Amplifier Kelas A OT (Output Transformer)

Rangkaian penguat daya (amplifier) kelas A dengan menggunakan beban trafo adalah amplifier yang outputnya menggunakan kopling sebuah transformer antara power amplifier dengan beban (loud speaker). Beban yang sesungguhnya dari rangkaian penguat daya (amplifier) ini adalah RL, dimana RL ini misalnya bisa berupa loud speaker. Karena power amplifier ini bekerja di kelas A dan antara penguat daya (amplifier) dengan RL ini dihubungkan dengan transformator atau trafo maka power amplifier jenis ini disebut dengan power amplifier OT (Output Transformer) kelas A. Rangkaian dasar dari amplifier kelas A dengan output transformator dapat dilihat pada gambar berikut.

Rangkaian Dasar Amplifier OT Kelas A

Dengan asusmsi trafo yang digunakan dalam rangkaian penguat ini adalah ideal, sehingga berlaku rumusan sebagai berikut.

$n=\frac{Np}{Ns}=\frac{Vp}{Vs}=\frac{Is}{Ip}$

Sehingga diperoleh :

$\frac{Vp}{Ip}=\frac{Vp}{Vs}\frac{Is}{Ip}\frac{Vs}{Is}$

$\mathbf{R_{L}'=n^{2}R_{L}}$

Beban ac yang dirasakan oleh kolektor pada bagian primer trafo adalah R_L’. Sedangkan beban dc yang dirasakan kolektor adalah 0. Karena secara ideal Rdc dari trafo adalah 0 Ohm. Dengan demikian garis beban dc dan ac dari rangkaian penguat kelas A OT diatas adalah seperti pada gambar berikut.

Garis Beban DC Dan AC Amplifier Kelas A OT (Output Transformer)

Dari gambar garis beban DC dan AC diatas terlihat bahwa garis beban dc hampir vertikal. Hal ini disebabkan karena garis beban dc hanya dipengaruhi oleh resistansi RE yang nilainya sangat kecil. Dengan demikian harga VCEQ hampir sama dengan VCC. Perhitungan daya untuk penguat daya (amplifier) kelas A dengan beban trafo adalah sebagai berikut. Daya rata-rata pada beban RL (pada kumparan skunder trafo) yang disebabkan oleh adanya sinyal ac adalah:

$P_{L}=\frac{Ic_{m}^{2}\cdot R_{L}'}{2}$

dimana Ic_m adalah harga puncak atau harga maksimum dari sinyal output ic. Daya pada beban akan maksimum apabila Ic_m = ICQ, yaitu:

$P_{L},mak=\frac{ICQ^{2}\cdot R_{L}'}{2}$

Pada penguat dengan beban trafo (amplifier OT), bila titik kerja ditengah-tengah garis beban agar diperoleh ayunan sinyal output maksimum, maka besarnya ICQ adalah (RL’ >> RE):

$ICQ=\frac{VCC}{R_{L}'}$

Sehingga diperoleh :

$P_{L},mak=\frac{VCC^2}{2R_{L}'}$

Sehingga daya rata-rata yang diberikan dari catu daya ke jaringan kolektor amplifier (PCC) adalah :

$P_{CC}=VCC\cdot ICQ$

Sehingga daya rata-rata (PCC) :

$P_{CC}=\frac{VCC^2}{R_{L}'}$

Setelah diketahui harga PL dan PCC, maka dapat ditentukan efesiensi amplifier kelas A OT (Output Transformer). Efesiensi penguat adalah perbandingan antara daya beban dengan daya dari catu daya yang digunakan penguat tersebut, yaitu:

$\eta =\frac{P_{L}}{P_{CC}}=\frac{Ic_{m}^2\cdot (R_{L}'/2)}{VCC^2/R_{L}'}$

Efesiensi penguat daya akan maksimum apabila sinyal output maksimum yaitu Ic_m = ICQ dengan kondisi ICQ terletak ditengah-tengah garis beban. Dengan anggapan RL’ >> RE, maka efesiensi maksimum penguat daya kelas A dengan trafo (OT) adalah:

$\eta_{mak} =\frac{P_{L},_{mak}}{P_{CC}}=\frac{VCC^2/2R_{L}'}{VCC^2/R_{L}'}=0,5$

Sehingga dapat disimpulkan bahwa efesiensi maksimum penguat daya kelas A dengan Output Transfomer (OT) adalah 0,5 atau 50 %. Efesiensi penguat ini adalah mulai dari 0% yaitu pada saat tidak ada sinyal output sampai maksimal 50% yaitu pada saat sinyal output maksimum.

Berbagi Artikel "Amplifier Kelas A OT (Output Transformer)":