Penguat Daya Kelas A.

Kami telah menemukan detail bias transistor, yang sangat penting untuk pengoperasian transistor sebagai penguat. Oleh karena itu untuk mencapai penguatan yang tepat, bias transistor harus dilakukan sedemikian rupa sehingga penguat beroperasi pada wilayah linier.

Penguat daya Kelas A adalah penguat daya di mana arus keluaran mengalir untuk seluruh siklus catu masukan AC. Oleh karena itu, sinyal lengkap yang ada pada masukan diperkuat pada keluaran. Gambar berikut menunjukkan diagram rangkaian untuk penguat Daya Kelas A.

Dari gambar di atas, dapat dilihat bahwa trafo berada pada kolektor sebagai beban. Penggunaan transformator memungkinkan pencocokan impedansi, menghasilkan pemindahan daya maksimum ke beban misalnya pengeras suara.

Titik operasi penguat ini ada di wilayah linier. Ini dipilih sehingga arus mengalir untuk seluruh siklus input ac. Gambar di bawah ini menjelaskan pemilihan titik operasi.

Karakteristik keluaran dengan titik operasi Q ditunjukkan pada gambar di atas. Di sini (I _c ) _Q dan (V _ce ) _Q mewakili tidak ada arus kolektor sinyal dan tegangan antara kolektor dan emitor masing-masing. Ketika sinyal diterapkan, titik-Q bergeser ke Q ₁ dan Q ₂ . Arus keluaran meningkat ke (I _c ) _max dan turun ke (I _c ) _min . Demikian pula, tegangan kolektor-emitor meningkat menjadi (V _ce ) _maks dan turun ke (V _ce ) _min .

Daya DC yang diambil dari baterai kolektor V _cc diberikan oleh

$$ P_ {in} = tegangan \ kali arus = V_ {CC} (I_C) _Q $$

Kekuatan ini digunakan di dua bagian berikut -

Daya hilang dalam beban kolektor karena panas diberikan oleh

$$ P_ {RC} = (saat ini) ^ 2 \ kali resistansi = (I_C) ^ 2_Q R_C $$

Daya yang diberikan ke transistor diberikan oleh

$$ P_ {tr} = P_ {in} - P_ {RC} = V_ {CC} - (I_C) ^ 2_Q R_C $$

Ketika sinyal diterapkan, daya yang diberikan ke transistor digunakan di dua bagian berikut -

Daya AC dikembangkan melintasi resistor beban RC yang merupakan output daya ac.

$$ (P_O) _ {ac} = I ^ 2 R_C = \ frac {V ^ 2} {R_C} = \ left (\ frac {V_m} {\ sqrt {2}} \ right) ^ 2 \ frac {1 } {R_C} = \ frac {V_m ^ 2} {2R_C} $$

Dimana I adalah nilai RMS arus keluaran ac melalui beban, V adalah nilai RMS dari tegangan ac, dan V_m adalah nilai maksimum V.
Daya DC yang dihamburkan oleh transistor (daerah kolektor) dalam bentuk panas, yaitu (P _C ) _dc

Kami telah mewakili seluruh aliran daya dalam diagram berikut.

Penguat daya kelas A ini dapat memperkuat sinyal kecil dengan distorsi paling kecil dan keluarannya akan menjadi replika masukan yang tepat dengan kekuatan yang ditingkatkan.

Let us now try to draw some expressions to represent efficiencies.

Efisiensi Keseluruhan

Efisiensi keseluruhan dari rangkaian penguat diberikan oleh

$$ (\ eta) _ {keseluruhan} = \ frac {ac \: power \: dikirim \: ke \: the \: load} {total \: power \: terkirim \: oleh \: dc \: supply} $ $

$$ = \ frac {(P_O) _ {ac}} {(P_ {in}) _ {dc}} $$

Efisiensi Kolektor

Efisiensi kolektor transistor didefinisikan sebagai

$$ (\ eta) _ {kolektor} = \ frac {rata-rata \: ac \: daya \: keluaran} {rata-rata \: dc \: daya \: masukan \: ke \: transistor} $$

$$ = \ frac {(P_O) _ {ac}} {(P_ {tr}) _ {dc}} $$

Ekspresi untuk efisiensi keseluruhan

$$ (P_O) _ {ac} = V_ {rms} \ kali I_ {rms} $$

$$ = \ frac {1} {\ sqrt {2}} \ left [\ frac {(V_ {ce}) _ {max} - (V_ {ce}) _ {min}} {2} \ kanan] \ kali \ frac {1} {\ sqrt {2}} \ left [\ frac {(I_C) _ {max} - (I_C) _ {min}} {2} \ right] $$

$$ = \ frac {[(V_ {ce}) _ {max} - (V_ {ce}) _ {min}] \ times [(I_C) _ {max} - (I_C) _ {min}]} { 8} $$

Karena itu

$$ (\ eta) _ {keseluruhan} = \ frac {[(V_ {ce}) _ {max} - (V_ {ce}) _ {min}] \ times [(I_C) _ {max} - (I_C ) _ {mnt}]} {8 \ times V_ {CC} (I_C) _Q} $$