Mengenal Class Amplifier (A, B, AB, D, T, dan Tabung) Lengkap

Power amplifier merupakan rangkaian elektronika yang sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Dalam Bahasa Indonesia, rangkaian ini dikenal dengan nama penguat daya. Rangkaian tersebut juga terbagi dalam beberapa kelas, contohnya T, D, AB, B, dan A class amplifiers.

Apa sebenarnya power amplifier itu? Apa perbedaan kelas power amplifier? Dan seperti apa fungsinya? Berikut Rumarumi jelaskan mengenai power amplifier beserta kelas-kelasnya.

Pengertian dan Komponen Penyusun Power Amplifier

Power amplifier merupakan rangkaian elektronika yang memiliki fungsi memperbesar atau menguatkan sinyal input. Rangkaian ini umumnya terhubung dengan perangkat input dan output.

Contoh perangkat input tersebut adalah tranduser (alat pengubah energi suara menjadi sinyal listrik) atau optical pickup (alat pengubah getaran mekanik menjadi sinyal listrik). Sedangkan contoh perangkat output dari loudspeaker.

Sinyal yang dihasilkan oleh perangkat input ini umumnya sangat kecil. Pada mikrofon, contohnya, sinyal yang dihasilkan hanya sebesar beberapa milivolt. Oleh power amplifier, sinyal ini dikuatkan menjadi daya yang mampu menggerakkan perangkat output.

Rangkaian power amplifier tersusun atas berbagai komponen. Mereka adalah sebagai berikut.

• Sanken: Sanken adalah transistor khusus untuk power amplifier yang berguna untuk menguatkan daya.
• Trafo: Komponen ini merupakan sumber daya utama pada amplifier. Trafo juga berfungsi untuk menurunkan tegangan agar sesuai dengan jumlah tegangan yang diperlukan oleh amplifier.
• Electrolytic Capacitor atau ELCO: Kegunaan ELCO adalah menyaring arus listrik yang bergelombang menjadi arus listrik rata. ELCO juga berguna untuk meningkatkan kualitas suara bass.
• Tone Control: Fungsi tone control adalah untuk mengatur frekuensi atau mengatur nada.

Fungsi Power Amplifier

Power Amplifier memiliki beberapa fungsi, Berikut ini beberapa fungsi rangkaian elektronika tersebut.

1. Penguat Suara

Salah satu fungsi power amplifier adalah untuk menguatkan suara. Rangkaian elektronika ini akan menguatkan sinyal listrik dari mikrofon menjadi sinyal yang lebih besar. Alhasil, loudspeaker yang terhubung dengan amplifier akan menghasilkan suara keras.

2. Mengatur Karakteristik Suara

Fungsi lain dari power amplifier adalah mengatur karakteristik suara, contohnya volume, bass, treble, dan balance. Dengan demikian, rangkaian listrik ini dapat meningkatkan suara yang keluar dari loudspeaker.

3. Menyesuaikan Suara Keluaran

Power amplifier dapat menyesuaikan suara keluaran sehingga sama seperti suara masukan. Komponen yang berguna untuk menghasilkan fungsi tersebut adalah pre-amp.

Baca juga: Perbedaan Listrik 1 Phase dan 3 Phase

Mengenal T, D, AB, B, dan A Class Amplifiers

Power amplifier terbagi dalam beberapa kelas. Kelas tersebut dibedakan berdasarkan proporsi tiap siklus masukan (sudut konduksi) selama power amplifier melewatkan arus.

Periode ini digambarkan dengan periode bentuk gelombang. Berikut ini kelas amplifier yang banyak digunakan.

1. Class A Power Amplifiers

Power amplifier kelas A merupakan kelas power amplifier yang paling umum dan sederhana. Dibandingkan dengan kelas power amplifier lainnya, a class amplifiers memiliki tingkat linearitas tertinggi dan distorsi sinyal listrik rendah.

Oleh karenanya, amplifier tersebut lebih cocok untuk level sinyal rendah dari radio receiver. Selain itu, penguat daya kelas A memiliki sudut konduksi 360^o sehingga ia dapat menguatkan sinyal input 360^o gelombang atau satu gelombang penuh.

Letak titik Q (titik kerja) rangkaian listrik ini ada pada pusat karakteristik. Power amplifier kelas A juga selalu aktif selama siklus AC sehingga power amplifier ini mampu menghasilkan suara yang lebih baik.

