Apa itu Power Amplifier? Jenis, Kelas, Aplikasi

Penguat adalah alat elektronik yang digunakan untuk meningkatkan besar tegangan / arus / daya suatu sinyal input. Ini menerima sinyal / bentuk gelombang listrik yang lemah dan mereproduksi bentuk gelombang yang lebih kuat pada output dengan menggunakan sumber daya eksternal.

Bergantung pada perubahan yang dibuat pada sinyal input, amplifier secara luas diklasifikasikan menjadi penguat Arus, Tegangan, dan Daya. Pada artikel ini kita akan belajar tentang power amplifier secara detail.

Untuk informasi lebih lanjut tentang berbagai jenis amplifier: Berbagai Jenis dan Aplikasi Amplifier

Apa itu Power Amplifier?

Penguat daya adalah penguat elektronik yang dirancang untuk meningkatkan besarnya daya sinyal input yang diberikan. Kekuatan sinyal input ditingkatkan ke level yang cukup tinggi untuk menggerakkan beban perangkat output seperti speaker, headphone, pemancar RF, dll. Tidak seperti amplifier tegangan / arus, power amplifier dirancang untuk menggerakkan beban secara langsung dan digunakan sebagai blok terakhir dalam rantai penguat.

Sinyal input ke penguat daya harus di atas ambang tertentu. Jadi, alih-alih langsung meneruskan sinyal audio / RF mentah ke penguat daya, ia terlebih dahulu diperkuat menggunakan penguat arus / tegangan dan dikirim sebagai masukan ke penguat daya setelah melakukan modifikasi yang diperlukan. Anda dapat mengamati diagram blok penguat audio dan penggunaan penguat daya di bawah ini.

Diagram Blok Penguat Daya

Dalam hal ini mikrofon digunakan sebagai sumber input. Besarnya sinyal dari mikrofon tidak cukup untuk power amplifier. Jadi pertama-tama itu diperkuat sebelumnya di mana tegangan dan arusnya sedikit meningkat. Kemudian sinyal dilewatkan melalui rangkaian kontrol nada dan volume yang membuat penyesuaian estetika pada bentuk gelombang audio. Akhirnya sinyal dilewatkan melalui power amplifier dan output dari power amp diumpankan ke speaker.

Jenis Penguat Daya

Bergantung pada jenis perangkat keluaran yang terhubung, penguat daya dibagi menjadi tiga jenis berikut.

Penguat Daya Audio

Jenis power amplifier ini digunakan untuk meningkatkan kekuatan sinyal audio yang lebih lemah. Amplifier yang digunakan dalam sirkuit penggerak speaker televisi, ponsel, dll. Termasuk dalam kategori ini.

Output dari penguat daya audio berkisar dari beberapa miliwatt (seperti pada amplifier headphone) hingga ribuan watt (seperti penguat daya dalam sistem Hi-Fi / Home theater).

Penguat Daya Frekuensi Radio

Transmisi nirkabel membutuhkan gelombang termodulasi untuk dikirim jarak jauh melalui udara. Sinyal ditransmisikan menggunakan antena dan jangkauan transmisi bergantung pada besarnya kekuatan sinyal yang diumpankan ke antena.

Untuk transmisi nirkabel seperti penyiaran FM, antena memerlukan sinyal input dengan daya ribuan kilowatt. Di sini, penguat Daya Frekuensi Radio digunakan untuk meningkatkan besarnya daya gelombang termodulasi ke tingkat yang cukup tinggi untuk mencapai jarak transmisi yang diperlukan.

Penguat Daya DC

Penguat daya DC digunakan untuk memperkuat kekuatan sinyal PWM (Pulse Width Modulated). Mereka digunakan dalam sistem kontrol elektronik yang membutuhkan sinyal daya tinggi untuk menggerakkan motor atau aktuator. Mereka mengambil input dari sistem mikrokontroler, meningkatkan kekuatannya dan memberi makan sinyal yang diperkuat ke motor DC atau Aktuator.

Kelas Penguat Daya

Ada beberapa cara untuk merancang rangkaian penguat daya. Karakteristik operasi dan keluaran dari setiap konfigurasi rangkaian berbeda satu sama lain.

Untuk membedakan karakteristik dan perilaku rangkaian penguat daya yang berbeda, Kelas Penguat Daya digunakan di mana simbol huruf ditetapkan untuk mengidentifikasi metode operasi.

Mereka secara luas diklasifikasikan menjadi dua kategori. Penguat daya yang dirancang untuk memperkuat sinyal analog termasuk dalam kategori A, B, AB, atau C. Penguat daya yang dirancang untuk memperkuat sinyal digital Pulse Width Modulated (PWM) berada di bawah D, E, F, dll.

Penguat daya yang paling umum digunakan adalah yang digunakan dalam rangkaian penguat audio dan berada di bawah kelas A, B, AB, atau C. Jadi mari kita lihat secara detail.

Penguat Daya Kelas A.

Bentuk gelombang analog terdiri dari tertinggi positif dan terendah negatif. Dalam penguat kelas ini, seluruh bentuk gelombang input digunakan dalam proses amplifikasi.

Transistor tunggal digunakan untuk memperkuat bagian positif dan negatif dari bentuk gelombang. Ini membuat desainnya sederhana dan menjadikan amplifier kelas A jenis amplifier daya yang paling umum digunakan. Meskipun kelas penguat daya ini digantikan oleh desain yang lebih baik, mereka masih populer di kalangan penghobi.

Penguat Daya Kelas A.

Dalam penguat kelas ini, elemen aktif (komponen elektronik yang digunakan untuk penguatan, dalam hal ini transistor) digunakan sepanjang waktu meskipun tidak ada sinyal input. Ini menghasilkan banyak panas dan mengurangi efisiensi amplifier kelas A menjadi 25% dalam konfigurasi normal dan 50% i