Sekarang, karena P >1, maka pers. (5.3.8) dapat mudah dipecahkan untuk memberikan perkiraan yang sangat mendekati:
Untuk modeling komputer, waktu transit ke Tf depan yang diperkenalkan pada pers. (5.2.4) biasanya diperlukan.
Tidak seperti frekuensi transisi, waktu transit ke depan relatif tidak tergantung
pada kondisi pengoperasian. Untuk menentukan waktu transisi ke depan dari persamaan
frekuensi transisi, pertama carilah kapasitans difusinya . Dengan demikian, pers.
(5.3.9) dapat ditulis sebagai:
Jika resistans bulk kolektor yang dilambangkan di sini dengan
rc’c" penting,artinya, maka pengaruh dari kapasitans base kolektor-nya diperbesar
dengarr apa yang disebut Miller effect (ini diuraikan dalam bagian 5.4), dan pers.
(5.3.12) menjadi:
Amplifier CE dengan rangkaian output dan input tertala ditunjukkan
dalam Gb. 5.4.1(a). C3 dan Ca adalah kapasitor pernblokir dc dengan reaktans yang
dapat diabaikan pada frekuensi tinggi. Resistor bias Rbias memasok arus bias ke base, dan ini dapat juga dianggap
mempunyai pengaruh yang
dapat diabaikan terhadap
kinerja pada frekuensi tinggi. sumber sinyalnya ditunjukkan sebagai pembangkit arus
ekivalen is ,rs Rangkaian ekivalennya, yang menggunakan rangkaian ekivalen trybrid untuk transistor, ditunjukkan dalam Gb.
5.4.1(b), di mana rb’b telah dianggap dapat diabaikan. Dari rangkaian ekivalen
Gb. 5.4.10) dapat dilihat bahwa resistans output transistor dan resistans beban-nya
berada dalam keadaan paralel dengan rangkaian tertala outPut. Kapasitans output
transistor, yang ditunjukkan sebagai Cc3, paralel dengan kapasitans penala rangkaian
C2 dan akan merupakan bagian dari rangkaian resonan. Kalau induktor output
mempunyai resistans seri r2 dan induktans L2, maka seperti yang ditunjukkan dalam
Gb. 5.4.1(c), komponen pada sisi outputnya dapat dikelompokkan dalam satu bentuk
admiuans sebagai
Persamaan arus untuk simpul outputnya adalah:
Dari ini gain voltage-nya adalah:
Admittans
keluarannya dapat ditulis dalam bentuk persamaan (l-4.2).:
Efek redam
resistans output dan resistans beban transistor diperhitungkan dalam penghitungan
resistans dinamis efektif Faktor
Q efektif rangkaian output adalah
Beralih kini kepada rangkaian input, persamaan simpul
inputnya adalah
resistans dinamiknya diperoleh dari:
Miller admittance konstan terhadap jangkauan frekuensi
bandwith -3dbnya, maka faktor Q rangkaian
masukan adalah
Dalam banyak situasi sumber sinyal input itu direpresentasikan
oleh generator tegangan ekivalen, dan penguatan tegangan yang mengacu kepada sumber
emf penting untuk diperhitikin. Dalam hubungannya dengan sumber generator arus
ekivalen, emf adalah
dari persamaan simpul masukan:
5.4 AMPLIFIER COMMON-EMITTER (CE)
Konfigurasi penguat tegangan yang paling banyak digunakan
untuk menguatkan sinyal kecil dan frekuensi rendah adalah penguat emitor
ditanahkan atau emitor bersama (CE). Pada penguat emitor bersama sinyal masukan
dikenakan pada basis-emitor dan sinyal keluaran dikenakan pada kolektor-emitor. Amplifier common-emitter dapat kita sebut juga dengan
sebutan penguat emitor bersama. Dalam melakukan pengecekan pada rangkaian
penguat emitor bersama, dapat disimpulan bahwa untuk meng-crosscheck sudah
berfungsi apa belum yaitu dengan mengecek pada bagian transistornya. Dapat kita
lihat pada Gambar 5.4.1(a) merupakan rangkaian Amplifier CE beserta input dan
outputnya. Pada gambar tersebut dapat kita ketahui bahwa C₃ dan C₄ merupakan
kapasitor pemblokir DC.
