Rabu, 12 Januari 2011

PENGERTIAN AMPLYFIER

Audio amplifier merupakan suatu rangkaian yang digunakan untuk membangkitkan frekuensi audio. Rangkaian audio amplifier banyak digunakan pada radio, televisi, sound sistem, dan lain-lain. Audio amplifier merupakan penguat frekuensi rendah. Frekuensi rendah yang dimaksud disini adalah getaran yang berkisar 20 Hz hingga 20 KHz. Setiap penguat frekuensi rendah dapat dibagi menjadi 3 bagian, yaitu: 1. Pre Amplifier. 2. Penguat tegangan atau driver. 3. Penguat arus (daya) atau power amplifier. Pada hakekatnya semua bentuk rangkaian amplifier dari kelas yang paling rendah sampai kelas yang paling tinggi, mempunyai konstruksi rangkaian dasar yang sama, dan rangkaian amplifier itu sendiri sebenarnya hanyalah penyempurnaan dari sebuah sirkuit modulasi LF (Low Frequency).

Istilah amplifier boleh dikatakan sudah memasyarakat di semua lapisan masyarakat, dari abang becak sampai kaum eksekutive. Begitu telah membuminya amplifier sehingga banyak orang menyebut amplifier dengan kata yang lebih simpel, "ampli".

Secara teknis amplifier digunakan pada hampir semua peralatan elektronik dari mulai radio sampai satelit. Dalam hubungannya dengan sound system, amplifier adalah alat penguat signal audio seperti kaset, VCD, tape dsb. Sekarang banyak tersedia sound system dengan tata yang berkualitas.

Power output atau tenaga keluaran suatu amplifier bervariasi mulai dari 10 Watt sampai ribuan Watt. Untuk hiburan di rumah power output 20 Watt sudah cukup memadai, tetapi untuk penggunaan di lapangan terbuka dibutuhkan power output yang lebih besar sesuai medan cakupan. Untuk public address 100 Watt sudah cukup, tetapi untuk konser musik barangkali 5000 Watt masih dianggap kurang meledak atau membahana. Terlepas dari masalah power output, amplifier yang baik harus mampu merespon frekuensi audio dari 0 - 20.000 Hz. Yah sekarang kita bisa melakukan sewa sound system yang bagus untuk sebuah acara musik. Minimal dengan sewa sound system yang bagus tersebut, akan membuat alunan musik menjadi lebih jernih.

Penggunaan umum:

• Biological measurements of small signals • Biologi pengukuran sinyal kecil
• Audio engineering: a large current is needed to drive speakers • Audio rekayasa: arus yang besar diperlukan untuk drive speaker
• Wireless communications: far from originating antenna, signal is very weak and must be • Wireless komunikasi: jauh dari yang berasal antena, sinyal sangat lemah dan harus
amplified to be useful. diperkuat untuk digunakan.

Secondary applications: Sekunder aplikasi:

Many amplifiers are also filters, preferentially amplifying some frequencies over others amplifier Banyak juga filter, preferentially memperkuat beberapa frekuensi atas orang lain
• Don't want to amplify noise along with signal • Jangan mau memperkuat noise bersama dengan sinyal
• Only interested in low- or high-frequency portion of signal • Hanya tertarik pada bagian yang rendah atau tinggi frekuensi sinyal
• Active filter provides amplification as added bonus • Filter aktif memberikan amplifikasi sebagai bonus tambahan

General Amplifier Characteristics Karakteristik umum Amplifier

Common Mode Rejection Ratio (CMRR) Mode umum Penolakan Ratio (CMRR)

ratio (usually in dB) of the amplifier's common-mode gain to its differential-mode gain. Common-mode signals are input signals common to both + and – inputs and are usually unwanted noise–60-Hz, thermal, etc; differential signals are applied to only one input. (Biasanya dalam dB) dari modus keuntungan bagi yang biasa-penguat nya.-Mode keuntungan diferensial rasio Common-mode sinyal input sinyal yang umum baik + dan - input dan biasanya tidak diinginkan noise-60-Hz, termal, dll; diferensial sinyal diterapkan hanya satu masukan.

Gain Keuntungan

voltage out over voltage in, or current out over current in. May be given in dB. Bioamp requirement : often adjustable; should be 1000 or greater, should be calibrated. keluar tegangan lebih tegangan, atau keluar saat ini lebih masuk arus Mungkin diberikan dalam dB dikalibrasi Bioamp. persyaratan: sering disesuaikan; harus 1000 atau lebih, harus.

Input Impedance Impedansi Input

what the input source sees as its load working into the amplifier: if the entire amplifier circuit were modelled as a resistor, what would be the value of the resistor? Typical bioamp : Rin = 10MΩ–signal source need not provide much current. apa sumber input melihat sebagai beban kerja ke penguat: jika seluruh rangkaian penguat dimodelkan sebagai resistor, apa yang akan menjadi nilai resistor:? Khas bioamp Rin = 10MΩ-sumber sinyal tidak perlu menyediakan banyak saat ini.

Output Impedance Impedansi output

same as input impedance but from the output end: model the entire amplifier as a source, and this is its internal impedance. Bioamp requirement: Ro << Rload. sama dengan impedansi input tetapi dari ujung output: model seluruh amplifier sebagai sumber, dan ini adalah impedansi internal: Bioamp. Persyaratan Ro <

Frequency Response Respon Frekuensi

over what range of frequencies is the gain constant? atas apa yang rentang frekuensi adalah keuntungan konstan? Graphically illustrated with a Bode plot of gain vs. frequency. Grafis diilustrasikan dengan plot Bode keuntungan vs frekuensi.

