Definisi Dan Daya Power Amplifier Kelas A

Power amplifier kelas A mensyaratkan bahwa transistor harus selalu dalam daerah aktif selama siklus AC. Operasi amplifier kelas A tidak memperkenankan adanya pemotongan pada ujung garis beban AC. Tempat terbaik untuk titik Q dalam “penguat kelas A” adalah pada pusat garis beban AC sehingga siklus output yang tak terpotong mempunyai kemungkinan ayunan yang terbesar. Pada gambar di atas, titik Q ditempatkan pada pusat garis beban AC. Analisis geometris mengharuskan arus saturasi sama dengan 2 kali ICQ dan tegangan cut-off sama dengan 2 kali VCEQ, atau dinyatakan:

$I_{C(sat)}=2 I_{CQ}$

$V_{CE(cut-off)}=2 V_{CEQ}$

dimana :

$CQV_{CE(cut-off)}=V_{CEQ}+I_{c}(r_{C}+r_{E})$

sehingga diperoleh :

$r_{C}+r_{E}=\frac{V_{CEQ}}{I_{CQ}}$

Untuk mendapatkan titik Q di pusat garis beban AC, resistansi AC dari rangkaian kolektor dan emiter harus sama dengan perbandingan antara tegangan kolektor stasioner dan arus kolektor stasioner. Kenyataan ini penting sekali dalam analisis dan perancangan penguat daya.

Daya Output Maksimum Power Amplifier Kelas A

Gambar berikut memperlihatkan penguat yang bekerja pada kelas A dan gambar b memperlihatkan garis beban AC-nya. Arus kolektor IC merupakan gelombang sinus dengan harga puncak ICQ dan tegangan kolektor-emiter juga merupakan sinus dengan harga puncak VCEQ.

Dimana gambar (a) Rangkaian penguat digerakkan pada basisnya dan gambar (b) Titik Q diletakkan di pusat.

Daya output AC maksimum diperoleh sbg:

$P_{0(maks)}=V_{RMS}I_{RMS}=\frac{V_{CEQ}}{\sqrt{2}}\frac{I_{CQ}}{\sqrt{2}}=\frac{V_{CEQ}I_{CQ}}{2}$

Disipasi Daya Power Amplifier Kelas A

Disipasi daya stasioner dari transistor adalah :

$P_{DQ}=V_{CEQ}I_{CQ}$

Berarti transistor mendisipasikan daya yang sama dengan hasil kali arus dan teganan stasioner. Data sheet transistor selalu mencantumkan disipasi daya maksimumnya. Disipasi daya maksimum ini terjadi pada kondisi tidak ada sinyal sehingga.

$P_{Dmaks}=P_{DQ}$

Hubungan Daya Output dan Disipasi Daya Power Amplifier Kelas A

Dengan memperhatikan rumusan untuk daya output dan disipasi daya maka diperoleh hubungan daya output dan disipasi daya sbb:

$P_{omaks}=\frac{V_{CEQ}I_{CQ}}{2}=\frac{P_{DQ}}{2}$

Ini berarti bahwa daya output AC maksimum adalah setengah daya stasioner dan ini yang terbaik yg dapat dilakukan dengan penguat kelas A. Misalkan akan dibuat penguat kelas A yg memberikan daya output AC 30 W maka diperlukan transistor yg dapat mendisipasikan daya sebesar 60 W pada kondisi tanpa sinyal.

Efisiensi Power Amplifier Kelas A

Efisiensi merupakan ukuran seberapa baik sebuah penguat mengkonversikan daya DC ke dalam daya output AC. Efisiensi output dinyatakan sebagai perbandingan daya output dengan daya input DC yg dicatukan ke rangkaian kolektor-emiter,

$efisiensi = \eta =\frac{P_{o}}{P_{DC}}$