5.6 AMPLIFIER COMMON-BASE (CB)
Pada gambar 5.6.1 dapat kita lihat rangkaian ekivalen untuk
transistor common-base (CB) beserta versi yang disederhanakannya. Dalam gambar
dapat kita lihat juga Ccb’ tampak paralel dengan kapasitansi output Cc dan
karena itu tidak menyumbang kepada kapasitansi input. Disimpulkan pula bahwa
resistansi input untuk rangkaian Common Base (CB) lebih kecil daripada untuk
rangkaian Common Emitter (CE). Input daripada common base sendiri terletak
pada emitter and base, sedangkan outputnya berada diantara
collector and base
Berdasarkan gambar rangkaian,dapat kita ketahui
pula Gain Arus hubung pendek (Aisc) pada amplifier Common Base (CB) dapat
dirumuskan :
Pada gambar 5.6.2 dapat kita lihat sebuah rangkaian Common
Base (CB) dengan beban kolektor tertala,rangkaian ekivalennya,dan rangkaian
yang sudah disederhanakan. Berdasarkan gambar 5.6.2,dapat kita tarik kesimpulan
untuk rumus Penguat Tegangan (Av) pada suatu rangkaian amplifier Common Base
(CB) yang mengacu pada terminal E-B :
5.7 PENGUATAN DAYA YANG TERSEDIA (Gav)
Seperti yang kita ketahui bahwa pada penguatan daya tinggi
diperlukan amplifier cascade (formula friis) untuk mempertahankan
faktor noise. Pada penguatan daya yang tersedia sendiri untuk kedua rangkaian
(Common Base dan Common Emitter),dapat kita simpulkan dengan rumus sebagai
berikut :
Penguatan daya pada Common Emitter dan Common Base tentunya
berbeda antara satu dengan yang lainnya. Perhitungan rumus perbandingan ratio
penguatan daya antara Common Emitter dengan Common Base dijelaskan pada rumus
dibawah ini
Dari keterangan diatas kita dapat mengetahui bahwa penguatan
daya tersedia pada Common Emitter (CE) lebih besar dibandingkan dengan Common
Base (CB). Oleh sebab itulah maka amplifier CE lebih dipilih dalam bidang tahap
masukan pesawat penerima low-noise.
5.8 AMPLIFIER CASCODE
Amplifier cascode adalah suatu kombinasi amplifier Common
Emitter dan Common Base yang mempunyai penguatan daya yang tinggi dan
stabil. Kata dari Amplifier Cascode ini merupakan pusaka dari teknologi
tabung vakum yang mana rangkaian hasilnya menggunakan tahapan cascode common
cathode dan common grid. Pada gambar 5.8.1 dibawah ini dapat kita lihat bahwa
komponen biasnya dibuang untuk fungsi penyederhanaan
Pada gambar diatas dapat kita lihat Amplifier Cascode
mempunyai 2 transistor pada rangkaiannya. Kedua transistor itu membawa arus
kolektor (Ic) yang sama karena itu akan mempunnyai transkonduktans yang sama.
Pada Amplifier Cascode,input resistans tahap Common Base (CB) adalah rbe.
Maka keseluruhan Amplifier Cascode ini memiiki ciri kinerja yang sama seperti
amplifier Common Emitter (CE) tetapi dengan kestabilan dengan ketidak adaannya
perubahan fasa 1800
5.9 RANGKAIAN
EKIVALEN HIBRIDA-π UNTUK FET
FET merupakan singkatan dari Field Effect Transistor.
Dalam banyak hal,field effect transistor memiliki kelebihan yang lebih
sederhana dibandingkan dengan bipolar junction transistor (BJT) dikarenakan
sangat tingginya impedansi input yang diberikan oleh gerbang kontrol. Pada
FET,eksternal terminal diberi label G (Gate/Gerbang), S (Source/Sumber), dan D
(Drain/Pembuangan)
5.10 RANGKAIAN
PENCAMPUR(MIXER)
Mixer digunakan untuk mengubah sinyal dari 1 frekuensi ke
frekuensi lain. Ada beberapa alasan mengapa perubahan frekuensi diperlukan.
Selain itu pada kenyataannya beberapa proses mixing digunakan dalam penerapan
khusus yang tampil dengan nama yang berbeda. Beberapa nama tersebut ialah
modulasi, demodulasi, dan multiplikasi frekuensi. Istilah mixer sendiri pada
umumnya dicadang kepada rangkaian yang mengubah sinyal frekuensi radio pada
kesuatu nilai intermediate frekuensi(IF).
