Gabungan Penguat (Amplifier) dan Transformator

Gabungan Penguat (Amplifier) dan Transformator – Karakteristik utama dari sinyal adalah tegangan dan frekuensi. Jika sinyal memiliki kisaran tegangan yang cukup, maka kita dapat mengirimkan informasi hingga jarak tertentu dan digunakan untuk keperluan komunikasi. Di sini konsep yang menarik adalah amplifier (penguat).

Sebuah amplifier menguatkan tegangan atau meningkatkan nilai tegangan. Perancangan amplifier dapat dilakukan dengan beberapa cara. Beberapa dari mereka adalah transistor berbasis amplifier; Resistor dan kapasitor berbasis amplifier, transformator berbasis amplifier, dll.

Untuk mendorong lebih banyak output maka amplifier bertingkat diperkenalkan. Dalam multistage-amplifier ini, cascading amplifier dapat dilakukan melalui kapasitor, transformator, Induktor, dll.

Masalah dengan amplifier ditambah RC apakah itu memiliki gain tegangan rendah, gain daya, impedansi input rendah, dan impedansi output tinggi. Karena kekurangan ini, amplifier trafo yang digabungkan digunakan.

Menggabungkan trafo dengan cara cascading pada satu tahap, impedansi input akan tinggi dan impedansi output akan di bawah. Pada akhir artikel ini, kita akan memahami istilah-istilah seperti apa yang merupakan gabungan amplifier-transformator, diagram rangkaiannya, prinsip Kerja, aplikasi, kelebihan dan kekurangan.

Baca juga : Belitan Ganda pada Transformator (trafo daya)

Apa itu Gabungan Penguat (Amplifier) Transformator?

Amplifier ini berada di bawah kategori multistage amplifier. Pada jenis amplifier ini satu tahap amplifier terhubung ke amplifier tahap kedua dengan menyambungkan “transformator”. Karena kita dapat mencapai kesetaraan impedansi melalui transformator.

Impedansi dari dua tahap dapat disamakan jika setiap tahap memiliki nilai impedansi rendah atau tinggi oleh transformator. Jadi, kenaikan tegangan dan penguatan daya juga meningkat. Amplifier ini lebih disukai ketika beban kecil dan digunakan untuk keperluan penguatan daya.

Alasan di balik lebih memilih transformator dalam amplifier adalah, mereka memberikan impedansi yang sama (pencocokan impedansi dengan beban dimungkinkan) melalui belitan primer dan sekunder dari dua transformator yang digunakan dalam amplifier.

P1, P2, dan B1, B2 adalah belitan primer dan sekunder dari transformator. Coil primer dan impedansi belitan sekunder terkait dengan B2 = B1*(P2/P1)^2. Menurut rumus ini, kedua impedansi coil transformator terkait satu sama lain.

Diagram Rangkaian Gabungan Amplifier dan Transformator

Diagram di atas menunjukkan diagram rangkaian gabungan penguat (amplifier) transformator. Dalam diagram rangkaian, output satu tahap terhubung sebagai input ke amplifier tahap kedua melalui transformator kopling.

Dalam amplifier kopling RC, cascading amplifier tahap pertama dan kedua dapat dilakukan melalui kapasitor kopling. Transformator kopling adalah T1 dan belitan primer dan sekundernya adalah P1 dan P2. Demikian pula, transformator sekunder T2 yang memiliki belitan primer p1 dan belitan sekunder ditunjukkan oleh p2.

Baca juga : Pengertian Resistor, Fungsi, Jenis, Simbol dan Kode Warna Resistor

• Resistor R1 & R2 memberikan biasing dan stabilisasi untuk rangkaian.
• Cin mengisolasi DC dan hanya memungkinkan komponen AC dari sinyal input ke rangkaian.
• Kapasitor emitor menyediakan jalur reaktansi rendah ke sinyal dan menawarkan stabilitas ke rangkaian.
• Tahap pertama dari output terhubung sebagai input ke tahap kedua melalui gulungan sekunder (p2) dari transformator utama.

Prinsip Kerja Gabungan Penguat (Amplifier) dan Transformator

Prinsip kerja dan pengoperasian gabungan amplifier transformator akan dibahas dalam segmen ini. Di sini, sinyal input diterapkan ke base transistor pertama. Jika sinyal input memiliki sinyal DC maka komponen dapat dihilangkan oleh kapasitor input Cin.

Ketika sinyal diterapkan ke transistor maka itu menguatkan dan meneruskan ke terminal kolektor. Di sini output yang diperkuat ini dihubungkan sebagai input ke tahap kedua dari gabungan amplifier transformator melalui belitan sekunder (p2) dari trafo kopling.

Kemudian, tegangan yang diperkuat ini diterapkan ke terminal base dari transistor kedua dari tahap sekunder dari gabungan amplifier dan transformator. Trafo memiliki sifat pencocokan impedansi.

