hanif Seorang perantau yang ingin sukses dengan belajar SEO

Pengertian Power Amplifier

pengertian power amplifier

Pengertian Power Amplifier – Amplifier yaitu sebuah alat yang cukup familiar, tetapi tidak banyak orang yang mengetahui secara detail mengenai alat ini.

Alat ini sering digunakan di kehidupan sehari-hari, khususnya untuk anda yang sering mendengarkan musik dengan bantuan perangkat audio.

Dengan adanya amplifier ini input audio dengan suara yang cenderung kecil bisa dikuatkan, sehingga menjadi lebih besar.

Pengertian Power Amplifier (Penguat Daya)

mycatalogue.id

Power Amplifier (Penguat Daya) adalah sebuah rangkaian elektronika yang fungsinya untuk memperkuat atau memperbesar sinyal masukan.

Pada bidang audio, power amplifier akan menguatkan sinyal suara yang bentuknya analog dari sumber suara (input) menjadi sinyal suara yang lebih besar (output)

Sumber sinyal suara yang dimaksud itu bisa berasal dari alat-alat transduser seperti mikrofon yang bisa mengkonversikan energi suara menjadi sinyal listrik atau Optical Pickup yag mengkonversikan getaran mekanik menjadi sinyal listrik.

Sinyal listrik yang berbentuk sinyal AC itu lalu diperkuat arus (I) serta tegangannya (V) sehingga menjadi output yang lebih besar. Besaran penguatannya ini sering disebut dengan istilah gain.

Gain dilambangkan G dengan satuan decibel (dB) ini merupakan hasil bagi dari daya dibagian output (Pout) dengan daya di bagian inputnya (Pin) dalam bentuk frekuensi listrik AC. Bentuk rumusnya yaitu :

G = 10log (Pout/Pin)

Keterangan :

G = Gain dalam satuan dB
Pout = Power/daya pada bagian output
Pin = Power/daya pada bagian input

Pada umumnya sinyal listrik yang dihasilkan oleh tranduser input sangat kecil yakni sekitar beberapa milivolt atau bahkan hanya beberapa microvolt.

Maka dari itu, sinyal listrik tersebut harus diperkuat supaya bisa menggerakan atau mengoperasikan perangkat tranduser output seperti speaker atau perangkat output lainnya.

Pada small signal amplifier (penguat sinyal kecil), faktor utamanya adalah penguatan linearitas serta memperbesar gain.

Karena tegangan sinyal serta arus yang kecil, jumlah kapasitas penanganan daya efisiensi daya menjadi penting untuk diperhatikan.

Sedangkan power amplifier atau penguat sinyal besar adalah jenis penguat yang memberikan daya yang cukup untuk bisa menggerakan speaker atau perangkat listrik lainnya.

Daya yang dihasilkan umumnya yaitu beberapa watt hingga puluhan watt dan bahkan hingga ratusan watt.

Selain faktor penguatan yang disebut Gain, adapun istilah lain pada power amplifier yaitu tingkat fidelitas (Fidelity).

Sebuah amplifier dikatakan mempunyai fidelitas tinggi (High Fidelity) jika menghasilkan sinyal keluaran (output) yang bentuknya sama dengan sinyal masukan (input).

Perbedaannya hanya pada tingkat penguatan pada amplitudo atau tegangannya saja. Jadi yang dimaksud dengan fidelitas yaitu kemiripan bentuk keluaran hasil replika terhadap sinyal masukan.

Ada satu lagi penyebab penting pada penguat daya yang harus diperhatikan, yakni faktor efisiensi.

Efisiensi pada penguat daya adalah efisiensi daya dari sebuah penguat yang dinyatakan dengan besaran rasio atau persentasi dari output daya dengan input daya.

Sebuah power amplifier dikatakan mempunyai efisiensi tinggi atau 100% efisiensinya jika tidak terjadi kehilangan daya pada proses penguatannya.

Fungsi Power Amplifier

Berikut ini merupakan beberapa fungsi dari power amplifier, diantaranya :

1. Mengatur Karakteristik Suara

Power amplifier bisa digunakan sebagai pengatur karakteristik suara seperti treble, bass, balance, volume dan middle.

Terlebih lagi jika didalamnya ada sebuah komponen AUX misalnya seperti pada TOA. Dengan begitu, maka karakteristik suara pada amplifier bisa diubah sesuai dengan keinginan.

2. Menyesuaikan Suara Keluaran (Output)

Power amplifier bisa membuat output-nya menghasilkan sinyal suara yang hampir sama dengan input-nya.