Contoh beberapa mixer adalah yang tersedia dalam bentuk unit
packet, dengan masukan berlabel RF(Radio Frekuensi) dan output berlabel
IF(Intermediate Frekuensi) dalam aplikasi penerima tentu rangkaian Oscilator
merupakan suatu bagian yang menyatu dari rangkaian Mixer. Dibawah ini akan
dijelsaskan rumus Oscilator beserta nilai RF-nya
6.2 LINEAR AMPLIFIER, AMPLIFIER KELAS C, DAN FREKUENSI
MULTIPLE
Ada dua jenis dasar amplifier daya transmiter digunakan
dalam kelas dan linear C. amplifier Linear memberikan sinyal output yang sama,
replika diperbesar input, dengan setia mereka mereproduksi input yang tetapi
pada tingkat daya yang lebih tinggi. Semua amplifier audio linear. Linear
amplifier RF harus digunakan untuk meningkatkan tingkat daya yang
bermacam-macam amplitude sinyal RF seperti tingkat rendah AM atau sinyal SSB.
Sinyal frequency modulated tidak berbeda-beda dalam amplitude dan karena itu,
mungkin memperkuatkan dengan lebih efisien, kelas nonlinear C amplifie.
Amplifier Linear beroperasi kelas A, AB, atau B. Tiap kelas mengindikasikan
tentang bagaimana cara pembiasannya.
Pada gambar 6.6 diatas dapat kita lihat contoh dari
amplifier kelas A. Ketika kita menganalisis gambar tersebut,kita akan
mengetahui bahwa sinyal pembawa osilator kapasitif yang digabungkan ke input.
Pembiasan yang terjadi yaitu dari R1,R2, dan R3. Komponen kolektor yang ada
pada gambar juga diubah menjadi rangkaian LC (Rangkaian resonansi) yang
dipasangkan bersama dengan indukif. Pada rangkaian dibawah ini biasanya
beroperasi pada daya yang kurang dari 1W. Perlu anda ingat bahwa untuk
amplifier kelas A hanya dapat mencapai efisiensi maksimum sebesar 50%. Yang
mana 50% dari power DC diubah menjadi Radio Frekuensi (RF).
Pada kelas A,amplifier dibiaskan sehingga
terhubung secara kelanjutan dan bekerja pada daerah aktif. Seperti pada yang
telah dijelaskan diatas bahwa output pada linear amplifier adalah hasil dari
rekonstruksi dari inputnya sendiri. Pada amplifier kelas A,mengalirkan
input gelombang sinus sebesar 3600 Berbeda dengan kelas A, amplifier kelas B dibiaskan pada daerah cut-off
sehingga tidak ada tegangan collector (C) yang mengalir dengan tanpa adanya
input. Berbeda pula pada pengaliran inputnya,pada amplifier kelas B sendiri mengalirkan input
1800 dengan bentuk sinyal input berupa gelombang sinus. Yang mana pada
pengertian ini hanya setengah gelombang sinus yang hanya diamplifikasikan.
Berbeda pula dengan kelas A ataupun dengan kelas B,Kelas AB dibiaskan didepan
daerah cut-off dengan sedikit tegangan Collector (C). Kelas AB sendiri akan
mengalirkan lebih dari 1800 tetapi kurang dari 3600 dari sebuah
inputnya. Diketahui bahwa amplifier kelas B dan C lebih efisien. Mengapa begitu ? karena
tegangan yang mengalir hanya untuk bagian daripada sinyal input. Jika kedua
amplifier tersebut dibandingkan,Amplifier kelas C-lah yang yang menjadi
amplifier yang paling efisien.Sebuah kelas B amplifier adalah biasnya pada pengumpul
sehingga tidak ada pemutusan arus yang mengalir dengan input nol. Transistor
yang melakukan hanya pada satu setengah sinus input gelombang. Dengan kata
lain, ia melakukan untuk 1800 dari sebuah sine input gelombang. Pada
operasi rangkaian kelas B Q1 dan Q2 diharuskan untuk dibiaskan pada bagian
cut-off. Ketika setengah dari bagian cycle positif RF telah terjadi,bagian dari
Q1 akan berubah menjadi positif sedangkan untuk Q2 akan negatif. Q2 akan
menjadi cut-off sedangkan Q1 akan mengalir dan mengamplifikasikan setengah dari
cycle positif. Tegangan collector mengalir pada setengah bagian T2 yang
mana mengecilkan output tegangan sekundernya. Pada gambar 6.8 merupakan gambar sirkuit broadband. Sirkuit
ini akan mengamplifikasikan sinyal lebih dari jarak frekuensi broadnya. Jenis
dari jarak yang memungkinkan adlaah 2 sampai 30 MHz. Power AM yang rendah atau
Sinyal SSB dapat dibuat pada frekuensi yang diinginkan, kemudian diaplikasikan
ke power amplifiernya untuk dikirim ke antenna.
