Amplifier Parameter

Menggambarkan sebuah Amplifier

Setiap penguat dikatakan memiliki parameter tertentu. Ini adalah sifat tertentu yang membuat penguat melakukan dengan cara tertentu, dan sehingga membuatnya cocok untuk tugas yang diberikan. Parameter penguat khas dijelaskan di bawah.

Keuntungan

Gain dari penguat adalah ukuran dari "Amplifikasi" dari sebuah penguat, yaitu berapa meningkatkan amplitudo sinyal. Lebih tepatnya itu adalah rasio amplitudo sinyal keluaran dengan amplitudo sinyal input, dan diberi simbol "A". Hal ini dapat dihitung untuk tegangan (A _v), saat ini (A _i) atau kekuasaan (A _{p), Ketika surat subscript setelah A dalam huruf kecil ini mengacu pada kondisi sinyal kecil, dan ketika subscript adalah di ibukota itu mengacu kondisi DC.} Keuntungan atau amplifikasi untuk tiga jenis differnt dari amplifier dapat digambarkan dengan menggunakan rumus yang tepat:

Tegangan mendapatkan A _v = Amplitudo tegangan output ÷ Amplitudo tegangan input.

Gain arus A _i = Amplitudo output saat ÷ Amplitudo arus masukan.

Listrik mendapatkan A _p = Signal listrik keluar kekuatan ÷ Signal di.

Gain dari amplifier diatur, tidak hanya oleh komponen (transistor dll) yang digunakan, tetapi juga dengan cara mereka saling berhubungan dalam rangkaian penguat.

Frequency Response

Amplifier tidak memiliki keuntungan yang sama di semua frekuensi. Sebagai contoh, sebuah penguat dirancang untuk amplifikasi frekuensi audio akan memperkuat sinyal dengan frekuensi kurang dari sekitar 20kHz tapi tidak akan memperkuat sinyal memiliki frekuensi yang lebih tinggi. Sebuah penguat dirancang untuk frekuensi radio akan memperkuat band frekuensi di atas tentang 100kHz tetapi tidak akan memperkuat lebih rendah sinyal audio frekuensi. Dalam setiap kasus penguat memiliki respon frekuensi tertentu, menjadi band frekuensi di mana ia menyediakan amplifikasi yang memadai, dan tidak termasuk frekuensi atas dan di bawah pita ini, di mana amplifikasi kurang dari cukup.

Gambar. Kurva 1.1.1a Respon untuk penguat audio

Gambar. Kurva 1.1.1b Respon untuk
penguat RF disetel untuk 774kHz

Untuk menunjukkan bagaimana keuntungan dari sebuah penguat bervariasi dengan frekuensi, grafik, yang menunjukkan respon frekuensi penguat digunakan. Gambar. 1.1.1a menunjukkan kurva respon frekuensi khas penguat audio, dan Gambar. 1.1.1b, bahwa dari penguat RF. Dalam grafik tersebut, itu adalah umum bahwa nilai-nilai yang sangat besar mungkin ditemui untuk kedua keuntungan dan frekuensi. Untuk alasan ini biasa untuk kedua frekuensi dan gain sumbu grafik menggunakan skala logaritmik. Hal ini dapat dilihat dari Gambar. 1.1.1a yang skala pada (horizontal) x-axis tidak meningkat secara linear; setiap divisi yang sama merupakan peningkatan sepuluh kali lipat dalam frekuensi diplot. Hal ini memastikan bahwa rentang yang sangat luas dari frekuensi dapat diplot pada grafik tunggal. (Vertikal) sumbu y menggunakan divisi linear tetapi unit logaritmik (desibel dB). Kurva dari grafik menunjukkan bagaimana gain, diukur dalam desibel, bervariasi dengan frekuensi.

Membandingkan Gambar. 1.1.1a dan b ditarik dengan cara ini, menunjukkan bagaimana setiap jenis amplifier (audio, RF dll) memiliki bentuk karakteristik sendiri dari kurva respon frekuensi. Sebuah penguat yang memiliki, kurva respon tajam memuncak sangat sempit dikatakan sangat "selektif". Ini adalah khas dari sebuah penguat RF dan justru apa yang dibutuhkan dalam sebuah amplifier yang dirancang untuk tahap tuning radio di mana hanya satu radio gelombang pembawa antara banyak seratus orang lain, ramai bersama band gelombang menengah misalnya, harus dipilih.