DC offset DC offset

usually an amplifier has an operator-adjustable DC offset knob, to null out any offset associated with non-ideal amplifier or sensor behavior. biasanya amplifier memiliki tombol operator-adjustable DC offset, untuk null offset apapun yang terkait dengan amplifier non-ideal atau perilaku sensor. A DC offset signal results in an incorrect reading unless removed or filtered out (high-pass filter). Sebuah DC offset hasil sinyal dalam membaca salah kecuali dihapus atau disaring (high-pass filter).

Operational Amplifier: Operasional Amplifier:

basis for most instrumentation-related amplifiers, cheap, readily available, easy to work with. dasar untuk amplifier instrumentasi terkait paling, murah, mudah tersedia, mudah untuk bekerja dengan. “Operational” = good for mathematical operations (+, -, log, …) "Operasional" yang baik untuk operasi matematika = (+, -, log, ...)

op-amp Meanings and advantages: Arti dan keuntungan:

• equal input voltages –> within the limits of external power supplies, an op amp outputs whatever current is needed to drive the two input voltages equal. • tegangan input yang sama -> dalam batas-batas pasokan daya eksternal, sebuah output op amp apapun saat ini yang dibutuhkan untuk menggerakkan dua tegangan input yang sama. Result is that the output voltage follows the input, scaled by a large gain. Hasilnya adalah bahwa tegangan output mengikuti input, skala oleh keuntungan yang besar.
• infinite input resistance means the op amp never loads down the source, even if the source cannot supply much power. resistansi masukan • tak terbatas berarti op amp tidak pernah beban ke sumbernya, bahkan jika sumber listrik tidak bisa banyak.
• zero output resistance means the op amp is an ideal voltage source, with output voltage independent of whatever load impedance it must work into. • resistensi nol berarti output op amp sumber tegangan yang ideal, dengan tegangan output independen dari apa pun beban impedansi itu harus bekerja ke dalam.
• infinite open-loop gain means the amplification properties of a circuit containing an op amp are independent of the op amp internal properties. • infinite loop terbuka gain berarti sifat amplifikasi dari rangkaian berisi op amp yang independen dari sifat op amp internal.
Carr and Brown go through several common op-amp configurations and show how to derive their voltage gains. Carr dan Brown pergi melalui beberapa konfigurasi op-amp umum dan menunjukkan cara untuk mendapatkan keuntungan tegangan mereka. Suffice it for now to know that if you want to build an amplifier, an op amp is a good place to start. Cukuplah untuk sekarang untuk tahu bahwa jika Anda ingin membangun amplifier, op amp adalah tempat yang baik untuk memulai.

Common op-amp circuit configurations: Common op-amp circuit konfigurasi:

• Inverting and non-inverting amplifiers • inverting dan non inverting amplifier
• Summing and difference amplifiers • Menjumlahkan dan amplifier perbedaan
• Integrating and differentiating amplifiers • Mengintegrasikan dan membedakan amplifier
• Log and anti-log amplifiers • Log dan amplifier anti-log
• Instrumentation amplifier • Instrumentasi amplifier
• Low-pass filter • Low-pass filter
• High-pass filter • High-pass filter
• Band-pass and notch filters • Band-pass dan notch filter
• Buffer (voltage follower, or unity-gain buffer) • Buffer (pengikut tegangan, atau buffer kesatuan-laba)

Op Amp Equivalent Circuit Op Amp Circuit Setara

This schematic illustrates the important properties of the op amp, and of any amplifier. Ini skematik menggambarkan sifat penting dari op amp, dan penguat apapun. It can also make it easier to understand circuit operation. Hal ini juga dapat membuat lebih mudah untuk memahami operasi sirkuit.
op-amp-equivalent
Note the open-circuit inputs– Rin = infinity. Perhatikan sirkuit-terbuka masukan-Rin = infinity. The The
output voltage supply is a dependent voltage supply tegangan output adalah tegangan tergantung
source. sumber. Also, since the gain A is infinite, v2 – v1 Juga, karena keuntungan A adalah tak terbatas, v2 - v1
must be zero to get a finite output. harus nol untuk mendapatkan output yang terbatas.

Difference (Differential) Amplifier Selisih (Diferensial) Amplifier

Example : derive the gain relationship for the basic differential amplifier shown, assuming U1 is ideal and Vin = V2 – V1. Contoh: menurunkan hubungan keuntungan bagi penguat diferensial dasar menunjukkan, dengan asumsi U1 sangat ideal dan Vin = V2 - V1.
differential-amplifier
To get equal gain of both V1 and V2, set R2/R1 = R4/R3. Untuk mendapatkan keuntungan yang sama dari kedua V1 dan V2, set R2/R1 R4/R3 =. Then Vo = R2/R1(V2-V1). Kemudian Vo = R2/R1 (V2-V1).
To get a high gain, R2 >> R1, but to get high input impedance R1 (and/or R3) should be large, making R2 and R4 even larger…Result: high gain and high input impedance are difficult to achieve together. Untuk mendapatkan keuntungan yang tinggi, R2> R1, tapi untuk mendapatkan impedansi masukan yang tinggi R1 (dan / atau R3) harus besar, membuat R2 dan R4 yang lebih besar ... Hasil: keuntungan yang tinggi dan impedansi masukan yang tinggi sulit untuk dicapai bersama.