Berbeda dengan gambar 6.8, dibawah ini merupakan rangkaian
dari power amplifier push-pull RF yang berbeda. Pada rangkaian dibawah ini,menggunakan
2 power MOSFET dan dapat menghasilakn output lebih dari 1kW pada jarak
frekuensi lebih dari 90MHz dengan penguatan sebesar 12 dB. Trafo yang digunakan
pada input dan output adalah trafo Toroidal yang berfungsi untuk impedansi
matching. Kunci dasar dari circuit transmitter AM dan FM adalah pada kelas C
amplifier. Amplifier C pada AM dan FM ini sendiri digunakan pada power
amplifier dalam bentuk driver, pengganda frekuensi serta amplifier akhir.
Gambar
6.10 diatas menunjukkan penggunaan internal emmiter-base (EB) untuk pembiasan
kelas C. Dari gambar 6.10(a) pembiasan 1 arah oleh amplifier kelas C. Kaki
transistor base terhubung ke ground melewati resistor. Transistor akan bekerja
pada setengah positif cycle dari gelombang input dan akan cut-off pada setengah
cycle negatif. Sedangkan pada gambar 6.10(b) dijelaskan grafik hasil
untuk tegangan kolektor yang melewati transistor pada bagian positif
untuk kurang dari 1800. Metode pembiasan lain pada amplifier kelas C dapat
kita lihat pada gambar 6.11. Dapat kita lihat pada gambar 6.11(c) disebut
sebagai metode self-bias yang diturunkan langsung dari 6.11(a). Ketika tegangan
mengalir pada transistor,tegangan ini dikembangkan oleh R1. Kapasitor C1 diisi
dan memegang tegangan konstan. Hal ini akan dapat membuat emitter lebih positif
dibandingan base
TIPE SIRKUIT PENERIMA
Bagian paling penting dari penerima
komunikasi adalah ujung depan. Ujung depan biasanya terdiri dari amplilier RF,
mixer, dan sirkuit disetel terkait. Ini adalah bagian dari penerima yang
memproses input sinyal yang sangat lemah .Dalam banyak penerima komunikasi, penguat RF
tidak digunakan. Hal ini terutama berlaku di penerima dirancang untuk frekuensi
rendah dari sekitar 30 MHz. Penerima digunakan pada frekuensi di atas sekitar
100 MHz, bagaimanapun, melakukan biasanya menggunakan amplifier RF. Tujuan utama
dari amplifler ini adalah untuk meningkatkan amplitudo sinyal lemah sebelum
pencampuran. RF amplifier biasanya kelas sederhana A sirkuit.
Sebuah rangkaian
bipolar khas ditunjukkan pada Fig.7-11 (a), dan sirkuit FET khas ditunjukkan
pada Gambar. 7-11 (b).Perhatikan bahwa rangkaian bipolar tidak memiliki
masukan disetel.Rangkaian FET sangat efektif karena mereka
impedansi masukan yang tinggi meminimalkan memuat di sirkuit disetel, sehingga
memungkinkan Q gadilan sirkuit lebih tinggi dan selectivig menjadi lebih tajam.
Kebanyakan FET juga memiliki angka kebisingan yang lebih rendah.
Salah satu yang paling umum IF nilai-nilai
adalah 455 kHz.It cukup rendah untuk memberikan selektivitas yang baik dan
untuk membuat keuntungan yang tinggi dengan ketidakstabilan minimum. Dengan
frekuensi masukan sampai sekitar 10 MHz, penolakan gambar yang memuaskan. Ketika frekuensi input dalam rentang VHF
dan seterusnya, nilai yang sangat tinggi dari IF dipilih. Sebagai contoh,
sebagian besar penerima FM yang beroperasi di 88 sampai 108 MHz band yang
menggunakan IF 10,7 MHz. Dalam banyak penerima komunikasi beroperasi pada
frekuensi yang lebih tinggi, konversi ganda digunakan untuk memecahkan masalah
gambar dan selektivitas.