Bandwidth

Bagian penting dari informasi yang dapat diperoleh dari kurva respon frekuensi adalah Bandwidth penguat. Hal ini mengacu pada 'band frekuensi yang penguat memiliki gain yang berguna. Di luar Band ini berguna gain dari penguat dianggap tidak cukup dibandingkan dengan gain di tengah bandwidth. Bandwidth ditentukan untuk amplifier tegangan adalah rentang frekuensi yang gain penguat lebih besar dari 0,707 dari keuntungan maksimum (lihat Gambar. 1.1.1.b). Atau, desibel digunakan untuk menunjukkan keuntungan, rasio output ke tegangan input, (lihat Gambar. 1.1.1.a). Bandwidth berguna dalam Gambar. 1.1.1a akan digambarkan sebagai memperluas dengan yang frekuensi di mana gain tegangan 3dB turun dibandingkan dengan gain pada frekuensi pertengahan pita. Beberapa cara menggambarkan bandwidth dapat digunakan, pertama bisa dikatakan (Gambar 1.1.1a), bahwa "bandwidth adalah dari 10Hz sampai 20kHz." Atau bisa dikatakan (Gambar. 1.1.1b) "bandwidth adalah 9kHz, berpusat pada 774kHz." atau bahkan bahwa itu adalah "774kHz plus atau minus 4.5kHz."

Input Impedance

Kata impedansi berarti bertentangan dengan AC aliran arus. Pada 0 Hz, (yaitu, DC) impedansi (simbol Z) adalah sama dengan resistansi (R), tetapi pada frekuensi selain 0Hz impedansi dan resistance tidak sama. Input impedansi dari sebuah penguat adalah impedansi efektif antara terminal input. "Efektif" berarti bahwa impedansi tidak selalu hanya itu dari komponen penguat (resistor, kapasitor dll) benar-benar terhubung di terminal input, tetapi adalah impedansi dialami sebagai jumlah arus dapat mengalir ke terminal input untuk diberikan tegangan pada frekuensi tertentu sinyal. Input Impedance dipengaruhi oleh sejumlah faktor termasuk frekuensi sinyal diterapkan, gain dari penguat, umpan balik sinyal yang digunakan dan bahkan apa yang terhubung ke output dari penguat.

Output Impedance

Gambar. 1.1.2 Amplifier Input dan Output impedansi

Output impedansi penguat tidak semata-mata tergantung pada komponen yang sebenarnya terhubung dalam output dari amplifier. Ini adalah 'jelas' impedansi dan terbaik dapat ditunjukkan sebagai bertanggung jawab untuk penurunan tegangan sinyal pada terminal output dari sebuah penguat, ketika arus diambil dari terminal output. Semakin banyak saat ini diambil dari terminal output, semakin besar penurunan tegangan sinyal output. Efeknya adalah bahwa dari impedansi atau resistensi secara seri dengan terminal output.

Perhitungan keuntungan dalam amplifier multi stage.

Pencocokan input dan output yang diperlukan untuk memastikan bahwa jumlah maksimum sinyal dapat ditransfer antara amplifier, dan sirkuit lainnya atau perangkat sebelumnya atau sesudahnya. Hal ini biasanya terjadi ketika gain dari penguat tunggal tidak cukup untuk tujuan tertentu. Kemudian beberapa tahap amplifikasi digunakan yang melibatkan makan output dari satu penguat ke input lain. (Ini disebut menghubungkan amplifier di 'Cascade'). Dalam desain seperti impedansi output dari penguat pertama dan impedansi input dari penguat kedua membentuk pembagi potensial, seperti ditunjukkan pada Gambar. 1.1.3