Hal ini karena pada amplifier terdapat sebuah komponen yang dinamakan dengan pre-amp. Sinyal inputnya yaitu :

  • DVD
  • MP3 Player

Keduanya memiliki karakteristik yang berbeda-beda. Namun, keberadaan komponen tersebut bisa membuat amplifier bisa menguatkan serta bisa menghasilkan suara yang sama.

3. Sebagai Penguat Suara

Amplifier bisa untuk menguatkan sinyal audio yang dimana sinyal tersebut nantinya dikeluarkan dengan melalui gelombang suara pada loudspeaker.

Tetapi sebelum itu sinyal suara input yang ada akan dikonversi lebih dulu menjadi sinyal listrik dengan tujuan agar tegangannya bisa naik. Jika tegangan sudah naik maka nantinya akan menghasilkan sinyal yang lebih besar.

Cara Kerja Amplifier

Pada rangkaian amplifier audio tersusun atas rangkaian tertentu supaya bisa menghasilkan gain dari arus serta tegangan.

Cara kerjanya yaitu melalui beberapa tahap, mulai dari amplficasi tegangan hingga mencapai tahap output daya.

1. Penguat Tegangan

Pada tahapan ini, sinyal pada input daya sumber lalu diberikan ke amplifier elektronik. Sinyal ini mempunyai kisaran milivolt serta perannya untuk menggerakkan tahap selanjutnya.

Jadi pada tahap ini sejumlah besar tegangan diperkuat untuk memproses pada tahapan berikutnya.

Tujuannya untuk bisa memperoleh amplifier kelas A. Sementara itu, penguatan tegangan esensial dicapai dengan memanfaatkan dua/lebih amplifier kelas A yang masih ditambah dengan RC.

2. Driver

Pada tahap ini menampilkan amplifikasi tegangan dan tahap output (keluaran) daya. Tahap penguat tegangan saja masih belum cukup untuk bisa mendorong pada tahap output daya.

Karena memiliki impedansi input daya yang rendah, tahap kedua inilah yang berperan sebagai tahap tengah yang menghasilkan keuntungan dari arus.

Tidak hanya itu saja, pada tahapan ini juga menghasilkan keuntungan dari daya yang juga cukup.

3. Output

Tahapan ini yaitu merupakan tahapan yang terakhir, pada tahap ini terdapat dua garis besar, yakni pengaturan push and pull dan transistor tunggal.

Tetapi, kebanyakan lebih memilih menggunakan pengaturan push-pull. Hal ini karena pengaturan ini dianggap lebih efisien, output daya yang dihasilkan juga tinggi. Selain itu, kelebihannya ada pada pembatalan arus DC serta pembatalan harmonik.

Jenis Power Amplifier dan Tabelnya

pengertian power amplifier

Jenis Sinyal Jenis Konfigurasi Klarifikasi Frekuensi Operasi
Sinyal Kecil Common Emitter Penguat Kelas A Arus Langsung (DC)
Sinyal Besar Common Base Penguat Kelas B Frekuensi Audio (AF)
Common Collector Penguat Kelas AB Frekuensi Radio RF
Penguat Kelas C Frekuensi VFH, UHF, SHF

Salah satu cara untuk mengelompokan jenis-jenis power amplifier yaitu dengan cara pembagian “kelas” pada power amplifier.

Kelas amplifier umumnya sering digunakan bisa dibagi menjadi kelas A, AB, B, C dan D. Berikut ini yaitu penjelasan singkat dengan kelas-kelas penguat daya tersebut.

Class A Power Amplifier

Penguat kelas A yaitu kelas penguat yang didesain paling sederhana dan paling umum digunakan. Seperti pada namanya yang berarti kelas terbaik.

Power amplifier kelas A ini mempunyai tingkat distorsi sinyal yang rendah dan mempunyai liniearitas yang tertinggi dari semua kelas penguat lainnya.

Power amplifier kelas A umumnya menggunakan transistor single (transistor bipolar, IGBT, FET) yang terhubung secara konfigurasi Common Emitter (Emitor Bersama).

Letak titik kerja (titik Q) berada pada pusat kurva karakteristik atau berada pada setengah Vcc (Vcc/2) dengan tujuan untuk mengurangi distori pada saat penguatan sinyal.

Power amplifier kelas A ini menguat sinyal input satu gelombang penuh atau 360°. Untuk mencapai linearitas dan gain yang tinggi, amplifier kelas A ini mengharuskan transistor dalam keadaan aktif selama siklus AC.

Hal ini menyebabkan pemborosan dan pemanasan yang berlebihan, sehingga menyebabkan ketidakefisienan. Efisiensi amplifier kelas A ini hanya berkisar 25% – 50%.

