Amplifier

Tidak semua amplifier itu sama, amplifier digolongkan berdasarkan konfigurasi rangkaian dan metode kerjanya. Di dalam elektronika, amplifier digunakan untuk menguatkan (amplify) secara relatif signal input yang kecil, contohnya signal dari sensor seperti photodioda. Signal dari photodioda biasanya sangat kecil sehingga tidak dapat digunakan secara langsung untuk menggerakkan sebuah relay, dengan menggunakan amplifier signal ini dapat diperkuat sehingga dapat menggerakkan relay, lampu atau loudspeaker.

Ada banyak rangkaian elektronika yang dapat digolongkan sebagai amplifier,  dari jenis operasional amplifier (OPamp), amplifier signal kecil (Small Signal Amplifier), amplifier signal besar (Large Signal Amplifier) hingga power amplifier. Klasifikasi amplifier berdasarkan ukuran signal, konfigurasi, kelas dan aplikasinya dapat dilihat seperti pada tabel berikut ini.

Type of Signal	Type of Configuration	Classification	Frequency of Operation
Small Signal	Common Emitter	Class A Amplifier	Direct Current (DC)
Large Signal	Common Base	Class B Amplifier	Audio Frequencies (AF)
	Common Collector	Class AB Amplifier	Radio Frequencies (RF)
		Class C Amplifier	VHF, UHF and SHF Frequencies

Amplifier dapat berupa sebuah box yang berisikan seperangkat rangkaian penguat signal seperti transistor, FET atau OP-amp yang mempunyai 2 input terminal dan 2 output terminal (ground menjadi terminal bersama) dengan signal output yang lebih besar dibandingkan dengan signal inputnya, Ini yang disebut proses Amplifikasi (penguatan).

Sebuah amplifier yang ideal terdiri dari 3 bagian yaitu Input Resistensi (Rin), Output Resistensi (Rout) dan proses amplifikasi atau disebut juga Gain (A). Tidak peduli berapa kompleknya suatu amplifier, secara umum tetap dapat digolongkan menjadi 3 golongan tersebut.

Model Amplifier Ideal

Gambar 1 model amplifier ideal

Perbedaan antara input dan output signal disebut sebagai penguatan atau Gain (A). Ini menunjukkan secara berapa besar suatu amplifier memperkuat suatu signal masuk (input signal). sebagai contoh jika kita mempunyai input signal 1 volt dan output signal yang dihasilkan oleh suatu amplifier 50 Volt, maka dapat dikatakan input signal tersebut dikuatkan sebesar 50 kali oleh amplifier. Besar penguatan ini disebut Gain. Gain adalah rasio antara output dibagi dengan input. Gain tidak memiliki satuan tetapi di dalam elektronika gain amplifier ini disimbolkan dengan huruf A yang artinya amplification. Jadi sangat mudah untuk menghitung besar gain yaitu signal output dibagi dengan signal input.

Ada 3 jenis penguatan dalam amplifier yaitu : penguatan tegangan (Voltage Gain) (Av), penguatan arus (Current Gain) (Ai) dan penguatan daya (Power Gain) (Ap).

Gambar 2 input signal, Gain dan output signal

Penguatan tegangan :

Penguatan arus :

Penguatan daya :

Catatan untuk penguatan daya (power gain) dapat juga dihitung dengan membagi daya output dengan daya input.

Penguatan daya (power gain) dapat dinyatakan dalam satuan Desibel (dB). Bel adalah satuan logaritma basis 10, satuan Bel terlalu besar untuk menyatakan suatu kuat bunyi sehingga lebih baik menyatakan dalam satuan desiBel. berikut ini dapat digunakan untuk menghitung penguatan signal dalam satuan bel.

Voltage Gain in dB:    a_v  =  20 log Av

Current Gain in dB:    a_i  =  20 log Ai

Power Gain in dB:      a_p  =  10 log Ap

Contoh soal

Hitunglah penguatan tegangan, arus dan daya untuk amplifier yang memiliki arus signal input 1 mA pada tegangan 10 mV dan arus signal output 10 mA pada tegangan 1 V, nyatakan juga dalam satuan desibel (dB).

Amplifier gain :

mengubah ke satuan desibel :

dari perhitungan didapat : penguatan tegangan sebesar 100 kali atau 40 dB, penguatan arus sebesar 10 kali atau 20 db dan penguatan daya sebesar 1000 kali atau 30 dB.

 

Iklan