Instrumentation Amplifier Instrumentasi Amplifier

A difference amp with input buffer/gain stages to increase input impedance and gain. Sebuah amp perbedaan dengan buffer masukan / tahap keuntungan untuk meningkatkan impedansi input dan keuntungan. To analyze, realize that the same current must flow in R5, R6 and R5 (since no current flows into the op amps). Untuk menganalisis, menyadari bahwa arus yang sama harus mengalir di R5, R6 dan R5 (karena tidak ada arus ke op amp). Set R1=R3, R2 = R4; then Vo = G1* (v3(U1) -v2(U1)), where G1 = R2/R1 = gain of second (differential) stage. Set R1 = R3, R2 = R4, kemudian Vo = G1 * (v3 (U1)-v2 (U1)), dimana G1 = R2/R1 = keuntungan dari kedua tahap (diferensial).
instrumentation-amplifier Gain of input stage is 1 + 2*R5/R6 = G2. Keuntungan tahap input adalah 1 + 2 * R5/R6 = G2. Overall gain is G1*G2. keuntungan secara keseluruhan G1 G2 *. Making R6 a potentiometer allows compensation for inequalities in the two R5s, as well as for variable gain of the entire circuit. Membuat R6 potensiometer memungkinkan kompensasi ketidaksetaraan dalam dua R5s, serta untuk keuntungan variabel dari rangkaian keseluruhan.
Overall Gain : A practical difference amp can have a gain of 100, so it is not hard to get an overall gain of 10,000 from an instrumentation amp. Keuntungan Semuanya: Sebuah amp perbedaan praktis dapat memiliki keuntungan sebesar 100, sehingga tidak sulit untuk mendapatkan keuntungan secara keseluruhan 10.000 dari amp instrumentasi.
Input Impedance : equal to that of the op amps U1 and U2–very large. Input Impedance: sama dengan yang dari op amp U1 dan U2-sangat besar. Use FET-based amps for extremely high input impedance Gunakan FET berbasis amp untuk sangat tinggi impedansi masukan
Output Impedance: close to that of the op amp U1–very small: the amp will provide whatever current is needed to maintain the output voltage regardless of load impedance. impedansi beban sangat Output Impedance: dekat dengan dari bahwa op-amp U1: kecil amp akan menyediakan apa pun saat ini diperlukan untuk mempertahankan tegangan keluaran terlepas.
Equal resistors: in practice one cannot buy matched discrete resistors; however it is fairly easy to manufacture them within an integrated circuit. Resistor sama: dalam prakteknya kita tidak dapat membeli sesuai resistor, namun cukup mudah untuk memproduksi mereka dalam sirkuit terpadu. Monolithic diff-amps are available. Monolitik diff-amp yang tersedia.

Non-idealities of amplifiers Non-idealities amplifier

Gain : TANSTAAFL–you cannot have gain without a power supply to provide it. Keuntungan: TANSTAAFL-Anda tidak dapat memiliki keuntungan tanpa power supply untuk memberikan itu. Real gain is limited by the external power supplies (+/- 12 or 15 V, for op amp circuits) Exceeding the limits of the power supply results in Saturation , or “hitting the rail”. Keuntungan Real dibatasi oleh pasokan daya eksternal (+ / - 12 atau 15 V, untuk rangkaian op amp) Melampaui batas hasil pasokan listrik di Saturation, atau "memukul rel".
Output impedance : a zero output impedance means the circuit will provide whatever current is needed to maintain the requested output voltage. Output impedansi: impedansi keluaran nol berarti sirkuit akan memberikan apa pun saat ini dibutuhkan untuk menjaga tegangan output yang diminta. Practically, however, an op amp can only provide some 20mA, meaning RO is negligible only for RL>>15V/20mA = 750 Ω. Praktis, bagaimanapun, op amp hanya dapat memberikan beberapa 20mA, berarti RO diabaikan hanya untuk RL>> 15V/20mA 750 Ω =.
Frequency dependence : to avoid oscillation or saturation, circuitry must often be added that limits the bandwidth of an amplifier. ketergantungan Frekuensi: untuk menghindari osilasi atau saturasi, sirkuit sering harus ditambahkan yang membatasi bandwidth amplifier.
• To keep DC offset signals (from polarizing electrodes, for example) out of the amplifier, a high-pass filter is used to cut off DC (and lower-frequency ac) signals. • Untuk menjaga sinyal DC offset (dari elektroda polarisasi, misalnya) keluar dari amplifier, high-pass filter digunakan untuk memotong DC (dan lebih rendah-frekuensi ac) sinyal.
• If the load to be driven contains substantial capacitance, the current output limit again becomes a problem, limiting gain at high frequencies, where capacitors look like shorts. • Jika beban yang akan didorong mengandung kapasitansi besar, batas arus keluaran lagi menjadi masalah, membatasi gain pada frekuensi tinggi, di mana kapasitor terlihat seperti celana pendek.
Input bias current: real op amps do have non-zero input currents, which produce voltage drops at the input–another source of DC offset. Input bias saat ini: nyata op amp memiliki nol input non-arus, yang menghasilkan penurunan tegangan pada sumber lain-masukan dari DC offset. This source can be minimized by using FET op amps. Sumber ini dapat diminimalkan dengan menggunakan op amp FET.

