Penguat Daya Kelas B.

Ketika arus kolektor mengalir hanya selama setengah siklus positif dari sinyal input, penguat daya dikenal sebagai class B power amplifier.

Operasi Kelas B

Biasing transistor pada operasi kelas B sedemikian rupa sehingga pada kondisi sinyal nol, tidak akan ada arus kolektor. Ituoperating pointdipilih untuk berada pada tegangan potong kolektor. Jadi, saat sinyal diterapkan,only the positive half cycle diperkuat pada keluaran.

Gambar di bawah ini menunjukkan bentuk gelombang input dan output selama operasi kelas B.

Ketika sinyal diterapkan, rangkaian bias maju untuk setengah siklus positif dari input dan karenanya arus kolektor mengalir. Tetapi selama setengah siklus negatif input, rangkaian bias balik dan arus kolektor tidak akan ada. Karenanyaonly the positive half cycle diperkuat pada keluaran.

Karena setengah siklus negatif sama sekali tidak ada, distorsi sinyal akan tinggi. Juga, ketika sinyal yang diterapkan meningkat, disipasi daya akan lebih banyak. Tetapi jika dibandingkan dengan penguat daya kelas A, efisiensi keluarannya meningkat.

Nah, untuk meminimalkan kerugian dan mencapai distorsi rendah, efisiensi tinggi, dan daya keluaran tinggi, konfigurasi dorong-tarik digunakan dalam penguat kelas B.

Amplifier Dorong-Tarik Kelas B.

Meskipun efisiensi penguat daya kelas B lebih tinggi daripada kelas A, karena hanya satu setengah siklus input yang digunakan, distorsinya tinggi. Selain itu, daya input tidak digunakan sepenuhnya. Untuk mengatasi masalah ini, konfigurasi dorong-tarik diperkenalkan di penguat kelas B.

Konstruksi

Rangkaian penguat daya kelas B dorong-tarik terdiri dari dua transistor identik T ₁ dan T ₂ yang basisnya terhubung ke sekunder dari transformator input center-tap T _r1 . Emitter disingkat dan kolektor diberi pasokan V _CC melalui primer transformator keluaran T _r2 .

Susunan rangkaian penguat dorong-tarik kelas B, sama dengan penguat dorong-tarik kelas A kecuali bahwa transistor bias saat terputus, daripada menggunakan resistor bias. Gambar di bawah ini memberikan perincian konstruksi penguat daya kelas B push-pull.

Operasi rangkaian penguat tarik dorong kelas B dirinci di bawah ini.

Operasi

Rangkaian penguat dorong-tarik kelas B yang ditunjukkan pada gambar di atas menjelaskan bahwa kedua transformator berada di tengah-tengah. Ketika tidak ada sinyal yang diterapkan pada input, transistor T ₁ dan T ₂ dalam kondisi terputus dan karenanya tidak ada arus kolektor yang mengalir. Karena tidak ada arus yang ditarik dari V _CC , tidak ada daya yang terbuang.

Ketika sinyal input diberikan, itu diterapkan ke transformator input T _r1 yang membagi sinyal menjadi dua sinyal yang berada di luar fasa 180 ^o satu sama lain. Kedua sinyal ini diberikan ke dua transistor identik T ₁ dan T ₂ . Untuk setengah siklus positif, basis transistor T ₁ menjadi positif dan arus kolektor mengalir. Pada saat yang sama, transistor T ₂ memiliki setengah siklus negatif, yang membuat transistor T ₂ dalam kondisi terputus dan karenanya tidak ada arus kolektor yang mengalir. Bentuk gelombang yang dihasilkan seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut.

Untuk setengah siklus berikutnya, transistor T ₁ berada dalam kondisi terputus dan transistor T ₂ mengalami konduksi, untuk menyumbang keluaran. Karenanya untuk kedua siklus, masing-masing transistor bekerja secara bergantian. Trafo keluaran T _r3 berfungsi untuk menggabungkan dua arus yang menghasilkan bentuk gelombang keluaran yang hampir tidak terdistorsi.

Efisiensi Daya Amplifier Dorong-Tarik Kelas B.

Arus pada masing-masing transistor merupakan nilai rata-rata dari loop setengah sinus.

Untuk loop setengah sinus, I _dc diberikan oleh

$$ I_ {dc} = \ frac {(I_C) _ {max}} {\ pi} $$

Karena itu,

$$ (p_ {in}) _ {dc} = 2 \ times \ left [\ frac {(I_C) _ {max}} {\ pi} \ times V_ {CC} \ kanan] $$

Di sini faktor 2 diperkenalkan karena ada dua transistor dalam penguat dorong-tarik.

Nilai RMS arus kolektor = $ (I_C) _ {max} / \ sqrt {2} $

Nilai RMS tegangan keluaran = $ V_ {CC} / \ sqrt {2} $

Dalam kondisi ideal tenaga maksimum

Karena itu,

$$ (P_O) _ {ac} = \ frac {(I_C) _ {max}} {\ sqrt {2}} \ times \ frac {V_ {CC}} {\ sqrt {2}} = \ frac {( I_C) _ {max} \ times V_ {CC}} {2} $$

Sekarang efisiensi maksimum secara keseluruhan

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

$$ = \ frac {(I_C) _ {max} \ times V_ {CC}} {2} \ times \ frac {\ pi} {2 (I_C) _ {max} \ times V_ {CC}} $$

$$ = \ frac {\ pi} {4} = 0,785 = 78,5 \% $$

Efisiensi kolektor akan sama.

Oleh karena itu penguat dorong-tarik kelas B meningkatkan efisiensi daripada penguat dorong-tarik kelas A.

Amplifier Kelas B Dorong-Tarik Simetri Pelengkap

Penguat tarik dorong yang baru saja dibahas meningkatkan efisiensi tetapi penggunaan transformator yang disadap tengah membuat rangkaian menjadi besar, berat dan mahal. Untuk membuat rangkaian sederhana dan meningkatkan efisiensi, transistor yang digunakan dapat dilengkapi, seperti yang ditunjukkan pada diagram rangkaian berikut.

Rangkaian di atas menggunakan transistor NPN dan transistor PNP yang terhubung dalam konfigurasi push pull. Ketika sinyal input diterapkan, selama setengah siklus positif dari sinyal input, transistor NPN bekerja dan transistor PNP terputus. Selama setengah siklus negatif, transistor NPN terputus dan transistor PNP bekerja.

Dengan cara ini, transistor NPN menguat selama setengah siklus input positif, sedangkan transistor PNP menguat selama setengah siklus input negatif. Karena transistor keduanya saling melengkapi, namun bertindak secara simetris saat dihubungkan dalam konfigurasi tarikan dorong kelas B, rangkaian ini disebut sebagaiComplementary symmetry push pull class B amplifier.