Gambar. 1.1.3 Potensi efek pembagi amplifier di Cascade

Ketika menghubungkan amplifier tegangan di kaskade, sinyal input untuk tahap kedua idealnya harus 100% dari tegangan output dari tahap 1, yaitu memiliki tinggi tegangan amplitudo mungkin. Ini akan terjadi jika impedansi output dari penguat pertama adalah nilai yang jauh lebih rendah dari impedansi input dari penguat kedua. Hal ini memungkinkan sebagian besar tegangan yang tersedia di terminal output (titik A) untuk dikembangkan di seluruh impedansi input dari penguat kedua (dan karena itu di terminal input) daripada di pertama keluaran amplifier's impedansi.
Jika penguat kedua adalah penguat arus Namun, itu akan diperlukan bahwa sebanyak sekarang mungkin mengalir ke terminal input. Dalam hal ini oleh karena itu, impedansi input dari penguat kedua harus rendah. Dalam kasus power amplifier, daya maksimum yang ditransfer dari output ke input jika kedua impedansi adalah sama.
Nilai-nilai input dan output impedansi memiliki pengaruh yang besar terhadap keuntungan dari amplifier multi stage, dan selalu ada beberapa kehilangan sinyal amplitudo yang terjadi karena kopling tahap penguat berturut-turut. Dalam menghitung keuntungan keseluruhan dari penguat multi stage, gain keseluruhan harus sama dengan produk dari keuntungan individu masing-masing penguat. yaitu jika setiap tahap dari dua tahap penguat memiliki gain 10, maka keuntungan secara keseluruhan harus 10 x 10 = 100. Namun dalam prakteknya, hal ini tidak dicapai karena kerugian kopling yang terjadi dalam pencocokan amplifier, dan sedikit lebih rendah Hasil keuntungan secara keseluruhan.

Pergeseran fasa

Pergeseran fasa penguat adalah jumlah (jika ada) dimana sinyal keluaran tertunda atau maju dalam fase sehubungan dengan sinyal input dinyatakan dalam derajat. Jika pergeseran fase 90 derajat terjadi maka puncak gelombang output terjadi seperempat dari siklus setelah puncak gelombang input. Pergeseran tersebut dapat disebabkan oleh efek dari komponen seperti resistor induktor dan kapasitor dalam rangkaian penguat. Tindakan transistor dalam penguat satu tahap dapat menyebabkan 180 derajat pergeseran fasa, dan karena input dan output akan di "anti-fase." Apakah pergeseran fasa penguat penting tergantung pada tujuan dari penguat.

Gambar. 1.1.4 Phase Shift

Desain amplifier multi stage harus pergeseran fasa menjadi pertimbangan, seperti jumlah pergeseran fasa akan bervariasi dengan frekuensi adalah mungkin bahwa pada beberapa frekuensi total pergeseran fasa dapat menambahkan hingga 360 derajat. Jika sinyal output dari sistem tersebut diperbolehkan untuk memasukkan kembali input kemudian umpan balik positif terjadi dan penguat akan menjadi tidak stabil dan cenderung berosilasi.

Umpan Balik

Gambar. 1.1.5 umpan balik negatif mengurangi keuntungan, distorsi
dan kebisingan, juga meningkatkan bandwidth.

Gambar. 1.1.6 Bagaimana tanggapan negatif mempengaruhi bandwidth.

Umpan balik adalah proses mengambil proporsi sinyal output amplifier's dan makan kembali ke input. Umpan balik dapat diatur untuk meningkatkan atau menurunkan sinyal input. Ketika umpan balik digunakan untuk meningkatkan sinyal input disebut umpan balik positif, dan ketika efek umpan balik mengurangi sinyal input disebut KRITIK NEGATIF.
KOMENTAR POSITIF terjadi ketika sinyal umpan balik pada fase dengan sinyal input, ini meningkatkan amplitudo input dan karenanya sinyal output, secara efektif meningkatkan gain dari penguat.
KRITIK NEGATIF ​​terjadi ketika sinyal umpan balik dalam anti-fase dengan sinyal input, efektif mengurangi amplitudo input dan karenanya juga sinyal output. Hal ini menyebabkan penurunan keuntungan. Lihat Gambar. 1.1.5.
Dalam amplifier berkualitas tinggi umpan balik negatif sering digunakan untuk mengurangi gain dari penguat. Sebuah keuntungan tertentu dari ini, adalah bahwa setiap distorsi sinyal atau kebisingan latar belakang yang dihasilkan oleh penguat juga berkurang.
Sebuah efek menguntungkan selanjutnya adalah bahwa menerapkan umpan balik negatif meningkatkan bandwidth penguat. Alasan untuk ini dapat dilihat pada Gambar. 1.1.6 mana mengurangi ketinggian kurva gain menghasilkan jarak yang lebih luas dari 0,707 poin, karena itu pelebaran bandwidth.
Atas Halaman