Amplifier

Pengantar Amplifier

Sebuah penguat digunakan untuk meningkatkan amplitudo gelombang sinyal, tanpa mengubah parameter lain dari bentuk gelombang seperti frekuensi atau bentuk gelombang. Mereka adalah salah satu sirkuit yang paling umum digunakan dalam elektronik dan melakukan berbagai fungsi dalam banyak sistem elektronik besar.

Gambar 1.0.1 Amplifier simbol umum, yang digunakan dalam diagram sistem

 

Simbol umum untuk penguat ditunjukkan pada Gambar 1.0.1. Simbol tidak memberikan detail dari jenis amplifier dijelaskan, tapi arah aliran sinyal dapat diasumsikan (sebagai mengalir dari kiri ke kanan dari diagram). Amplifier dari berbagai jenis juga sering digambarkan dalam sistem atau blok diagram dengan nama.

Amplifier sebagai bagian dari Sistem Elektronik Besar

Misalnya melihat diagram blok penerima TV analog pada Gambar 1.0.2 dan melihat berapa banyak tahapan individu (berbayang hijau) yang membentuk TV yang amplifier. Juga perhatikan bahwa nama menunjukkan jenis amplifier yang digunakan. Dalam beberapa kasus blok yang ditampilkan adalah amplifier yang benar dan orang lain, penguat memiliki komponen tambahan untuk memodifikasi desain penguat dasar untuk tujuan khusus. Metode ini menggunakan relatif sederhana, rangkaian elektronik individu sebagai "blok bangunan" untuk membuat sirkuit yang kompleks besar adalah umum untuk semua sistem elektronik; bahkan komputer dan mikroprosesor terdiri dari jutaan gerbang logika, yang hanya jenis khusus dari amplifier. Oleh karena itu untuk mengenali dan memahami sirkuit dasar seperti amplifier merupakan langkah penting dalam belajar tentang elektronik.

Gambar 1.0.2 Analog TV berwarna diagram blok penerima

Salah satu cara untuk menggambarkan sebuah penguat adalah dengan jenis sinyal yang dirancang untuk memperkuat. Hal ini biasanya mengacu pada band frekuensi yang penguat akan menangani, atau dalam beberapa kasus, fungsi yang mereka lakukan dalam sistem elektronik.

A.F. Amplifier

Amplifier frekuensi audio digunakan untuk memperkuat sinyal di kisaran pendengaran manusia, sekitar 20Hz sampai 20kHz, meskipun beberapa amplifier audio Hi-Fi memperluas jangkauan ini hingga sekitar 100kHz, sementara amplifier audio lainnya dapat membatasi batas frekuensi tinggi untuk 15kHz atau kurang.

Amplifier tegangan audio yang digunakan untuk memperkuat sinyal tingkat rendah dari mikrofon, tape dan disk yang pickup dll Dengan sirkuit tambahan mereka juga melakukan fungsi seperti koreksi nada pemerataan tingkat sinyal dan pencampuran dari input yang berbeda, mereka umumnya memiliki keuntungan dan menengah tegangan tinggi ke resistansi keluaran tinggi.

Power amplifier audio yang digunakan untuk menerima input diperkuat dari serangkaian amplifier tegangan, dan kemudian memberikan daya yang cukup untuk menggerakkan pengeras suara.

I.F. Amplifier

Menengah Frekuensi amplifier disetel amplifier digunakan di radio, TV dan radar. Tujuan mereka adalah untuk memberikan sebagian besar amplifikasi tegangan sinyal radio, TV atau radar, sebelum audio atau video informasi yang dibawa oleh sinyal dipisahkan (didemodulasi) dari sinyal radio. Mereka beroperasi pada frekuensi rendah dari sinyal radio yang diterima, tetapi lebih tinggi dari sinyal audio atau video akhirnya dihasilkan oleh sistem. Frekuensi di mana IF amplifier beroperasi dan bandwidth dari penguat tergantung pada jenis peralatan. Misalnya, dalam AM penerima radio amplifier IF beroperasi pada sekitar 470kHz dan bandwidth mereka biasanya 10kHz (465 kHz ke 475kHz), sementara TV umumnya menggunakan 6MHz bandwidth untuk sinyal IF sekitar 30 sampai 40MHz, dan dalam radar lebar pita 10 MHz dapat digunakan.

R.F. Amplifier

Gambar. 1.0.3 FM Radio menggunakan AF, IF dan RF amplifier.

Frekuensi Radio amplifier disetel amplifier di mana frekuensi operasi diatur oleh sirkuit disetel. Sirkuit ini mungkin atau mungkin tidak, disesuaikan tergantung pada tujuan dari penguat. Bandwidth juga tergantung pada penggunaan dan mungkin relatif lebar, atau sempit. Resistansi masukan umumnya rendah, seperti keuntungan. (Beberapa amplifier RF memiliki sedikit atau tidak ada keuntungan sama sekali tapi terutama penyangga antara antena penerima dan sirkuit kemudian untuk mencegah tingkat tinggi sinyal yang tidak diinginkan dari sirkuit penerima mencapai antena, di mana itu bisa kembali ditransmisikan sebagai gangguan). Sebuah fitur khusus dari amplifier RF mana mereka digunakan dalam tahap awal penerima adalah kinerja kebisingan yang rendah. Adalah penting bahwa kebisingan latar belakang umumnya dihasilkan oleh perangkat elektronik, disimpan ke minimum karena penguat akan menangani sinyal amplitudo sangat rendah dari antena (μV atau lebih kecil). Untuk alasan ini adalah umum untuk melihat transistor FET kebisingan yang rendah digunakan dalam tahap ini.