Impedance Bridge Jembatan Impedansi

Often the measurand is the relation between voltage and current (one applied, the other a response) rather than a biologically generated source. Seringkali ukur adalah hubungan antara tegangan dan arus (satu diterapkan, respon yang lain) bukan dari sumber biologis yang dihasilkan. An example in Carr and Brown uses a wire heated by an applied current as an airflow sensor: air flow from a breathing patient cools the wire, changing its resistance. Sebuah contoh di Carr dan Brown menggunakan kawat dipanaskan oleh diterapkan berjalan sebagai sebuah sensor aliran udara: aliran udara dari pasien bernapas mendinginkan kawat, mengubah hambatannya. Similarly, a voltage applied to a membrane induces a current flow; the ratio of voltage to current is a resistance. Demikian pula, voltase diterapkan pada membran menginduksi arus, rasio tegangan untuk saat ini adalah resistensi. Such relations are best measured using a Bridge , and if the bridge is made solely of resistors it is called a Wheatstone Bridge . Hubungan tersebut sebaiknya diukur dengan menggunakan Bridge, dan jika jembatan ini dibuat semata-mata dari resistor itu disebut Jembatan Wheatstone.
wheatstone-bridge Usually drawn as a diamond, this configuration of resistors is “balanced” when V+ – V- = 0. Biasanya digambarkan sebagai berlian, ini konfigurasi resistor adalah "seimbang" ketika V + - V-0 =. If Rtest then varies a little, a differential amplifier across V+ and V- will register a potential difference proportional to Jika Rtest kemudian bervariasi sedikit, penguat diferensial di V + dan V-akan mendaftarkan beda potensial sebanding dengan
the change in Rtest. perubahan Rtest.
The impedances can have capacitance and/or inductance associated with them, in which case the bridge can measure both energy storage and resistive loss in an element. Para impedansi dapat memiliki kapasitansi dan / atau induktansi berhubungan dengan mereka, dalam hal jembatan dapat mengukur baik penyimpanan energi dan rugi resistif dalam suatu elemen.
A return path to ground for (DC) bias currents is automatically provided by this circuit to prevent saturation. Sebuah jalan untuk kembali ke tanah (DC) arus bias secara otomatis disediakan oleh sirkuit ini untuk mencegah kejenuhan.
Well there you have it, a few common amplifier configurations and some useful terms pertaining to them. Yah ada Anda memilikinya, sebuah konfigurasi penguat beberapa istilah umum dan berguna yang berkaitan dengan mereka. Remember important concepts such as amplifier saturation , Input Impedance , Output Impedance , and Gain . Ingat konsep-konsep penting seperti saturasi penguat, Input Impedansi, Impedansi Output, dan Keuntungan. A solid understanding of these concepts is sure to impress somebody! Sebuah pemahaman yang kuat tentang konsep-konsep ini adalah seseorang pasti akan terkesan! Amplifiers part II will continue to elaborate on more fun amplifier concepts. Amplifier bagian II akan terus menguraikan konsep lebih menyenangkan penguat.

Amplifier Circuit Komponen

This is a basic design with a single LM3875TF chip per side, and one shared toroidal transformer. Ini adalah desain dasar dengan LM3875TF chip tunggal per sisi, dan satu bersama transformator toroida. I will be making two of these amplifiers simultaneously but with a few critical component differences. Saya akan membuat dua amplifier ini secara bersamaan tetapi dengan perbedaan beberapa komponen kritis. One is based on standard components, and one on premium components. Pertama berdasarkan komponen standar, dan satu pada komponen premi.
The first thing I did was measure all the component values, specifically to pick out and pair match components for the standard design as I had two sets. Hal pertama yang saya lakukan adalah mengukur semua nilai komponen, khusus untuk memilih dan pasangan komponen ini cocok untuk desain standar seperti yang saya memiliki dua set. I only had one set of premium components, but they are inherently more consistent and accurate in measurement anyway. Saya hanya punya satu set komponen premi, tetapi mereka secara inheren lebih konsisten dan akurat dalam pengukuran pula.
The following shows the components received from Brian (the PCB designer and distributor) and their measured values. Berikut ini adalah komponen yang diterima dari Brian (perancang PCB dan distributor) dan diukur nilai-nilai mereka.

Standard Component Amplifier: Standar Komponen Amplifier:
Channel Saluran Circuit #ref Circuit # ref Label Value Label Nilai Measured Value Nilai Terukur
Left Waktu R1 R1 220 Ohms 220 Ohm 221.10 Ohms 221,10 Ohm
Right Kanan R1 R1 220 Ohms 220 Ohm 221.30 Ohms 221,30 Ohm
Left Waktu R2 R2 22k Ohms 22k Ohms 22.11k Ohms 22.11k Ohm
Right Kanan R2 R2 22k Ohms 22k Ohms 22.10k Ohms 22.10k Ohm
Left Waktu R3 R3 680 Ohms 680 Ohm 671.30 Ohms 671,30 Ohm
Right Kanan R3 R3 680 Ohms 680 Ohm 671.70 Ohms 671,70 Ohm
Left Waktu Rnfb Rnfb 22k Ohms 22k Ohms 22.30k Ohms 22.30k Ohm
Right Kanan Rnfb Rnfb 22k Ohms 22k Ohms 22.30k Ohms 22.30k Ohm
Left Waktu Cs Cs 1500uf 1500uf - -
Right Kanan Cs Cs 1500uf 1500uf - -
The gain for this amplifier (R NFB /R3) is approximately 33. Keuntungan untuk penguat ini (R NFB / R3) adalah sekitar 33.

Premium Component Amplifier: Komponen Premium Amplifier:
Channel Saluran Circuit #ref Circuit # ref Label Value Label Nilai Measured Value Nilai Terukur
Left Waktu R1 R1 220 Ohms 220 Ohm 219.40 Ohms 219,40 Ohm
Right Kanan R1 R1 220 Ohms 220 Ohm 219.40 Ohms 219,40 Ohm
Left Waktu R2 R2 22k Ohms 22k Ohms 21.92k Ohms 21.92k Ohm
Right Kanan R2 R2 22k Ohms 22k Ohms 21.91k Ohms 21.91k Ohm
Left Waktu R3 R3 680 Ohms 680 Ohm 676.70 Ohms 676,70 Ohm
Right Kanan R3 R3 680 Ohms 680 Ohm 674.40 Ohms 674,40 Ohm
Left Waktu Rnfb Rnfb 22k Ohms 22k Ohms 21.92k Ohms 21.92k Ohm
Right Kanan Rnfb Rnfb 22k Ohms 22k Ohms 21.90k Ohms 21.90k Ohm
Left Waktu Cs Cs 1000uf 1000uf - -
Right Kanan Cs Cs 1000uf 1000uf - -
The gain for this amplifier (R NFB /R3) is approximately 32. Keuntungan untuk penguat ini (R NFB / R3) adalah sekitar 32.