Dengan sifat ini, resistansi rendah satu tahap dapat tercermin sebagai resistansi beban tinggi ke tahap sebelumnya. Oleh karena itu tegangan pada belitan primer dapat diteruskan sesuai dengan rasio belitan sekunder transformator.

Baca juga : Apa itu Pengujian Transformator dan Jenis Pengujian Transformator

Respon Frekuensi dari Gabungan Amplifier dan Transformator

Respons frekuensi amplifier memungkinkan kita untuk menganalisis gain output dan respons fase untuk frekuensi tertentu atau pada rentang frekuensi yang luas. Respon frekuensi dari setiap rangkaian elektronik menunjukkan gain yaitu, berapa banyak output yang kita dapatkan untuk sinyal input. Di sini, respons frekuensi dari gabungan amplifier transformator ditunjukkan pada gambar berikut.

Ini menawarkan karakteristik respons frekuensi rendah daripada amplifier yang ditambah RC. Dan juga gabungan amplifier transformator menawarkan gain konstan pada rentang frekuensi yang kecil.

Pada frekuensi rendah, karena reaktansi p1 transformator primer, gain berkurang. Pada frekuensi yang lebih tinggi, kapasitansi antara belitan transformator akan bertindak sebagai kondensor dan ini mengurangi tegangan output dan ini menyebabkan penurunan dalam gain.

Aplikasi gabungan Amplifier-Transformator

• Paling dapat diterapkan dalam sistem tempat untuk mencocokkan tingkat impedansi.
• Berlaku di rangkaian untuk mentransfer daya maksimum ke perangkat output seperti speaker.
• Untuk keperluan penguatan daya, amplifier yang ditambah transfer ini lebih disukai

Kelebihan gabungan Amplifier-Transformator Coupled

• Ini Memberikan keuntungan yang lebih tinggi daripada amplifier yang ditambah RC. Ini menawarkan 10 hingga 20 kali nilai gain lebih tinggi dari amplifier RC coupled.
• Keuntungan terbesar adalah ia memiliki fitur pencocokan impedansi yang dapat dilakukan oleh rasio belok transformator. Jadi, impedansi satu tahap lebih rendah dapat disesuaikan dengan impedansi tinggi dari penguat tahap berikutnya.
• Resistor kolektor dan resistor base tidak kehilangan daya.

Kekurangan gabungan Amplifier Transformator Coupled

• Ia menawarkan respons frekuensi yang buruk daripada amplifier yang ditambah RC, sehingga penguatannya bervariasi sesuai dengan frekuensinya.
• Dalam teknik ini, kopling dapat dilakukan dengan menggunakan transformator. Jadi terlihat besar dan mahal untuk frekuensi audio.
• Akan ada distorsi frekuensi pada sinyal ucapan, sinyal audio, musik, dll.

Gabungan amplifier-transformator memberikan gain tinggi dan memperkuat sinyal input. Tetapi untuk mendapatkan output lebih dari jenis amplifier ini maka kita bisa menggunakan power amplifier.

Power amplifier lebih disukai untuk memberikan lebih banyak daya ke beban seperti speaker. Dan rentang amplitudo input power amplifier lebih tinggi dari tegangan amplifier. Dan juga pada power amplifier, arus kolektor sangat tinggi (lebih dari 100mA).

Baca juga : Pengertian Transformator Beserta Fungsi dan Jenis Transformator

Power Amplifier diklasifikasikan sebagai

• Penguat daya audio
• Penguat daya kelas A
• Penguat daya kelas B
• Penguat daya kelas AB
• Penguat daya kelas C

Semua jenis Power Amplifier (penguat daya) yang berbeda ini dikategorikan berdasarkan mode operasi dan status aliran arus kolektor sesuai dengan sudut konduksi sinyal input. Power Kelas A mudah dirancang dan transistor dalam kondisi ON untuk siklus input lengkap. Jadi, ia menawarkan respons frekuensi tinggi.

Tetapi salah satu kekurangannya adalah efisiensinya yang buruk. Ini dapat diatasi dengan menyambungkan sebuah transformator ke power amplifier kelas A. Kemudian itu disebut penguat daya transformator-coupled class A. Diagram rangkaian di bawah ini menunjukkan amplifier kelas A ditambah dengan trafo.

Jadi, ini semua tentang gabungan (coupled) amplifier-transformator. Ini berguna untuk meningkatkan level tegangan dan power amplifier berguna untuk menggerakkan lebih banyak daya ke beban. Dan ini dapat ditingkatkan dengan berbagai teknik kopling seperti menerapkan kapasitor kopling, transformator antara penguat satu tahap ke penguat tahap berikutnya.

Jika kopling dapat dilakukan melalui transformator maka kita dapat mencapai pencocokan impedansi antara input ke output. Dan kita bisa mendapatkan efisiensi lebih dari teknik kopling tetap.