Penguat Kopling RC
Kopling resistansi-kapasitansi, dalam istilah pendek disebut kopling RC. Ini adalah teknik kopling yang paling banyak digunakan dalam amplifier.
Konstruksi RC Coupled Amplifier dua tahap
Rincian konstruksi rangkaian penguat transistor gabungan RC dua tahap adalah sebagai berikut. Rangkaian amplifier dua tahap memiliki dua transistor, dihubungkan dalam konfigurasi CE dan digunakan catu daya umum V CC . Jaringan pembagi potensial R 1 dan R 2 dan resistor R e membentuk jaringan biasing dan stabilisasi. Kapasitor by-pass emitor C e menawarkan jalur reaktansi rendah ke sinyal.
Resistor RL digunakan sebagai impedansi beban. Input kapasitor C di hadir pada tahap awal dari pasangan penguat sinyal AC ke dasar transistor. Kapasitor C C adalah kapasitor kopling yang menghubungkan dua tahap dan mencegah interferensi DC antara tahap dan mengontrol pergeseran titik operasi. Gambar di bawah ini menunjukkan diagram rangkaian penguat gabungan RC.
Pengoperasian RC Coupled Amplifier
Ketika sinyal input AC diterapkan ke basis transistor pertama, itu diperkuat dan muncul pada beban kolektor R L yang kemudian dilewatkan melalui kapasitor kopling C C ke tahap berikutnya. Ini menjadi masukan dari tahap berikutnya, yang keluarannya diperkuat lagi muncul di seluruh beban kolektornya. Dengan demikian sinyal diperkuat dalam aksi tahap demi tahap.
Poin penting yang harus dicatat di sini adalah bahwa perolehan total lebih kecil daripada produk dari perolehan tahapan individu. Hal ini dikarenakan ketika tahapan kedua dilakukan untuk mengikuti tahapan pertama, makaeffective load resistancetahap pertama berkurang karena efek shunting dari resistansi masukan tahap kedua. Oleh karena itu, dalam penguat multistage, hanya penguatan pada tahap terakhir yang tidak berubah.
Seperti yang kita pertimbangkan penguat dua tahap di sini, fasa keluaran sama dengan masukan. Karena pembalikan fasa dilakukan dua kali oleh rangkaian penguat dikonfigurasi dua tahap CE.
Respon Frekuensi dari RC Coupled Amplifier
Kurva respon frekuensi adalah grafik yang menunjukkan hubungan antara penguatan tegangan dan fungsi frekuensi. Respon frekuensi dari penguat gabungan RC seperti yang ditunjukkan pada grafik berikut.
Dari grafik di atas diketahui bahwa frekuensi roll off atau turun untuk frekuensi di bawah 50Hz dan untuk frekuensi di atas 20 KHz. sedangkan penguatan tegangan untuk rentang frekuensi antara 50Hz dan 20 KHz adalah konstan.
Kami tahu itu,
$$ X_C = \ frac {1} {2 \ pi f_c} $$
Artinya reaktansi kapasitif berbanding terbalik dengan frekuensi.
Pada frekuensi rendah (yaitu di bawah 50 Hz)
Reaktansi kapasitif berbanding terbalik dengan frekuensi. Pada frekuensi rendah, reaktansinya cukup tinggi. Reaktansi kapasitor input C in dan kapasitor kopling C C sangat tinggi sehingga hanya sebagian kecil dari sinyal input yang diperbolehkan. Reaktansi emitor by pass kapasitor C E juga sangat tinggi selama frekuensi rendah. Oleh karena itu, ia tidak dapat memangkas resistansi emitor secara efektif. Dengan semua faktor ini, penguatan voltase turun pada frekuensi rendah.
Pada frekuensi tinggi (yaitu di atas 20 KHz)
Sekali lagi mempertimbangkan hal yang sama, kita tahu bahwa reaktansi kapasitif rendah pada frekuensi tinggi. Jadi, kapasitor berperilaku seperti korsleting, pada frekuensi tinggi. Sebagai akibatnya, efek pembebanan pada tahap berikutnya meningkat, yang mengurangi penguatan tegangan. Bersamaan dengan ini, ketika kapasitansi dioda emitor menurun, itu meningkatkan arus basis transistor yang karenanya penguatan arus (β) berkurang. Oleh karena itu, penguatan tegangan berguling pada frekuensi tinggi.
Pada frekuensi menengah (yaitu 50 Hz hingga 20 KHz)
Gain tegangan kapasitor dipertahankan konstan dalam rentang frekuensi ini, seperti yang ditunjukkan pada gambar. Jika frekuensi meningkat maka reaktansi kapasitor C C menurun yang cenderung meningkatkan gain. Tetapi reaktif kapasitansi yang lebih rendah ini meningkatkan efek pembebanan dari tahap berikutnya dimana terdapat pengurangan penguatan.
Karena kedua faktor ini, keuntungan dipertahankan konstan.
Keuntungan dari RC Coupled Amplifier
Berikut ini adalah keuntungan dari RC coupled amplifier.
Respon frekuensi penguat RC memberikan penguatan konstan pada rentang frekuensi yang luas, oleh karena itu paling cocok untuk aplikasi audio.
Rangkaiannya sederhana dan memiliki biaya lebih rendah karena menggunakan resistor dan kapasitor yang murah.
Ini menjadi lebih kompak dengan teknologi peningkatan.
Kekurangan RC Coupled Amplifier
Berikut ini adalah kerugian dari penguat gabungan RC.
Tegangan dan penguatan daya rendah karena resistansi beban efektif.
Mereka menjadi berisik seiring bertambahnya usia.
Karena pencocokan impedansi yang buruk, transfer daya akan rendah.
Aplikasi RC Coupled Amplifier
Berikut ini adalah aplikasi penguat gabungan RC.
Mereka memiliki fidelitas audio yang sangat baik pada berbagai frekuensi.
Banyak digunakan sebagai penguat tegangan
Karena pencocokan impedansi yang buruk, kopling RC jarang digunakan pada tahap akhir.