LM3875 amplifier and rectifier PCB boards from Brian Bell. LM3875 amplifier dan rectifier papan PCB dari Brian Bell.


SKEMA AMPLYFIER






OPERATIONAL AMPLIFIER

Penguat operasional (bahasa Inggris: operational amplifier) atau yang biasa disebut op-amp merupakan suatu jenis penguat elektronika dengan sambatan (bahasa Inggris: coupling) arus searah yang memiliki bati (faktor penguatan atau dalam bahasa Inggris: gain) sangat besar dengan dua masukan dan satu keluaran. [1][2] Penguat operasional pada umumnya tersedia dalam bentuk sirkuit terpadu dan yang paling banyak digunakan adalah seri 741. [1]
Penguat operasional adalah perangkat yang sangat efisien dan serba guna.[3] Contoh penggunaan penguat operasional adalah untuk operasi matematika sederhana seperti penjumlahan dan pengurangan terhadap tegangan listrik hingga dikembangkan kepada penggunaan aplikatif seperti komparator dan osilator dengan distorsi rendah.[3]
Penguat operasional dalam bentuk rangkaian terpadu memiliki karakteristik yang mendekati karakteristik penguat operasional ideal tanpa perlu memperhatikan apa yang terdapat di dalamnya.[1] Karakteristik penguat operasional ideal adalah:[1]
  1. Bati tegangan tidak terbatas.[1]
  2. Impedansi masukan tidak terbatas.[1]
  3. Impedansi keluaran nol.[1]
  4. Lebar pita tidak terbatas.[1]
  5. Tegangan ofset nol (keluaran akan nol jika masukan nol).[1]



Bagian dalam


Bagian dalam penguat operasional seri 741 seperti dijelaskan di dalam teks.
Pada diagram skema di samping digambarkan susunan bagian dalam sirkuit terintegrasi penguat operasional seri 741.[9] Nomor-nomor yang terdapat di dekat terminal pada gambar menunjukkan nomor kaki terminal pada sirkuit terintegrasi 741 jenis 8-pin.[9] Pin nomor 8 tidak terhubung dengan sirkuit.[9]
Ada beberapa hal menarik tentang sirkuit internal 741.[9] Yang pertama adalah transistor masukan terhubung dengan konfigurasi pengikut emiter NPN yang keluarannya terhubung secara langsung kepada sepasang transistor PNP yang terkonfigurasi sebagai penguat basis bersama.[9] Konfigurasi ini memisahkan masukan dan mencegah sinyal umpan balik yang mungkin memiliki efek berbahaya yang bergantung pada frekuensi.[9]
Pasangan transistor pada bagian yang diwarnai dengan warna merah pada diagram disebut cermin arus, di mana basis terhubung langsung dengan kolektor pada salah satu transistor dari tiap pasangan dan kedua transistor saling terhubung pada emiter.[9] Penggunaan cermin arus pada sirkuit masukan, yaitu pasangan transistor Q8 dan Q9 serta pasangan Q12 dan Q13, memungkinkan masukan menerima ayunan tegangan ragam bersama tanpa melewati rentang daerah aktif tiap transistor dalam sirkuit.[9] Sedangkan cermin arus ketiga, yaitu pasangan transistor Q10 dan Q11 membentuk cermin arus yang agak berbeda dengan resistor bernilai 5 KΩ terhubung secara seri dengan emiter membatasi arus kolektor menjadi hampir nol sehingga dapat menjadi hubungan impedansi tinggi kepada catu daya negatif dan tidak membebani sirkuit masukan.[9]
Keunikan lain dalam sirkuit internal ditunjukkan dengan warna hijau, di mana kedua resistor bias transistor terhubung sedemikian hingga tidak terlihat adanya sinyal masukan kepada basis transistor.[9] Bila diasumsikan tidak ada arus basis yang mengalir pada transistor, dan nilai VBE sebesar 0,625 Volt maka menurut hukum Ohm akan diperlukan arus sebesar 0,625 V ÷ 7,5 KΩ = 0,0833 mA melalui resistor antara basis dan kolektor.[9] Arus tersebut juga harus mengalir melalui resistor antara basis dan emiter sehingga menimbulkan tegangan jepit sebesar 0,0833 mA × 4,5 KΩ = 0,375 V sehingga menghasilkan total tegangan jepit melalui dua resistor sebesar 0,625 V + 0,375 V = 1,0 V.[9] Hal ini digunakan untuk memberikan beda tegangan internal sebesar 1 Volt berapa pun tegangan keluaran keseluruhan sirkuit


Aplikasi sirkuit

Terdapat banyak sekali penggunaan dari penguat operasional dalam berbagai jenis sirkuit listrik.[5] Di bawah ini dipaparkan beberapa penggunaan umum dari penguat operasional dalam contoh sirkuit:

[sunting] Komparator (Pembanding)


Komparator.
Merupakan salah satu aplikasi yang memanfaatkan bati simpal terbuka (bahasa Inggris: open-loop gain) penguat operasional yang sangat besar.[5] Ada jenis penguat operasional khusus yang memang difungsikan semata-mata untuk penggunaan ini dan agak berbeda dari penguat operasional lainnya dan umum disebut juga dengan komparator (bahasa Inggris: comparator).[5]
Komparator membandingkan dua tegangan listrik dan mengubah keluarannya untuk menunjukkan tegangan mana yang lebih tinggi.[5]
  •  V_{\text{out}} = \left\{\begin{matrix} 
V_{\text{S+}} & V_1 > V_2 \\ V_{\text{S-}} & V_1 < V_2 
\end{matrix}\right.
di mana Vs adalah tegangan catu daya dan penguat operasional beroperasi di antara + Vs dan Vs.)

