Penguat Daya Kelas AB dan Kelas C.
Penguat kelas A dan kelas B yang dibahas sejauh ini memiliki beberapa keterbatasan. Mari kita sekarang mencoba menggabungkan keduanya untuk mendapatkan rangkaian baru yang akan memiliki semua keuntungan dari penguat kelas A dan kelas B tanpa inefisiensi mereka. Sebelumnya, mari kita bahas masalah penting lainnya, yaituCross over distortion, hasil pertemuan kelas B.
Distorsi Silang
Pada konfigurasi dorong-tarik, dua transistor yang identik masuk ke dalam konduksi, satu per satu dan keluaran yang dihasilkan akan menjadi kombinasi keduanya.
Ketika sinyal berubah atau melintasi dari satu transistor ke transistor lain pada titik tegangan nol, itu menghasilkan sejumlah distorsi ke bentuk gelombang keluaran. Agar transistor dapat bekerja, sambungan basis emitor harus melewati 0.7v, tegangan cut off. Waktu yang dibutuhkan transistor untuk ON dari OFF atau OFF dari status ON disebuttransition period.
Pada titik tegangan nol, periode transisi pengalihan transistor dari satu ke yang lain, memiliki efek yang mengarah ke kejadian di mana kedua transistor dalam keadaan OFF pada satu waktu. Contoh seperti itu bisa disebut sebagaiFlat spot atau Dead band pada bentuk gelombang keluaran.
Gambar di atas dengan jelas menunjukkan distorsi silang yang menonjol dalam bentuk gelombang keluaran. Inilah kelemahan utamanya. Efek distorsi silang ini juga mengurangi nilai puncak ke puncak keseluruhan dari bentuk gelombang keluaran yang pada gilirannya mengurangi keluaran daya maksimum. Ini dapat lebih jelas dipahami melalui karakteristik non-linier dari bentuk gelombang seperti yang ditunjukkan di bawah ini.
Dapat dipahami bahwa distorsi silang ini kurang terlihat untuk sinyal masukan besar, karena menyebabkan gangguan parah untuk sinyal masukan kecil. Distorsi silang ini dapat dihilangkan jika konduksi penguat lebih dari satu setengah siklus, sehingga kedua transistor tidak akan OFF pada saat yang bersamaan.
Ide ini mengarah pada penemuan penguat kelas AB, yang merupakan kombinasi dari penguat kelas A dan kelas B, seperti yang dibahas di bawah ini.
Penguat Daya Kelas AB
Sesuai dengan namanya, class AB merupakan kombinasi dari tipe amplifier class A dan class B. Karena kelas A memiliki masalah efisiensi rendah dan kelas B memiliki masalah distorsi, maka kelas AB ini muncul untuk menghilangkan kedua masalah tersebut, dengan memanfaatkan kelebihan dari kedua kelas tersebut.
Distorsi silang adalah masalah yang terjadi ketika kedua transistor MATI pada saat yang sama, selama periode transisi. Untuk menghilangkan ini, kondisi harus dipilih untuk lebih dari satu setengah siklus. Oleh karena itu, transistor lain masuk ke konduksi, sebelum transistor operasi beralih ke keadaan putus. Ini dicapai hanya dengan menggunakan konfigurasi kelas AB, seperti yang ditunjukkan pada diagram sirkuit berikut.
Oleh karena itu, dalam desain penguat kelas AB, masing-masing transistor dorong-tarik berjalan sedikit lebih dari setengah siklus konduksi di kelas B, tetapi jauh lebih sedikit daripada siklus penuh konduksi kelas A.
Sudut konduksi penguat kelas AB berada di antara 180 o hingga 360 o tergantung pada titik operasi yang dipilih. Ini dipahami dengan bantuan gambar di bawah ini.
Tegangan bias kecil yang diberikan menggunakan dioda D 1 dan D 2 , seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas, membantu titik operasi berada di atas titik potong. Oleh karena itu bentuk gelombang keluaran hasil kelas AB seperti yang terlihat pada gambar di atas. Distorsi crossover yang dibuat oleh kelas B diatasi oleh kelas AB ini, serta inefisiensi kelas A dan B tidak mempengaruhi rangkaian.
Jadi, kelas AB merupakan kompromi yang baik antara kelas A dan kelas B dalam hal efisiensi dan linieritas dengan efisiensi mencapai sekitar 50% sampai 60%. Penguat kelas A, B dan AB disebut sebagailinear amplifiers karena amplitudo dan fasa sinyal keluaran secara linier berhubungan dengan amplitudo dan fasa sinyal masukan.
Penguat Daya Kelas C.
Ketika arus kolektor mengalir kurang dari setengah siklus sinyal input, penguat daya dikenal sebagai class C power amplifier.
Efisiensi penguat kelas C tinggi sementara linieritas buruk. Sudut konduksi untuk kelas C kurang dari 180 o . Biasanya sekitar 90 o , yang berarti transistor tetap diam selama lebih dari setengah sinyal input. Jadi, arus keluaran akan dikirimkan dalam waktu yang lebih singkat dibandingkan dengan penerapan sinyal masukan.
Gambar berikut menunjukkan titik operasi dan keluaran penguat kelas C.
Biasing semacam ini memberikan efisiensi yang jauh lebih baik sekitar 80% ke penguat, tetapi menyebabkan distorsi berat pada sinyal keluaran. Menggunakan penguat kelas C, pulsa yang dihasilkan pada outputnya dapat diubah menjadi gelombang sinus lengkap dari frekuensi tertentu dengan menggunakan rangkaian LC di rangkaian kolektornya.