Seperti amplifier RF, IF amplifier kapak
disetel kelas A amplifier mampu memberikan keuntungan dalam 10 sampai 30
jangkauan. Biasanya dua atau lebih IF amplifier digunakan untuk memberikan keuntungan
penerima secara keseluruhan memadai.nilai tinggi resistensi dapat terhubung di
sirkuit paralel disetel sehingga menurunkan Q mereka ke nilai yang akan
menghasilkan band-tepat Teknik lain adalah dengan menggunakan overcoupled
sirkuit disetel. Kopling antara IF amplifier stagbs di beberapa penerima
dilakukan dengan dua transformator inti ferit disetel seperti ditunjukkan pada
Gambar. 7-13.
Dalam banyak penerima komunikasi di mana
selektivitas unggul diperlukan, sangat peka filter kristal yang digunakan untuk
mendapatkan selektivitas yang diinginkan. filter kristal ini biasanya dari
berbagai kisi dibahas sebelumnya dalam bab tentang SSB. Ccramic dan filter
mekanik juga digunakan. filter tersebut biasanya dikemas sebagai sebuah unit
dan terhubung langsung pada output dari mixer tetapi sebelum pertama IF tahap.
pemilihan gain keseluruhan penerima
komunikasi biasanya didasarkan pada sinyal terlemah tg diterima. Dalam kebanyakan
penerima komunikasi modern keuntungan individu adalah sebagai berikut: gain
tegangan antara antena dan demodulator biasanya lebih dari 100 dB; penguat RF
biasanya memiliki keuntungan dalam kisaran 5 sampai 15-dB; keuntungan mixer
adalah dalam 6 sampai 10 rentang dB; amplifier IF memiliki keuntungan tahap
individu 20 sampai 30 dB; detektor dapat memperkenalkan kerugian khas -2 ke -5
dB jika dari jenis dioda; dan gain dari tahap penguat audio dalam 20 sampai
40-dB rentang. Sebagai contoh, asumsikan keuntungan rangkaian berikut:
Dalam banyak kasus, total gain jauh lebih
besar dari yang dibutuhkan untuk penerimaan yang memadai. gain yang berlebihan
biasanya akan menyebabkan sinyal yang diterima akan terdistorsi dan informasi
yang dikirimkan kurang dimengerti.Cara yang lebih efektif untuk menangani
sinyal besar adalah untuk menyertakan sirkuit AGC.Penggunaan AGC menyebabkan
penerima memiliki berbagai dyndmic sangat luas. rentang dinamis mengacu pada
ukuran kemampuan penerima untuk menerima kedua sinyal yang sangat kuat dan
sangat lemah tanpa inhoducing distorsi dan rasio sinyal terbesar yang dapat
ditangani dengan terendah, dinyatakan dalam decibel Rangkaian AGC mengambil
signaleither diterima di outptt dari sebuah penguat IF atau output dari
demodulator dan meluruskan menjadi arus searah.
Gambar 7-17 menunjukkan dua cara khas
menerapkan AGC ke amplifier IF. Pada Gambar. 7-17 (a), emitor umum IF amplifier
bias berasal dari pembagi tegangan terdiri dari R1 dan R2 dan emitor resistor
R3. Resistor Ra diterapkan ke basis menerima tegangan dc negatif dari rangkaian
AGC Rangkaian pada Gambar. 7-l7 (b) adalah serupa, tetapi bias untuk
panggung berasal dari emitor resistor R, dan sirkuit AGC itu sendiri. Dalam hal
ini, tegangan dc AGC positif yang menetapkan tingkat bias
Umpan balik lain sirkuit kontrol mirip
dengan AGC digunakan dalam penerima frekuensi tinggi ini disebut kontrol
frekuensi otomatis (Pepera). Tujuan PEPERA adalah untuk memelihara sesungguhnya
pada frekuensi. Dalam operasi penerima'pada frekuensi yang di atas 100 MHz,
stabilitas oscillator dengan masalah.Dalam Kejuaraan AFC, beberapa sinyal dari
output dari.demodulator adalah fiItered ke sebuah tegangan dc dan digunakan
untuk mengontrol avaractor yang akan, dalam,putar, kontrol t0frekuensi.
Pengaturan yang khas ditampilkan dalam pohon ara. 722. output dari frrequency
amplitude demodulatoris sinyal yang berbeda-beda dengan penyimpangan frekuensi.
| 
Tidak ada komentar:
Posting Komentar