[sunting] Penguat pembalik


Penguat pembalik.
Sebuah penguat pembalik menggunakan umpan balik negatif untuk membalik dan menguatkan sebuah tegangan.[12] Resistor Rf melewatkan sebagian sinyal keluaran kembali ke masukan.[12] Karena keluaran taksefase sebesar 180°, maka nilai keluaran tersebut secara efektif mengurangi besar masukan.[12] Ini mengurangi bati keseluruhan dari penguat dan disebut dengan umpan balik negatif.[12]
 V_{\text{out}} = 
-\frac{R_{\text{f}}}{R_{\text{in}}} V_{\text{in}}\!\
Di mana,
  • Z_{\text{in}} = R_{\text{in}}\ (karena V_{-}\ adalah bumi maya (bahasa Inggris: virtual ground)
  • Sebuah resistor dengan nilai R_{\text{f}} \| 
R_{\text{in}} \triangleq R_{\text{f}} R_{\text{in}} / (R_{\text{f}} + 
R_{\text{in}}) , ditempatkan di antara masukan non-pembalik dan bumi. Walaupun tidak dibutuhkan, hal ini mengurangi galat karena arus bias masukan.[13]
Bati dari penguat ditentukan dari rasio antara Rf dan Rin, yaitu:[12]
A = -\frac{R_f}{R_{in}}
Tanda negatif menunjukkan bahwa keluaran adalah pembalikan dari masukan. [12] Contohnya jika Rf adalah 10.000 Ω dan Rin adalah 1.000 Ω, maka nilai bati adalah -10.000Ω / 1.000Ω, yaitu -10. [12]

[sunting] Penguat non-pembalik


Penguat non-pembalik.
Rumus penguatan penguat non-pembalik adalah sebagai berikut:[14]
V_{\text{out}} = V_{\text{in}} \left( 
\frac{R_1 + R_2}{R_1} \right)\,
atau dengan kata lain:
V_{\text{out}} = V_{\text{in}} \left( 1 + 
\frac{R_2}{R_1} \right)\,
Dengan demikian, penguat non-pembalik memiliki bati minimum bernilai 1. Karena tegangan sinyal masukan terhubung langsung dengan masukan pada penguat operasional maka impedansi masukan bernilai Z_{\text{in}} \approx \infin.

[sunting] Penguat diferensial


Penguat diferensial.
Penguat diferensial digunakan untuk mencari selisih dari dua tegangan yang telah dikalikan dengan konstanta tertentu yang ditentukan oleh nilai resistansi yaitu sebesar \frac{ R_{\text{f}} }{ R_1 }\ untuk R_1 = R_2\ dan R_{\text{f}} = R_{\text{g}}\ .[14] Penguat jenis ini berbeda dengan diferensiator.[14] Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut:[14]
 V_{\text{out}} = \frac{ \left( R_{\text{f}} +
 R_1 \right) R_{\text{g}} }{\left( R_{\text{g}} + R_2 \right) R_1} V_2 -
 \frac{R_{\text{f}}}{R_1} V_1
Sedangkan untuk R1 = R2 dan Rf = Rg maka bati diferensial adalah:[14]
V_{\text{out}} = \frac{ R_{\text{f}} }{ R_1 } 
(V_{\text{2}} - V_{\text{1}})\,

[sunting] Penguat penjumlah


Penguat penjumlah.
Penguat penjumlah menjumlahkan beberapa tegangan masukan, dengan persamaan sebagai berikut:[14]
 V_{\text{out}} = -R_{\text{f}} \left( 
\frac{V_1}{R_1} + \frac{V_2}{R_2} + \cdots + \frac{V_n}{R_n} \right)
  • Saat R_1 = R_2 = \cdots = R_n, dan Rf saling bebas maka:
 V_{\text{out}} = -\frac{R_{\text{f}}}{R_1} ( 
V_1 + V_2 + \cdots + V_n ) \!\
  • Saat R_1 = R_2 = \cdots = R_n = R_{\text{f}}\ , maka:
 V_{\text{out}} = -( V_1 + V_2 + \cdots + V_n )
 \!\
  • Keluaran adalah terbalik.
  • Impedansi masukan dari masukan ke-n adalah Z_n
 = R_n \ (di mana V_- \ adalah bumi maya)

[sunting] Integrator


Integrator.
Penguat ini mengintegrasikan tegangan masukan terhadap waktu, dengan persamaan:[14]
V_{\text{out}} = -\frac{1}{RC}\int_0^t 
V_{\text{in}} \, \operatorname{d}t + V_{\text{mula}}\,
di mana t\ adalah waktu dan V_{\text{mula}}\ adalah tegangan keluaran pada t = 0\ .
Sebuah integrator dapat juga dipandang sebagai tapis pelewat-tinggi dan dapat digunakan untuk rangkaian tapis aktif.[15]

[sunting] Diferensiator


Diferensiator.
Mendiferensiasikan sinyal hasil pembalikan terhadap waktu dengan persamaan:[16]
V_{\text{out}} = -RC 
\,\frac{\operatorname{d}V_{\text{in}} }{ \operatorname{d}t} \, \qquad
di mana  V_{\text{in}}\ dan  V_{\text{out}} \ adalah fungsi dari waktu.
Pada dasarnya diferensiator dapat juga dibangun dari integrator dengan cara mengganti kapasitor dengan induktor, namun tidak dilakukan karena harga induktor yang mahal dan bentuknya yang besar.[16] Diferensiator dapat juga dilihat sebagai tapis pelewat-rendah dan dapat digunakan sebagai tapis aktif.[15]