Ultrasonik Amplifier

Amplifier ultrasonik adalah jenis audio frekuensi penanganan penguat dari seluruh 20kHz hingga sekitar 100kHz; mereka biasanya dirancang untuk tujuan tertentu seperti ultrasonik membersihkan, deteksi kelelahan logam, ultrasound scanning, sistem remote control dll Setiap jenis akan beroperasi pada pita frekuensi yang cukup sempit dalam kisaran ultrasonik.

Wideband Amplifier

Amplifier wideband harus memiliki gain konstan dari DC ke beberapa puluh MHz. Mereka digunakan dalam peralatan pengukuran seperti osiloskop dll di mana ada kebutuhan untuk secara akurat mengukur sinyal melalui berbagai frekuensi. Karena bandwidth yang sangat luas mereka, keuntungan rendah.

DC Amplifier

DC amplifier digunakan untuk memperkuat DC (0Hz) tegangan atau sinyal frekuensi sangat rendah di mana level DC dari sinyal penting. Mereka umum di banyak sistem kontrol listrik dan alat ukur.

Amplifier Video

Amplifier Video adalah jenis khusus band penguat lebar yang juga melestarikan tingkat DC sinyal dan digunakan khusus untuk sinyal yang akan diterapkan pada CRT atau peralatan video lainnya. Sinyal video membawa semua informasi foto di TV, video dan radar sistem. Bandwidth amplifier video tergantung pada penggunaan. Dalam penerima TV itu meluas dari 0Hz (DC) untuk 6MHz dan lebih luas masih di radar.

Buffer Amplifier

Amplifier penyangga adalah biasa ditemui, jenis amplifier khusus yang dapat ditemukan dalam salah satu kategori di atas, mereka ditempatkan di antara dua sirkuit lain untuk mencegah pengoperasian satu sirkuit yang mempengaruhi operasi lainnya. (Mereka mengisolasi sirkuit dari satu sama lain). Sering amplifier penyangga memiliki keuntungan dari satu, yaitu mereka tidak benar-benar memperkuat, sehingga output mereka adalah amplitudo yang sama sebagai masukan mereka, tetapi amplifier penyangga memiliki impedansi masukan yang sangat tinggi dan impedansi keluaran yang rendah dan karena itu dapat digunakan sebagai impedansi pencocokan perangkat. Hal ini memastikan bahwa sinyal tidak dilemahkan antara sirkuit, seperti yang terjadi ketika sirkuit dengan impedansi output yang tinggi feed sinyal langsung ke sirkuit lain yang memiliki impedansi input rendah.

Penguat Operasional

Penguat operasional (Op-amp) telah dikembangkan dari sirkuit yang dirancang untuk komputer analog awal di mana mereka digunakan untuk operasi matematika seperti menambah dan mengurangi. Hari ini mereka banyak digunakan dalam bentuk sirkuit terpadu di mana mereka tersedia dalam paket amplifier tunggal atau ganda dan sering dimasukkan ke dalam sirkuit terpadu yang kompleks untuk aplikasi khusus.
Desain didasarkan pada penguat diferensial, yang memiliki dua input, bukan satu, dan menghasilkan output yang sebanding dengan perbedaan antara dua input. Tanpa umpan balik negatif, op amp memiliki gain yang sangat tinggi, biasanya dalam ratusan ribu. Menerapkan umpan balik negatif meningkatkan bandwidth op amp's sehingga mereka dapat beroperasi amplifier sebagai wideband dengan bandwidth di kisaran MHz, tapi mengurangi keuntungan mereka. Sebuah jaringan resistor sederhana dapat menerapkan umpan balik seperti eksternal dan jaringan eksternal lainnya dapat bervariasi fungsi op-amp.

Properties Output Amplifier

Amplifier digunakan untuk meningkatkan amplitudo tegangan atau arus, atau untuk meningkatkan jumlah daya yang tersedia biasanya dari sinyal AC. Apapun tugas, ada tiga kategori amplifier yang berhubungan dengan sifat-sifat output mereka;
1. amplifier Voltage.
2. amplifier sekarang.
3. amplifier Power.

LM324N daya rendah Quad Op Amp.

Klik gambar untuk ST datasheet.

Tujuan dari tegangan penguat adalah untuk membuat amplitudo tegangan output gelombang lebih besar dari bentuk gelombang tegangan input (meskipun amplitudo arus keluaran mungkin lebih besar atau lebih kecil dari arus masukan, perubahan ini kurang penting untuk yang amplifier's dirancang tujuan).
Tujuan dari penguat saat ini adalah untuk membuat amplitudo output gelombang arus lebih besar dari bentuk gelombang arus masukan (meskipun amplitudo tegangan output mungkin lebih besar atau lebih kecil dari tegangan input, perubahan ini kurang penting untuk yang amplifier's dirancang tujuan).
Dalam power amplifier, produk dari tegangan dan arus (yaitu listrik = tegangan x arus) pada output lebih besar dari produk tegangan x arus pada input. Perhatikan bahwa baik tegangan atau arus mungkin kurang pada output dari pada masukan. Ini adalah produk dari dua yang meningkat secara signifikan.

 

Atas Halaman