Namun, hal ini juga membuatnya boros dan menghasilkan panas berlebihan. Kekurangan tersebut membuat penguat daya kelas A kurang efisien.

Tingkat efisiensi power amplifier ini berkisar antara 25% dan 50%. Beberapa komponen yang digunakan untuk membuat rangkaian power amplifier kelas A adalah transistor single dan common emitter.

2. Class B Power Amplifiers

Berbeda dengan power amplifier kelas A, class B power amplifiers hanya dapat menguatkan sinyal input setengah gelombang atau 180^o gelombang. Titik Q pada amplifier tersebut ada pada ujung kurva karakteristik.

Dengan demikian, class B power amplifiers hanya menguatkan 180^o gelombang serta menonaktifkan 180^o gelombang lainnya. Salah satu keunggulan amplifier ini adalah lebih efisien dari amplifier kelas A.

Tingkat efisiensi power amplifier kelas B sekitar 78,5%. Sayangnya, amplifier ini memiliki tingkat distorsi yang cukup tinggi sehingga suara yang dihasilkan kurang maksimal.

Hal tersebut terjadi karena dua perangkat pada penguat daya kelas B menyediakan masing-masing setengah gelombang yang nantinya digabungkan pada wilayah output. Pada saat penggabungan inilah, distorsi cross over terjadi.

3. Class AB Amplifiers

Power amplifier kelas AB merupakan penguat daya yang memiliki dua perangkat yang salah satunya bekerja seperti amplifier kelas A dan yang lainnya bekerja seperti amplifier kelas B.

Sudut konduksi penguat daya tersebut ada di tengah antara sudut konduksi kelas A dan B atau berkisar antara 180^o dan 360^o. Sehingga, kelas amplifier ini lebih efisien daripada amplifier kelas A dan memiliki distorsi yang lebih rendah dari amplifier kelas B.

Meski demikian, tingkat efisiensi power amplifier kelas AB tidak lebih baik dari kelas B. Tingkat efisiensi daya pada power amplifier kelas AB berkisar antara 25% hingga 78%. Penguat daya tersebut banyak dipakai pada car audio.

4. Class C Amplifiers

Power amplifier kelas C memiliki tingkat efisiensi yang sangat tinggi, yaitu mencapai 90%. Namun sayangnya, penguat daya ini memiliki tingkat distorsi yang sangat tinggi pula. Hal ini karena power amplifier kelas C hanya menguatkan daya kurang dari setengah gelombang.

Karena tingkat distorsi ini, class C power amplifiers hanya dipakai pada peralatan khusus. Salah satu peralatan yang menggunakannya adalah alat komunikasi dan pemancar frekuensi audio.

5. D Class Amplifiers

Penguat daya kelas D memiliki komponen berupa Mosfet, semacam transistor, yang mengatur siklus switching ON dan OFF amplifier tersebut. Berkat komponen ini, kelas penguat daya tersebut memiliki tingkat efisiensi daya yang berkisar antara 90% hingga 100%.

Akan tetapi, tingkat distorsi pada switching amplifier ini juga besar. Selain itu, rangkaian ini juga memerlukan catu daya yang stabil. Power amplifier kelas D umumnya dipakai pada subwoofer.

6. T Class Amplifiers

Power amplifier kelas T memiliki desain amplifier switching digital. Kelas penguat daya ini memiliki komponen digital signal processing. Fungsi komponen tersebut adalah mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital PWM (pulse width modulated).

Keunggulan power amplifier kelas T adalah memiliki efisiensi daya yang sama baiknya dengan kelas D. Sedangkan tingkat distorsi penguat daya kelas T lebih rendah dari amplifier kelas AB.

7. Amplifier Tabung

Power amplifier ini tidak menggunakan transistor, tapi menggunakan tabung hampa udara yang memiliki katoda dan anoda. Penguat daya tersebut juga memiliki transformator.

Fungsi komponen ini adalah memasukkan tegangan tinggi dan mengubahnya menjadi tegangan rendah dengan daya yang dapat menggerakkan loudspeaker.

Baca juga: Trafo CT

Harga T, D, AB, B, dan A Class Amplifiers

Berapa harga power amplifier kelas A, B, AB, D, dan T?

Power amplifier merupakan rangkaian elektronika yang banyak digunakan pada perangkat audio. Rangkaian ini terbagi dalam beberapa kelas, contohnya D, T, AB, B dan A class amplifiers. Tiap kelas amplifier tersebut memiliki keunggulan dan kelemahan masing-masing.