CARA KERJA AMPLIFIER


Tujuan dari penguat adalah untuk menerima sinyal listrik kecil dan memperbesar atau memperkuat itu. In the case of a pre-amplifier the signal must be amplified enough to be accepted by a power amplifier. Dalam kasus pra-penguat sinyal harus diperkuat cukup untuk dapat diterima oleh power amplifier. In the case of a power amplifier, the signal must be enlarged much more, enough to power a loudspeaker. Dalam kasus power amplifier, sinyal harus diperbesar lebih, cukup untuk kekuatan pengeras suara. Although amplifiers appear to be a mysterious 'black box', the basic operating principles are relatively simple. Meskipun amplifiers tampaknya 'kotak hitam' misterius, prinsip-prinsip operasional dasar relatif sederhana. Simply stated, an amplifier receives an input signal from a source (CD player or other source) and creates an enlarged replica of the original smaller signal. Secara sederhana, amplifier menerima sinyal input dari sumber (CD player atau sumber lain) dan menciptakan replika diperbesar dari sinyal asli yang lebih kecil. The power required to do this comes from the 110-volt wall receptacle. Daya yang diperlukan untuk melakukan ini berasal dari dinding wadah 110-volt. So, an amplifier has three basic connections: an input from the source, an output to the speakers and a source of power from the 110-volt wall receptacle. Jadi, amplifier memiliki tiga koneksi dasar: masukan dari sumber, output ke speaker dan sumber daya dari stopkontak dinding 110-volt. The power from the 110-volts is sent to the section of the amplifier known as the power supply where it is converted from alternating current to direct current . Kekuatan dari 110-volt akan dikirim ke bagian dari amplifier dikenal sebagai catu daya dimana dikonvert dari arus bolak-balik ke arus searah . Direct current is like the power found in a battery - electrons, or electricity flows in one direction only (alternating current flows in both directions). arus searah adalah seperti listrik yang ditemukan di baterai - elektron, atau arus listrik dalam satu arah (bolak-balik arus di kedua arah). From the 'battery' or power supply the electrical current is sent to a variable resistor, also known as a transistor. Dari 'baterai' atau catu daya arus listrik dikirim ke sebuah resistor variabel, juga dikenal sebagai transistor. The transistor is essentially a valve, like a water valve, that varies the amount of current flowing through the circuit based on the input signal from the source. Transistor pada dasarnya adalah katup, seperti katup air, yang bervariasi jumlah saat ini mengalir melalui rangkaian berdasarkan sinyal input dari sumber. A signal from the input source causes the transistor to reduce or lower its resistance and allowing current to flow. Sebuah sinyal dari sumber masukan menyebabkan transistor untuk mengurangi atau lebih rendah resistensi dan memungkinkan arus mengalir. The amount of current allowed to flow is based on the size of the signal from the input source. Jumlah arus dibiarkan mengalir didasarkan pada ukuran sinyal dari sumber input. A large signal causes more current to flow and results in more amplification than the smaller signal. Sebuah sinyal yang besar menyebabkan lebih lancar mengalir dan hasil amplifikasi lebih dari sinyal yang lebih kecil. The frequency of the input signal also determines how quickly the transistor operates. Frekuensi dari sinyal input juga menentukan seberapa cepat transistor beroperasi. For example, a 100Hz tone from the input source causes the transistor to open and close 100 times per second and a 1,000Hz tone from the input source causes the transistor to open and close 1,000 times per second. Sebagai contoh, nada 100Hz dari sumber masukan menyebabkan transistor untuk membuka dan menutup 100 kali per detik dan nada 1.000 Hz dari sumber masukan menyebabkan transistor untuk membuka dan menutup 1.000 kali per detik. So, the transistor controls level (or amplitude) and frequency of the electrical current sent to the speaker, like a valve, and this is how it achieves its amplifying action. Jadi, transistor tingkat kontrol (atau amplitudo) dan frekuensi dari arus listrik dikirim ke pembicara, seperti katup, dan ini adalah bagaimana mencapai aksinya memperkuat.
Add a potentiometer, also known as a volume control to the system and you have an amplifier. Tambahkan potensiometer, juga dikenal sebagai kontrol volume pada sistem dan Anda memiliki amplifier. The volume control allows the user to control the amount of current that goes to the speakers and thus the volume level. Kontrol volume memungkinkan pengguna untuk mengontrol jumlah arus yang masuk ke speaker dan dengan demikian tingkat volume. There are different types and designs of amplifiers, but essentially they all operate in this manner. Ada berbagai jenis dan desain amplifier, tetapi pada dasarnya mereka semua beroperasi dengan cara ini.

GEJALA KERUSAKAN AMPLIFIER & CARA MENGATASINYA


Jika sistem audio Anda pengalaman kebisingan atau pemotongan tanpa suara, maka Anda mungkin akan mengalami masalah penguat. Don't worry. Jangan khawatir. It is actually a relatively easy thing to troubleshoot and it might even lead to a quick fix. Hal ini sebenarnya hal yang relatif mudah untuk memecahkan masalah dan bahkan bisa mengakibatkan perbaikan cepat.




The major causes of amplifier problems are improper grouding, clipping or low voltage. Penyebab utama masalah penguat adalah grouding tidak layak, kliping atau tegangan rendah.




