Rangkuman Elektronika Komunikasi dan Selftest

Frekuensi transisi gain unity

Merupakan dimanan besarnya penguatan sama dengan unity, atau  0dB. Persamaannya:

Parameter frekuensi omegaT paling sering ditentukan pada lembaran data transistor untuk sederet kondisi pengoperasian.

Untuk menentukan waktu transisi kedepan dari persamaan frekuensi transisi, pertama mencari kapasitas diffusinya.

Jadi untuk mencari tf :

Amplifier Common Emitter

Resistor bias Rbias memasok arus bias ke base, dan ini juga dapat dianggap mempunyai pengaruh yang dapat diabaikan terhadapa kinerja pada frekuensi tinggi. Kapasitansi output transistor yang ditunjukkan sebagai Cc, parallel dengan kaasitansi penala rangkaian C2 dan merupakan bagian dari rangkaian resonansi.

Persamaan gain voltagenya:

Dimana  Yo = Y2 + Yf penguatannya maksimym ketika Yo beresonan, yang berate bahwa Ccb, harus dimasukkan kedalam penala output/output tuning.terdapat pergeseran fasa sebesar 180 derajat dalam kondisi ini.

Pada keadaan resonans , resonansi dinamiknya :

Input tap kapasitif

Gambar diatas menunjukkan sumber dihubungkan  melalui sisi kapasitif, yang akan mengurangi efek redam konduktansi sumber pada rangkaian tertala.

Kopel output berfungsi mengurangi redaman

Amplifier Common base input resistannya alfa 0/gm dimana alfa0 = beta0/(beta0+1) oleh karena itu maka resistans input  untuk rangkaian CB jauh lebih kecl dari pada rangkaian CE yang diberikan. Resistansi outputnya CE timbal diantara collector dan emitter yang lebih tinggi daripada resistansi output CB.

Rangkaian ekivalen common base yang disederhanakan

Frekuensi -3-dB sangat mendekati sama dengan fTyaitu gain unity untuk transisi.

Persamaan tersebut dipergunakan untuk impedansi rangkaian tertala parallel. Apabila rangkaian coupled digunakan makan penguatannnya diberikan oleh GmZt.

Amplifier Casscode

 Merupakan Kombinasi antara Amplifier Common Emiter dan comon base. Kedua transistor itu membawa arus kolektor yang sama yang artinya mempunyai transkonduktans yang sama pula.

Input resistans tahap VB adalah rbe maka secara keselururhan amplifier cascade itu memiliki ciri-ciri kinerja yang d imiliki oleh amplifier CE tetapi tidak ada perubahan fasa sbesar 180 derajat. sehingga penguatan yang tersedia tinggi.

amplifier cascade dasar

Penguat Linier, Penguat Kelas C dan frekuensi pengganda

Pada pembahasan ini terdapat 2 tipe  penguat amplifier yang digunakan pada transmitter ,yaitu linier dan kelas C. penguat linier menghasilkan keluaran sinyal yang hampir sama  dengan input yang sudah diperbesar. Output dari linier dan kelas C akan langsung setimbang dengan inputnya. Maka dari itu, penguat linier dan kelas C akan menghasilkan kembali input tetapi dengan tingkat kekuatan yang lebih tinggi. Semua penguat audio adalah linier. Penguat linier RF biasa digunakan untuk meningkatkan tingkat kekuatan dari sinyal amplitudo RF yang bervariasi seperti AM dengan tingkat rendah atau sinyal SSB.

