PENGUAT KELAS B

PENGUAT KELAS B

Penguat kelas B adalah penguat transistor yang titik kerjanya berhimpit dengan VCE. Penguat kelas B dapat dirangkai dengan sepasang transistor NPN dan PNP yang komplemen.

Penguat Kelas B adalah rangkaian penguat daya yang kerjanya berdasarkan tegangan bias dari sinyal input yang masuk. penguat kelas B bekerja dengan titik operasi yang terletak pada ujung kurva karakteristik (titik cut off), sehingga daya operasi tenang (quescent power)-nya sangat kecil. Apabila sinyal input merupakan gelombang sinus, maka penguatan yang terjadi hanya berlangsung selama setengah siklus.

Titik kerja penguat kelas B berada dititik Cut-Off transistor dan bekerja berdasarkan tegangan bias dari sinyal input yang masuk. Penguat kelas B akan berada dalam kondisi OFF jika tidak ada signal input oleh karena itu maka penguat kelas B ini mempunyai efesinsi tinggi tetapi tidak dapat bekerja jika tegangan input kurang dari 0,6 Volt.

Hal inilah yang menyebabkan signal cacat (distorsi). Karena bekerja pada level tegangan yang relatif tinggi (diatas 1 Volt), maka penguat kelas B cocok dipakai pada penguat akhir audio. Penguat kelas B ini dalam aplikasinya menggunakan sistem konfigusi push-pull yang dibangun oleh dua transistor.

Dalam rangkaian penguat kelas B, transistor berada dalam daerah aktif untuk setengah perioda. Selama setengah perioda yang lain, transistor tersebut cut-off. Ini berarti arus kolektor mengalir utk 180° dalam tiap transistor pada rangkaian penguat kelas B. Perhatikan bahwa pada rangkaian penguat kelas A arus kolektor mengalir untuk seluruh perioda atau 360°. Penguat kelas AB adalah penguat yang beroperasi antara kelas A dan B. Transistor pada kelas AB berada dalam daerah aktif untuk lebih dari setengah perioda tetapi kurang dari 360°.

Gambar Bentuk gelombang sinyal penguat kelas B

Penguat Kelas B Push-Pull

Gambar Rangkaian dasar power amplifier kelas B push-pull

Penguat kelas B ini memanfaatkan teknik push-pull yaitu dua transistor yang bekerja saling komplementer. Kedua transistor tsb berbeda tipe namun karakteristiknya sama atau matched. Keluaran push–pull atau tarik–ulur adalah sebuah sirkuit elektronik yang dapat menggerakkan baik arus positif ataupun negatif kepada beban. Power amplifeir kelas B push-pull dibuat menggunakan sumber tegangan simetris karena penguatan sinyal input dibagi 2 bagian, penguat sinyal puncak posistif dan penguat sinyal puncak negatif. Proses pemecahan sinyal tersebut dilakukan oleh D1 dan D2. Untuk power amplifier kelas B push-pull selalu dikonfigurasikan secara common-emitor yang bertujuan untuk menghindari terjadinya distorsi sinyal.

Garis beban AC dan DC

ANALISA AC DC

Pada penguat kelas B sinyal output yang di hasilkan hanya setengah dari sinyal input yang dimasukkan. Sinyal output hanya keluar setengah dari input (180 ^o) ini terjadi karena pada input sinyal AC tidak diberi teganagn DC bias sehingga pada saat sinyal input bernilai negatif, transistor akan mengalami cut off dan sinyal output sama dengan nol. Transistor akan aktif hanya pada saat sinyal input bernilai positif, sehingga output sinyal hanya memiliki nilai positif saja.

Efisiensi Daya Maksimum Penguat Kelas B

Penguat balans kelas B sangat efisien sehingga banyak digunakan sebagai penguat daya. Untuk rangkaian seperti gambar berikut, daya DC yang diberikan oleh catu kepada transistor adalah :

Dengan IDC adalah arus ke transistor yang dirata-ratakan dalam satu siklus, yaitu:

Sehingga :

Sedangkan :

 

Maka daya output AC maksimum untuk penguat kelas B adalah :

sehingga efisiensi daya maksimum dinyatakan :

Disipasi Daya Penguat Kelas B

Disipasi daya maksimum pada penguat kelas B dinyatakan sebagai berikut :