Penguat Bertingkat

Analisis Penguat Bertingkat

Seperti telah dijelaskan pada materi sebelumnya bahwa transistor fungsi utamanya sebagai penguat. Banyak cara yang dilakukan supaya transistor mampu menguatkan sinyal input yang kecil menjadi output yang besar dengan tanpa terjadi cacat (distorsi) baik bentuk maupun phasenya. Namun demikian kemampuan sebuah transistor sangat terbatas sehingga keinginan untuk memperkuat setinggi mungkin tidak terpenuhi. Oleh karena itu penguat disusun lebih dari satu penguat, yang sering disebut penguat bertingkat atau cascade amplifier.

Tujuan utama dari penguat bertingkat adalah untuk mendapatkan penguatan daya yang besar tanpa terjadi kecacatan pada outputnya. Susunan penguat bertingkat dapat berupa hubungan antara masing-masing susunan penguat satu dengan yang lain, misalnya CB dengan CE; CE dengan CC; CE dengan CE dan sebagainya disesuaikan tujuan dari penguat.

 Hubungan Penguat Bertingkat

 Hubungan penguat bertingkat dapat dilakukan secara deret (seri) atau jajar (paralel) atau seri parallel.

Gambar  1 . Hubungan penguat
(a) seri, (b) paralel

Untuk mendapatkan penguatan yang besar dari sebuah penguat bertingkat salah satu syarat adalah faktor kesimbangan (matching) impedansi antara penguat pertama dengan penguat selanjutnya yaitu besar impedansi output penguat pertama (Zo1) harus sama dengan besar impedansi input penguat kedua (Zi2) atau selanjutnya.

Utuk mendapatkan keseimbangan impedansi maka antara penguat pertama dan penguat selanjutnya dipasang penghubung (coupling). Macam-macam kopling adalah:

1. Kopling langsung ( direct coupling)

2. Kopling RC

3. Kopling RL

4. Kopling transformator

Diantara ke 4 macam kopling tersebut kopling jenis RC yang paling banyak dipakai dengan alasan praktis karena dimensinya fisiknya kecil, dan ekonomis karena lebih murah dibanding serta dapat memblokir kerusakan pada tingkat selanjutnya. Kentungan kopling langsung memang lebih murah tetapi tidak bisa memblokir kerusakan penguat selanjutnya karena tidak ada komponen perantara sebagai penahan. Sehingga bila penguat pertama rusak, maka penguat selanjutnya akan mengalami kerusakkan juga.

Macam-macam Kopling

Sedangkan kopling lainnya yaitu LC dan transformator dimensi fisik lebih besar sehingga memerlukan tempat yang luas. Transformator juga berfungsi sebagai selektivitas frekuensi untuk dikuatkan amplitudonya di tingkan berikutnya

Gambar 2. Macam-macam kopling.
(a) Langsung, (b) RC, (c) LC, (d) Transformator

Analisis penguat bertingkat berbagai susunan

Penguat 2 tingkat susunan CE dengan CE dengan kopling RC penguat tersebut menerima input berupa sinyal arus is yang mempunyai tahanan dalam Rs

Gambar 3. Penguat 2 tingkat CE dengan CE
(a) Rangkaian DC, (b) Rang pengganti model "h ideal

Masing-masing besar hiE dapat ditentukan dengan cara

Penguat arus dapat dihitung sebagai berikut

masing-masing faktor dapat dihitung

bila disubstitusikan

maka

Bila 

maka 

Pada penguatan 2 tingkan CE dengan CE bentuk gelombang output tidak terjadi beda phase terbukti hasil perkalian  menghasilkan nilai positip. Bila mana beberapa penguat susunan CE mempunyai hfE yang sama disusun sampai jumlah n buah tingkat maka besar penguatan arus total adalah:

bila n genap = tak terjadi beda phase

Penguatan arus penguat cascade dapat dihitung juga dengan

Penguatan daya

Penguatan tegangan 

Penguat 2 tingkat susunan CE dangan CC dengan kopling RC

Gambar 62. Penguat 2 tingkat CE dengan CC
a) Rangkaian DC b) Rangk pengganti model “h” ideal

Untuk mencari hiE1

Untuk menentukan hiE2

Penguatan tegangan

bila masing-masing dibagi dengan vS maka didapatnak penguatan tegangan sebesar

Lanjut ke materi Penguat Darlington ---->

Sumber : Dwi Surjono, Herman(2007). Elektronika: Teori dan Penerapan. Jember: Penerbit Cerdas Ulet Kreatif.