Amplifier linier terbagi menjadi beberapa  kelas, yani A,AB, atau B. kelas-kelas amplifier ini menunjukkan bagaimana arus akan terbias. Amplifier kelas A terbias secara terus menerus. Karena biasnya sudah ditentukan maka inputnya akan lebih memvariasikan arus kolekturnya daripada daerah linear dari karakteristik transistornya

Pada amplifier kelas B arus terbias pada daerah cutoff jadi tidak akan ada input kosong pada arus kolektor yang mengalir. Transistornya hanya bekerja pada satu setengah gelombang sinus input yakni 180 derajat. Yang artinya hanya ada satu setengah gelombang sinus input yang dikuatkan. Biasanya, 2 penguat kelas B terhubung satu sama lain di pengaturan Push-pull agar input push-pullnya akan bergantian nilai penguatannya secara positif dan negatif secara simultan

Namun, pada Amplifier kelas AB arus terbias disekitar daerah cutoff dengan beberapa arus kolektor yang mengalir. Amplifier kelas AB sering dipakai pada penguat push-pull dan memiliki tingkat keseimbangan yang lebih bagus daripada kelas B tetapi kurang efisien.

Pada amplifier kelas A, Linier/ keseimbangan yang baik  akan tetapi tidak terlalu efisien. Maka dari itu, kelas A merupakan amplifier penguat yang rendah. Kelas A kebanyakan digunakan untuk penguat dengan power yang rendah atau penguat tegangan sinyal rendah namun baik untuk soal audio.Penguat Kelas B dan Kelas C lebih efisien karena arus yang mengalir hanya sebagian dari sinyal inputnya. kelas C menjadi yang paling efisien dari kelas-kelas lain.

Transistor penguat RF memiliki ratusan watt di batas penguat atas. Untuk menghasilkan lebih penguat, 2 atau lebih perangkat bisa dihubung paralel. Gambar dibawah menunjukkan bahwa penguat linear kelas B, menggunakan push-pull.

Penguat linear kelas B dgn push pull

Semua penguat kelas C memiliki beberapa bentuk sirkuit yang sudah disesuaikan, untuk membentuk gelombang output ac sinus. Sirkuit paralel yang sudah di sesuaikan akan berdering atau berosilasi di frekuensi resonannya ketika mendapat sebuah pulsa dc. Kapasitor akan diisi oleh pulsa dan nanti akan dikeluarkan di induktor. Medan magnet yang berada di inductor akan bertambah dan akan jatuh menyebabkan tegangan yang akan diinduksikanMeski begitu, arus mengalir ke transistor dalam pulsa-pulsa pendek, output amplifier kelas C akan menjadi gelombang sinus yang berlanjut.

Kelas C memiliki efisiensi yang tinggi adalah salah satu alasan utama kenapa amplifier kelas C lebih diutamakan dibanding dengan kelas lain untuk penguatan power RF. Karena arus mengalir di kurang dari 180o siklus input ac,rataan arus di transistor cukup rendah yang berarti penguatan disipasi pada perangkatnya rendah.Pengganda frekuensi merupakan bentuk spesial dari penguat kelas C. segala jenis penguat kelas C mampu untuk melakukan penggandaan frekuensi jika sirkuit tertune di kolektor berresonansi di frekuensi input.

Bagian terpenting dari transmiter adalah jaringan penyesuaian yang terhubung dari satu tahap ke tahap lain. Biasanya kerja transmitter, osilator menghasilkan dasar sinyal pembawa yang nanti akan di kuatkan dalam beberapa tahapan sebelum mencapai antena. Apabila ide dari awal untuk meningkatkan kekuatan sinyal, sirkuit kopling interstage harus memastikan ke efisienan kekuatan transfer dari satu tahap ke tahap selanjutnya.

Sirkuit Khas Receiver

Bagian yang paling vital dari sebuah komunikasi receiver ada pada diawal. Di awal biasanya terdiri dari RF amplifier, Mixer, dan sirkuit tuned yang berkaitan. Ini merupakan bagian dari receiver yang memproses sinyal input paling lemah. Pemakaian Komponen rendah noise merupakan kewajiban yang dapat memastikan tercukupinya tingginya rasio S/N.

