PENGUAT BALANS (PUSH – PULL) KELAS B

Penguat balans (push-pull) kelas B adl rangkaian dgn 2 transistor yg mpy keuntungan-keuntungan PD maks turun mjd seperlima dari daya beban dan aliran arus tanpa sinyal menjadi sekitar satu persen dari IC(sat). Keuntungan pertama sangat penting terutama jika diperlukan daya beban yg besar misalnya pada pemancar komunikasi, keuntungan kedua penting dalam sistem tenaga dengan baterei.

Dalam rangkaian kelas B, transistor berada dlm daerah aktif utk setengah perioda. Selama setengah perioda yang lain, transistor tsb cut-off. Ini berarti arus kolektor mengalir utk 180° dalam tiap transistor pd rangkaian penguat kelas B. Perhatikan bahwa pd rangkaian penguat kelas A arus kolektor mengalir

utk seluruh perioda atau 360°. Penguat kelas AB adl penguat yg beroperasi antara kelas A dan B. Transistor pd kelas AB berada dlm daerah aktif utk lebih dari setengah perioda tetapi kurang dari 360°.

Garis Beban AC Kelas B

Garis beban AC utk penguat kelas B diperlihatkan pd gambar berikut. Titik Q berada pada titik cut-off atau mpy koordinat: I
CQ = 0 V
CEQ = VCE (cut-off)

Untuk penguat kelas B maka:

Operasi Balans (Push-Pull)
Gambar berikut memperlihatkan gambaran kerja balans. Gambar a mrpk rangkaian ekivalen AC sebuah pengikut emiter. Selama perioda positif tegangan sumber, dioda emiter dicatu maju shg titik operasi berayun dr titik kerja Q ke penjenuhan (saturasi). Selama perioda negatif tegangan sumber, dioda emiter dicatu balik shg tdk ada arus mengalir. Akibatnya tegangan pd rE adl setengah gelombang.

Pada gambar b sebuah pengikut emiter dengan transistor pnp diperlihatkan rangkaian ekivalen AC-nya. Misalkan dioda emiter dicatu dekat titik cut-off. Selama perioda positif tegangan sumber, dioda emiter dicatu balik shg tdk ada arus kolektor mengalir. Selama perioda negatif tegangan sumber, dioda emiter dicatu maju shg titik operasi berayun dr titik kerja Q ke penjenuhan (saturasi). Krn arus mengalir mll rE, maka tegangan rE adl negatif thd ground, shg dgn dmk regangan rE hanya setengah gelombang saja (siklus negatif).

Utk mendapatkan rangkaian balans, dua pengikut emiter spt yg dijelaskan di atas digabungkan menjadi spt diperlihatkan pd gambar c. Transistor atas (npn) menangani setengah siklus positif dr tegangan sumber dan transistor bawah (pnp) menangani setengah siklusnegatif dr tegangan sumber. Dengan cara ini tegangan output akan menjadi gelombang sinus penuh.

Rumus-rumus Daya Kelas B

Daya output maksimum
Gambar berikut memperlihatkan garis beban AC ideal utk rangkaian kelas B. Pd penguat nyata, titik saturasi tdk benar-berna menyentuh sumbu vertikal dan titik Q berada sedikit di atas sumbu horisontal (krn pengaruh VCE(sat) dan ICQ).

Daya output maksimum utk rangkaian kelas B adl:

Efisiensi maksimum

Penguat balans kelas B sangat efisien shg byk digunakan sbg penguat daya. Utk rangkaian spt gambar berikut, daya DC yg diberikan oleh catu kpd transistor adl:

PDC = VCC IDC

Dgn IDC adl arus ke transistor yg dirata-ratakan dlm satu siklus, yaitu:

Sehingga

Sedangkan

Maka daya output AC maksimum utk penguat kelas B adl:

Dan efisiensi maksimum dpt dinyatakan:

Disipasi Daya

Disipasi daya maksimum pada penguat kelas B dinyatakan sbg: