PENGUAT KELAS B

Penguat Kelas B adalah rangkaian penguat daya yang kerjanya berdasarkan tegangan bias dari sinyal input yang masuk. Penguat kelas B bekerja dengan titik operasi yang terletak pada ujung kurva karakteristik (titik cut off), sehingga daya operasi tenang (quescent power)-nya sangat kecil.

Dalam kondisi tidak ada sinyal input maka penguat kelas B berada dalam kondisi OFF dan baru bekerja jika ada sinyal input dengan level diatas 0.6 Volt (batas tegangan bias transistor). Penguat kelas B mempunyai efisiensi yang tinggi karena baru bekerja jika ada sinyal input. Namun karena ada batasan tegangan 0.6 Volt maka penguat kelas B tidak bekerja jika level sinyal input dibawah 0.6 Volt. Hal ini menyebabkan distorsi (cacat sinyal) yang disebut distorsi cross over, yaitu cacat pada persimpangan sinyal sinus bagian atas dan bagian bawah.

Penguat kelas B ini memanfaatkan teknik push-pull yaitu dua transistor yang bekerja saling komplementer. Kedua transistor  tersebut berbeda tipe namun karakteristiknya sama atau matched. Keluaran push–pull atau tarik–ulur adalah sebuah sirkuit elektronik yang dapat menggerakkan baik arus positif atau pun negatif kepada beban. Keluaran push–pull adalah standar untuk logika digital TTL dan CMOS serta beberapa jenis penguat, dan biasanya terbuat dari pasangan transistor komplementer, salah satu membenamkan arus dari beban ke catu negatif, sedangkan yang lainnya menyuplai arus dari catu positif ke beban

Didalam aplikasinya,  Penguat Kelas B adalah rangkaian penguat daya dengan 2 transistor yang mempunyai keuntungan-keuntungan penguatan daya maks turun menjadi seperlima dari daya beban dan aliran arus tanpa sinyal menjadi sekitar satupersen dari IC (sat). Keuntungan pertama sangat penting terutama jika diperlukan daya beban yang besar misalnya pada pemancar komunikasi, keuntungan kedua penting dalam system tenaga dengan baterei. Dalam rangkaian penguat kelas B, transistor berada dalam daerah aktif untuk setengah perioda. Selama setengah perioda yang lain, transistor tersebut cut-off. Ini artinya arus kolektor mengalir untuk 180° dalam tiap transistor pada rangkaian penguat kelas B.

Gambar 1 rangkaian dasar power amplifier kelas B push-pull

Power amplifier kelas B push-pull dibuat menggunakan sumber tegangan simetris karena penguatan sinyal input dibagi 2 bagian, penguat sinyal puncak posistif dan penguat sinyal puncak negatif. Proses pemecahan sinyal tersebut dilakukan oleh D1 dan D2. Untuk power amplifier kelas B push-pull selalu dikonfigurasikan secara common-emitor yang bertujuan untuk menghindari terjadinya distorsisinyal.

Gambar 2 Rangkaian dasar amplifier kelas B

Pada amplifier kelas B, transistor bekerja hanya dalam daerah aktif selama setengah periode. Selama setengah periode lainnya transistor tersebut tersumbat (cut off). Titik kerja amplifier kelas B (Q) terletak di cut off pada garis beban ac. Keuntungan dari amplifier kelas B adalah lebih kecilnya kehilangan daya transistor, daya beban dan efisiensi penguatan yang lebih besar.

Gambar 3 Hubungan Daya Penguat Kelas B

Daya output maksimum untuk rangkaian kelas B adalah :

Efisiensi Daya Maksimum Penguat Kelas B Penguat balan skelas B sangat efisien sehingga banyak digunakan sebagai penguat daya. Untuk rangkaian seperti gambar berikut, daya DC yang diberikan oleh catuke pada transistor adalah :

P_DC = V_CCI_DC

Dengan IDC adalah arus ke transistor yang dirata-ratakan dalam satu siklus, yaitu:

Maka daya output AC maksimum untuk penguat kelas B adalah :

Sehingga efisiensi daya maksimum dinyatakan :

Disipasi Daya Penguat Kelas B Disipasi daya maksimum pada penguat kelas B dinyatakan sebagai berikut : 

Karakteristik Penguat Kelas B

Ø  Efisiensi lebih tinggi  (50 - 70)%.

Ø  Ada pemotongan sinyal maka penguat B dibuat B dibuat "push pull"

Ø  Phush pull/transistor bekerja bergantian antara Q1 (NPN) dan Q2 (PNP).

Ø  Panas yang dihasilkan tidak terlalu besar.

Ø  Adanya cacat silang (cros over).

Ø  Tegangan power supply +, - dan ground.

Ø  Titik kerja penguat kelas B berada dititik cut-off  transistor.

Ø  Batasan tegangan 0,6V.