Pada banyak receiver komunikasi, sebuah RF Amplifier tidak terpakai. ini sebagian benar diperuntukkan receiver yang didesain untuk frekuensi lebih rendah dari 30MHz. penguatan ekstra tidak terlalu penting, dan itu hanya menimbulkan lebih banyak noise. Maka dari itu, RF amplifier biasanya dihilangkan dan antena terhubung langsung dengan input mixer ke satu atau lebih sirkuit tuned.

Frekuensi yang terpakai di receiver diatas sekitar 100MHz, bagaimanapun biasanya digunakan RF amplifier pada receivernya. Dan RF amplifier ditemukan di beberapa sistem komunikasi frekuensi rendah juga. Tujuan utama dari amplifier ini adalah untuk meningkatkan amplitudo sinyal rendah guna tahapan penggabungan.

Bagian penting lainnya dari superheterodyne receiver ialah IF Amplifier. Disini dimana kebanyakan penguat dan selektifitas ditemukan. Pemilihan dari IF sangat penting untuk mendesign sebuah receiver. Ini sebuah kompromi antara bagusnya selektifitas dan stabilitas, yang mana dapat ditemukan di frekuensi rendah, dan penolakan gambar baik, dimana dapat ditemukan di frekuensi tinggi

Seperti RF amplifier, IF amplifier mengatur amplifier kelas A demi tercapainya penguatan dari 10-30 dB jauhnya. Biasanya 2 atau lebih IF amplifier digunakan untuk mengatur keseluruhan penguatan receiver yang memadai.Pada receiver FM, satu atau lebih IF amplifier dipakai sebagai limiter. Limiter yang akan menghapus segala variasi amplitudo pada sinyal FM yang akan diaplikasikan ke demodulator.

Penguatan dari amplifier transistor bipolar akan identik dengan jumlah arus kolektor yang mengalir. Menaikkan arus kolektor dari yang paling rendah akan mengakibatkan penguatan agar naik secara proporsional.

Gambar dibawah ini penguat bisa disesuaikan dengan 2 langkah. Pertama, gain dapat di kurangi dengan cara mengurangi arus pada kolektor. Sebuah sirkuit AGC yang dapat mengurangi arus mengalir dalam amplifier dengan tujuan untuk mengurangi gain disebut dengan reverse AGC. Kedua, gain dari IF amplifier dapat juga di kurangi dengan menaikkan arus kolektor. Sejalan dengan sinyal yang semakin kuat, tegangan AGC bertambah,yang mana akan menambahkan juga arus basisnya

AGC wave

Automatic frequency control (AFC) merupakan sirkuit feedback-control yang hampir sama dengan AGC namun AFC dipakai pada receiver berfrekuensi tinggi. Tujuan dari AFC ialah untuk menjaga LO pada frekuensi. LO didalam receiver superheterodyne harus dapat di atur agar setiap frekunsi stasiun bisa dipilih.

Didalam AFC, beberapa sinyal dari keluaran demodulator difilter menjadi sebuah tegangan dc dan terpakai untuk mengontrol sebuah varaktor, dengan maksud untuk mengontrol frekuensi LO.

Kebanyakan radio FM dan TV terdapat AFC didalamnya. Kita mungkin memperhatikan bahwa kebanyakan receiver FM biasanya menyediakan sebuah switch yang dapat digunakan untuk meng on dan off kan AFC. Ini memungkinkan kita untuk menyetel sinyal tepat pada frekuensinya.sirkuit AFC memperbaiki untuk setiap penyetelan eror.

Tanpa sinyal input, tegangan AGC akan berada pada tingkat terendahnya hingga mendekati 0. Output amplifier dc juga akan rendah dan Q1 Tidak akan mengalirkan. Sebagai hasilnya, Q2 menyala oleh arus basis melewati R1. biasanya sirkuit squelch sudah termasuk tingkat kontrol yang mengizinkan ambang sirkuit untuk disesuaikan kepada sinyal yang cukup lemah dan melewati hanya sinyal kuat untuk mengaktifkan suara.

Selftest

Halaman 107-108

12. A Linear power amplifiers are used to raise the power level of Low Level AM and SSB Signals.
13. A Mosfet power amplifier is used to increase the power level of an FM signal.
14. Linear power amplifier operate class A,B, and AB
15. A class A transistor power amplifier has an efficiency of 50 percent. The output power is 27W. The power dissipated in the transistor is 13.5 W
16. Class A amplifier conduct for 360 degrees of a sine wave input.
17. True or false. With no input, a class B amplifier does not conduct. (FALSE)
18. Class B RF power amplifiers normally used a(n) Broadband configuration.
19. A class C amplifier conducts for approximatly mately 90 degrees to 150 degrees of the input signal.
20. In a class C amplifier, collector current flows in the form of positive pulses.
21. In a class C amplifier, a complete sinusoidal output signal is produced by a(n) Timed Circuit.
22. The efficiency of a class C amplifier is in the range of 60 to 85 percent.
23. The tuned circuit in the collector of a class C amplifier acts as a filter to eliminate Induced Voltage.
24. A class C amplifier whose output tuned circuit resonates at some integer multiple of the input frequency is called a(n) Flywheel effect.
25. Frequency multipliers with factors of 2, 3, 4, and 5 are cascaded. The input is 1.5MHz. The output is 120 MHz.
26. A class C amplifier has DC supply voltage of 28 V and an average collector current of 1.8A. The power input is 50.4 W

selftest 

Hal 150-151
53. RF amplifiers provide initial RF Amplifier and Mixer in a receiver but also add Related Tune Circuits
54. A low-noise transistor preferred at microwave frequencies is the FET made of Metal Semiconductor
55. Most of the gain and selectivity in a superhet is obtained in the IF Amplifier
56. The selectivity in an IF amplifier is usually produced by using tuned circuit between stages
57. The bandwidth of a double-tuned transformer depends upon the degree of Coupling between primary and secondary windings
58. In a double-tuned circuit, minimum bandwidth is obtained with under coupling, maximum bandwidth with critical coupling and peak output with over or optimum coupling
59. An IF amplifier that clips the positive and negative peaks of a signal is called a(n) limiter.
60. Clipping occurs in an amplifier because the transistor is driven by a high-level signal into Single transistor stage.
61. The gain of a bipolar class A amplifier can be varied by changing the positive peaks and negative peaks.
62. The overall RF-IF gain of a receiver is approximately 89 dB.
63. Using the amplitude of the incoming signal to control the gain of the receiver is known as AGC Voltage gen.
64. AGC circuits vary the gain of the IF amplifier.
65. The DC AGC Voltage is derived from a(n) AGC circuit connected to the demodulator or IF output.
66. Reverse AGC is where a signal amplitude increase causes a(n) AGC Voltage in the IF amplifier collector current.
67. Forward AGC uses a signal amplitude increase to positive voltage the collector current,which decreases the IF amplifier gain.
68. The AGC of a differential amplifier is produced by controlling the current produced by the Constant Current Source transistor.
69. In dual-gate MOSFET IF amplifier, the dc AGC Voltage is applied to the R1 to gate 2.
70. Another name for AGC in an AM receiver is Dual Gate MOSFET.
71. In an AM receiver, the AGC voltage is derived from the IF Signal.
72. Large input signals cause the gain of a receiver to be reduced by the AGC.
73. An AFC circuit corrects for frequency drift in the feedback control circuit.
74. The AFC DC control voltage is derived from the output of the demodulator circuit in a receiver.
75. A(n) Demodulator is used in an AFC circuit to vary the LO frequency.
76. A circuit that blocks the audio until a signal is received is called a(n) squelch circuit.
77. Two types of signals used to operate the squelch circuit are audiotone and audiosignal.
78. In a CTCS system, a low-frequency .frequency tone is used to trigger the squelch circuit.
79. A BFO is required to receive CWCode and SSB Signals.