Class B Power Amplifier

Kelas B ini diciptakan untuk mengatasi masalah efisiensi serta permasalahan yang berlebihan pada power amplifier kelas A.

Letak titik kerja (Q-point) berada di ujung kurva karakteristik, sehingga hanya menguatkan setengah input gelombang atau 180° gelombang.

Karena hanya melakukan penguatan setelah gelombang serta menonaktifkan setengah gelombang lainnya, power amplifier kelas B ini mempunyai efisiensi yang lebih tinggi dibandingkan dengan power amplifier kelas A.

Secara teoritis, amplifier kelas B mempunyai efisiensi sebesar 78,5%. Kelemahan pada power amplifier kelas B ini merupakan terjadinya distorsi cross-over.

Class AB Power Amplifier

Power amplifier kelas AB yaitu gabugan dari power amplifier kelas A dan kelas B. Power amplifier kelas AB ini merupakan kelas penguat yang paling sering digunakan pada desain Audio Power Amplifier.

Titik kerja pengut kelas AB berada diantara titik kerja penguat kelas A dan kelas B, sehingga penguat kelas AB bisa menghasilkan penguat sinyal yang tidak distorsi seperti pada power amplifier kelas A dan mendapatkan efisiensi daya yang lebih tinggi seperti pada penguat kelas B.

Penguat kelas AB menguatkan sinyal dari 180° – 360° dengan efisiensi daya dari 25% – 78,5%.

Class C Power Amplifier

Amplifier kelas C ini menguatkan sinyal input kurang dari setengah gelombang (kurang dari 180°) sehingga distorsi pada outputnya menjadi sangat tinggi.

Tetapi efisiensi daya pada penguat kelas C ini sangat baik yakni bisa mencapai efisiensi daya hingga 90%.

Penguat kelas C seringkali digunakan pada aplikasi khusus seperti penguat pada pemancar frekuensi radio dan alat-alat komunikasi lainnya.

Class D Power Amplifier

Power amplifier kelas D ini menggunakan penguatan pada bentuk pulsa atau biasanya disebut dengan teknis Pulse Width Modulation (PWM).

Dimana lebar pulsa ini proposional terhadap amplitudo sinyal input yang pada tingkat akhirnya sinyal PWM akan menggerakan transistor switching ON dan OFF sesuai dengan lebar pulsanya.

Power amplifier kelas D ini secara teoritis bisa mencapai efisiensi daya hingga 90% – 100% karena transistor yang menangani penguatan daya tersebut bekerja sebagai Switch Binary yang sempurna.

Sehingga tidak terjadi pemborosan waktu ketika transisi sinyal dan tidak ada daya yang diboroskan ketika tidak ada sinyal input.

Pada umumnya transistor yang dipakai untuk amplifier kelas D yakni transistor jenis MOSFET. Suatu penguat kelas D biasanya terdiri dari sebuah generator gelombang gigi gergaji, komparator, rangkaian switch dan sebuah Low Pass Filter (LPF).

Kalaupun bisa menghasilkan efisiensi daya yang tinggi, penguat kelas D ini membutuhkan sumber catu daya yang stabil serta respon frekuensi tingginya sangat tergantung pada impedansi speaker.

Jenis Amplifier

Pada umumnya amplifier dibagi menjadi 4 jenis. Berikut ini akan dijelaskan lebih rinci mengenai keempat jenis amplifier tersebut.

1. Output Transformer (Power Amplifier OT)

Amplifier jenis ini yaitu yang menggunakan kopling atau sebuah trafo untuk menghubungkan rangkaian penguat akhir dengan beban pengeras suara.

Respon frekuensi amplifier OT biasanya berada pada range audio menengah, sehingga reproduksi suara nada bassnya tidak terlalu bagus.

kelebihan amplifier OT ini tahan terhadap short circuit penguat akhir, sehingga penguat suara (loud speaker) menjadi tidak cepat rusak.

Amplifier jenis ini biasanya sering digunakan sebagai pengeras suara saat berpidato, ceramah dan lain sebagainya.

2. Output Transformer Less (Power Amplifier OTL)

Amplifier jenis ini tidak menggunakan transformator sebagai kopling dari rangkaiannya dengan pengeras suara.

Amplifier jenis ini memiliki ciri khas yang terdapat pada jenis catu daya nya (power supply). Amplifier OTL juga menggunakan tegangan non simetris untuk memfungsikannya.

Selain itu, Amplifier OTL memiliki ciri khas lainnya yakni adanya ukuran kapasitor yang cukup besar. Bahkan biasanya lebih dari 1000µF.

Kapasitor yang dipakai pada amplifier ini jenisnya ELCO yang memiliki arah polaritas yang terdiri dari positif (+) dan negatif (-).