Improper Grounding: Grounding yang tidak benar:




Improper grounding leads to noise in the system but the noise could also be caused by the proximity of the audio signal cable to the power cable or some other electrical device of the car. landasan yang tidak benar menyebabkan noise dalam sistem tetapi suara juga dapat disebabkan oleh kedekatan kabel sinyal audio ke kabel listrik atau beberapa perangkat listrik lainnya dari mobil. Check your RCA audio cable to be certain that it is not too close to any electrical sources. Periksa kabel RCA audio untuk meyakinkan bahwa tidak terlalu dekat ke sumber listrik. If too close, move the RCA cable away from the power source. Jika terlalu dekat, pindahkan kabel RCA jauh dari sumber listrik. If the noise stops, you've solved the problem. Jika kebisingan berhenti, Anda telah memecahkan masalah. If the noise persists then: Jika kebisingan tetap ada maka:




Disconnect the RCA cable from your radio to the amplifier. Lepaskan kabel RCA dari radio Anda ke amplifier. If you still get noise in your system, then the amplifier is the culprit. Jika Anda masih mendapatkan kebisingan di sistem anda, maka amplifier adalah pelakunya. However, if the noise stops, then reconnect the RCA cable to the amplifier and unplug the cable from the back of the radio. Namun, jika suara itu berhenti, lalu hubungkan kembali kabel RCA ke amplifier dan cabut kabel dari bagian belakang radio. If the noise stops, then the cable is the problem. Jika kebisingan berhenti, maka kabel masalah. If the noise persists, then the radio is the issue. Jika kebisingan tetap ada, maka radio masalah. If you identify the amplifier as the problem, then properly re-install the ground. Jika Anda mengidentifikasi amplifier sebagai masalah, maka benar install ulang tanah.




Clipping: Kliping:




An amplifier that clips can cause distortion. Sebuah penguat bahwa klip dapat menyebabkan distorsi. Clipping is when the amplifier is forced to perform beyond its capability. Kliping adalah ketika amplifier dipaksa untuk melakukan di luar kemampuannya. One remedy is don't play your audio system too loud. Satu obat adalah jangan bermain sistem audio Anda terlalu keras. But it can also mean that the amplifier is not getting the proper amount of voltage. Tetapi juga bisa berarti bahwa amplifier tidak mendapatkan jumlah yang tepat tegangan. Touch a voltmeter to the amplifier when the car is running and read it to ascertain if it is getting the proper amount of voltage. Sentuhan voltmeter untuk penguat ketika mobil berjalan dan membacanya untuk memastikan jika mendapatkan jumlah yang tepat tegangan. If it is not, then upgrade the fuse, the power cable, the car's battery and/or the alternator. Jika tidak, maka upgrade sekering, kabel power, baterai mobil dan / atau alternator.




Popping: Popping:




If the amplifier is popping, then the power antenna lead turning the amplifier on and off or the amplifier itself may be the problem. Jika penguat ini bermunculan, maka daya antena balik memimpin amplifier dan mematikan atau amplifier itu sendiri dapat menjadi masalah. Consult with an installer at a local specialty audio retail store. Konsultasikan dengan installer di toko khusus lokal audio ritel.




Thumping: Berdebar-debar:




If you hear a thumping sound, then a speaker could be touching ground and feeding back into the amplifier. Jika Anda mendengar suara berdebar, maka pembicara bisa menyentuh tanah dan makan kembali ke amplifier. Disconnect the speakers and take a speaker that is not a part of your system. Lepaskan speaker dan mengambil pembicara yang bukan merupakan bagian dari sistem anda. Connect it to each terminal output of the amplifier. Hubungkan ke setiap output terminal amplifier. If you hear the thumping sound, then you have a bad amp. Jika Anda mendengar suara berdebar, maka Anda memiliki amp buruk.




Amplifier Shutdown: Amplifier Shutdown:




If the amplifier shuts down, then it may be too hot. Jika penguat akan mati, maka mungkin terlalu panas. Most quality amplifiers shut off to protect it if it gets too hot or the impedance is too low. kualitas amplifier Kebanyakan mematikan untuk melindunginya jika terlalu panas atau impedansi yang terlalu rendah. Turn off the sound system and let the amplifier cool off. Matikan sound system dan biarkan amplifier sejuk.




Low Voltage: Tegangan Rendah:




If there is no music playing on the system, then the turn on lead to the amplifier may not be getting enough voltage or there could be a ground problem. Jika tidak ada musik diputar pada sistem, maka hidupkan mengakibatkan amplifier mungkin tidak mendapatkan tegangan cukup atau mungkin ada masalah tanah. Use a voltmeter to test if the turn on lead is getting the proper amount of voltage. Gunakan voltmeter untuk menguji apakah menghidupkan timbal yang mendapatkan jumlah yang tepat tegangan. If it is, then check the amplifier ground and upgrade it. Jika ya, kemudian memeriksa tanah amplifier dan upgrade. If you still cannot hear music through your system, then the amplifier may be sensing a short. Jika Anda masih tidak bisa mendengar musik melalui sistem anda, maka amplifier dapat merasakan singkat. Disconnect the RCA cables and speaker wires so that only the amplifier is in the system. Lepaskan kabel RCA dan kabel speaker sehingga hanya amplifier dalam sistem. If the amplifier light doesn't turn on, then you have a bad amp. Jika lampu penguat tidak menyala, maka Anda memiliki amp buruk.




Distortion: Distortion:




Finally, if there is distortion on one of the channels of the amplifier, disconnect the speakers, take a speaker that is not a part of the system and connect it to each channel of the amp. Akhirnya, jika ada distorsi pada salah satu saluran amplifier, lepaskan speaker, mengambil pembicara yang bukan merupakan bagian dari sistem dan hubungkan ke setiap saluran amp. If you get noise, you have a bad amp. Jika Anda mendapatkan suara, Anda memiliki amp buruk.


FLOWCHART

Add caption

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar