
AGC diatur oleh level tegangan rata-rata sinyal video. Hasilnya kurang bagus, sebab dipengaruhi oleh besar kecilnya level sinyal video, padahal kuatnya sinyal RF antena tetap.
Peak level AGC
AGC diatur oleh besarnya level puncak sinyal sinkronisasi. Hasilnya lebih baik dari average AGC.
Delayed AGC (AGC yang ditunda)
Artinya jika sinyal yang diterima masih lemah tidak terlalu kuat maka AGC belum akan aktip bekerja. AGC baru akan mulai bekerja jika sinyal yang diterima antena sudah melebihi level yang ditentukan.
SelfTest Halaman 107-108
Linear power amplifiers are used to raise the power level of Low Level AM and SSBSignals.
A Mosfet power amplifier is used to increase the power level of an FM signal.
Linear power amplifier operate class A,B, and AB
A class A transistor power amplifier has an efficiency of 50 percent. The output power is 27W. The power dissipated in the transistor is 13.5 W
Class A amplifier conduct for 360 degrees of a sine wave input.
True or false. With no input, a class B amplifier does not conduct. FALSE
Class B RF power amplifiers normally used a(n) Broadband configuration.
A class C amplifier conducts for approximatly 90 degrees to 150 degrees of the input signal
In a class C amplifier, collector current flows in the form of positive pulses.
In a class C amplifier, a complete sinusoidal output signal is produced by a(n) Timed Circuit.
The efficiency of a class C amplifier is in the range of 60 to 85 percent.
The tuned circuit in the collector of a class C amplifier acts as a filter to eliminate Induced Voltage.
A class C amplifier whose output tuned circuit resonates at some integer multiple of the input frequency is called a(n) Flywheel effect.
Frequency multipliers with factors of 2, 3, 4, and 5 are cascaded. The input is 1.5MHz. The output is 120 MHz.
A class C amplifier has DC supply voltage of 28 V and an average collector current of 1.8A. The power input is 50.4 W
SelfTest Halaman 150-151
RF amplifier provide initial RF Amplifier and Mixer in a receiver but also add Related Tune Circuits.
A low-noise transistor preferred at microwave frequencies is the FET made of Metal Semiconductor.
Most of the gain and selectivity in a superhet is obtained in the IF amplifier.
The selectivity in an IF amplifier is usually produced by using Ferrite-core transformers between stages.
The bandwidth of a double-tuned transformer depends upon the degree of couplingbetween primary and secondary windings.
In a double-tuned circuit, minimum bandwidth is obtained with under coupling, maximum bandwidth with critical coupling and peak output with over or optimum coupling.
An IF amplifier that clips the positive and negative peaks of a signal is called a(n) limiter.
Clipping occurs in an amplifier because the transistor is driven by a high-level signal into Single transistor stage.
The gain of a bipolar class A amplifier can be varied by changing the positive peaks and negative peaks.
The overall RF-IF gain of a receiver is approximately 89 dB.
Using the amplitude of the incoming signal to control the gain of the receiver is known as AGC Voltage gen.
AGC circuits vary the gain of the IF amplifier.
The DC AGC Voltage is derived from a(n) AGC circuit connected to the demodulator or IF output.
Reverse AGC is where a signal amplitude increase causes a(n) AGC Voltage in the IF amplifier collector current.
Forward AGC uses a signal amplitude increase to positive voltage the collector current,which decreases the IF amplifier gain.
The AGC of a differential amplifier is produced by controlling the current produced by theConstant Current Source transistor.
In dual-gate MOSFET IF amplifier, the dc AGC Voltage is applied to the R1 to gate 2.
Another name for AGC in an AM receiver is Dual Gate MOSFET.
In an AM receiver, the AGC voltage is derived from the IF Signal.
Large input signals cause the gain of a receiver to be reduced by the AGC.
An AFC circuit corrects for frequency drift in the feedback control circuit.
The AFC DC control voltage is derived from the output of the demodulator circuit in a receiver.
A(n) Demodulator is used in an AFC circuit to vary the LO frequency.
A circuit that blocks the audio until a signal is received is called a(n) squelch circuit.
Two types of signals used to operate the squelch circuit are audiotone and audiosignal.
In a CTCS system, a low-frequency frequency tone is used to trigger the squelch circuit.
A BFO is required to receive CWCode and SSB Signals.
Komentar
Posting Komentar