Salah satu fungsi pada amplifier ELCO berguna untuk menstabilkan tegangan listrik. Untuk pengaplikasiannya, amplifier OTL biasa digunakan pada perangkat elektronik seperti televisi, handphone, radio, laptop dan lain sebagainya.

3. Output Capasitor Less (Power Amplifier OCL)

Amplifier jenis ini biasanya dipakai pada penguat daya amplitudo yang besar, maka dari itu jenis ini dipasangkan catu daya (power supply) simetris.

Selain itu, amplifier OCL dianggap lebih aman pada output yang dikeluarkan ke beban pengeras suara (loudspeaker).

Amplifier jenis ini memiliki ciri khas pada salah satu ujung beban keluaran yang terhubung dengan CT transformator.

CT transformator fungsinya sebagai sumber tegangan pada titik simpul atau tengah dari suatu gelombang suara yang dihasilkan.

Sehingga sinyal suara yang dihasilkan amplifier jenis ini akan menjadi cukup lebih besar dan ngebass jika dibandingkan dengan yang lainnya.

4. Power Amplifier BTL (Bridge Transformer Less)

Amplifier jenis ini merupakan hasil dari penggabungan dari dua amplifier menggunakan sebuah sistem yang sering disebut dengan istilah bridge.

Dengan begitu, amplifier BTL akan mendapatkan sinyal amplitudo sebesar 2 kali lipat dari pada hanya memakai satu buah saja.

Tetapi ada permasalahan yang seringkali terjadi pada amplifier BTL, yakni memiliki panas yang berlebihan pada masing-masing IC (Integrated Circuit).

Untuk mengatasinya, maka harus dipasangkan pendingin yang cukup besar pada setiap IC supaya mencegahnya terbakar atau hangus.

Komponen Penyusunan Amplifier

pengertian power amplifier

Supaya bisa berfungsi, amplifier ini tersusun kepada beberapa komponen yang membentuk rangkaian. Komponen-komponen itu diantaranya :

1. Trafo

pengertian power amplifier
seputarilmu.com

Pada sebuah amplifier trafo ini perannya sebagai sumber daya utama. Fungsinya untuk menurunkan tegangan supaya sesuai dengan tegangan yang dibutuhkan amplifier.

Supaya daya penguatan yang dihasilkan bisa besar, maka sumber daya yang dipasok pada amplifier juga harus besar.

2. ELCO (Electrolyte Capacitor)

teknosmart.co

Komponen ini fungsinya untuk menyaring arus listrik bergelombang menjadi rata, komponen ini juga fungsinya untuk mempengaruhi suara bertipe bass pada amplifier.

Jika ELCO semakin besar, maka kualitas bass yang dihasilkan pun semakin bagus. Singkatnya, fungsi dari komponen ini pada amplifier yaitu untuk menyesuaikan sinyal input (masukan) menjadi sinyal output (keluaran) berkualitas bagus.

Hasil ini bisa diperoleh dari proses penyaringan arus listrik yang dilakukan.

3. Tone Control

pengertian power amplifier
jazztimes.com

Komponen ini fungsinya untuk mengatur nada atau untuk mengatur karakteristik frekuensi. Dengan komponen ini, suara seperti treble, middle dan bass bisa diatur sesuai keinginan.

Adapun fungsi lain dari komponen ini yaitu untuk mengatur amplitudo sinyal dari audio. Umumnya metode tone control yang digunakan adalah aktif dan pasif.

Setiap metode ini mempunyai fungsi yang berbeda-beda. Walaupun begitu, fungsi utamanya yaitu tetap untuk memungkinkan menyesuaikan output (keluaran).

4. Sanken

solfegio.com

Sanken (jengkol) merupakan sebuah transistor yang khusus digunakan untuk power amplifier. Sebuah amplifier umumnya digunakan setidaknya 2 sanken.

Jika ingin lebih, bisa ditambahkan dengan kelipatannya. Sanken merupakan komponen dengan fungsi paling penting.

Karena itu, untuk menunjang performanya, komponen ini perlu dipasang dengan heatsink untuk mengalirkan udara keluar, sehingga tidak menyebabkan panas.


Demikianlah pembahasan mengenai pengertian power amplifier. Semoga bisa bermanfaat bagi kita semua. Sekian sampai jumpa, terimakasih 😃

hanif Seorang perantau yang ingin sukses dengan belajar SEO

Pengertian Band Stop Filter

hanif
4 min read

Pengertian Impedansi Listrik

hanif
3 min read

Pengertian Hukum Lenz

hanif
2 min read

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan.

Situs ini menggunakan Akismet untuk mengurangi spam. Pelajari bagaimana data komentar anda diproses.