Apakah Anda Tahu Dasar-Dasar Penguat Daya?

Dengan begitu banyak perhatian pada IBOC, adalah tepat untuk melangkah mundur dan meninjau prinsip-prinsip dasar amplifier RF.

Pemancar radio adalah kumpulan tahapan. Setiap tahap memodifikasi sinyal dengan cara tertentu untuk menghasilkan output yang diinginkan. Pada tahap pertama, sebuah osilator atau exciter menghasilkan frekuensi operasi yang diinginkan. Output dari bagian ini kemudian dinaikkan ke nilai output pemancar yang ditentukan. Peningkatan daya ini bisa melalui tahap penguatan yang lebih besar secara berturut-turut atau dalam beberapa kasus, di mana output exciter cukup, langsung ke penguat daya akhir (PA) dari pemancar.

Sinyal RF yang dikirim harus membawa beberapa informasi. Dalam penyiaran, informasi yang ditransmisikan mengambil bentuk pidato atau musik dan disebut modulasi. Dengan modulasi amplitudo (AM), pembawa RF bervariasi dalam kekuatan (amplitudo) pada tingkat tergantung pada frekuensi suara.

Gambar 1. Dalam amplifier Kelas A, tidak ada arus kisi mengalir sampai kisi menjadi positif. Operasi nonlinear terjadi ketika arus kisi berhenti melacak arus pelat.

Terlepas dari di mana modulasi pembawa berlangsung, penting bahwa tahap penguatan menghasilkan sinyal yang bersih, diperkuat secara linier.


Dari awal

Pemancar paling awal menggunakan modulasi amplitudo dan ini terus berlanjut dalam satu atau lain bentuk selama sekitar 100 tahun. Ini mungkin merupakan metode modulasi yang paling sederhana, hanya membutuhkan kemampuan untuk memvariasikan output daya tahap RF dengan memvariasikan sinyal audio input.

Dalam modulasi frekuensi 1930s (FM) dikembangkan. Ini dilakukan dengan memvariasikan frekuensi sinyal RF yang ditransmisikan daripada amplitudo. Berbagai metode untuk menghasilkan modulasi frekuensi telah dikembangkan, termasuk sistem mekanik umum dan perubahan fasa. Modulasi fase menghasilkan efek yang sama pada penerima FM sebagai modulasi frekuensi.

Tahap akhir dari pemancar dapat secara langsung dimodulasi (dalam AM), atau menerima sinyal RF yang sudah termodulasi (FM). Banyak pemancar siaran modern menggunakan modul solid-state dalam tahap power amplifier mereka, namun, masih ada banyak pemancar yang terus menggunakan tabung vakum pada tahap akhir mereka. Perangkat solid-state memberikan pengurangan yang cukup besar dalam biaya operasi dan penggunaannya memberikan kemampuan, dalam banyak kasus, untuk mengubah modul yang salah pada pemancar yang beroperasi tanpa harus dimatikan.


Ketahui A, B, Cs

Karakteristik terpenting dari sebuah penguat adalah linearitas. Itu adalah kemampuan panggung untuk menguatkan semua bagian dengan jumlah yang sama sehingga semua sinyal diperkuat sama.

Dalam amplifier kelas A, arus mengalir secara konstan dan tidak terputus selama setiap bagian siklus. Dalam desain tabung, ini dicapai dengan memasok tegangan bias negatif yang cukup ke jaringan kontrol untuk memastikan bahwa itu tidak pernah berjalan positif di atas 0V setiap saat dalam siklus.

Ini berarti bahwa tidak ada arus kisi mengalir dan sumber tidak diperlukan untuk menghasilkan daya drive apa pun. Misalnya, jika sinyal input memiliki ayunan 30V dan biasnya adalah -30V, tegangan grid akan berayun antara -60V dan 0V dan tidak ada arus pelat yang akan mengalir.

Gambar 2. Ketika penguat Kelas B sangat terputus, puncak positif menyebabkan arus kisi dan aliran arus pelat dalam serangkaian pulsa setengah gelombang.

Karena amplifier kelas A secara inheren tidak efisien dalam hal tegangan dan arus yang diperlukan, mereka umumnya tidak digunakan sekarang dalam pemancar siaran komersial. Sebaliknya, amplifier kelas B dan kelas C adalah umum atau variasi sirkuit kelas B dan kelas C, seperti amplifier kelas AB.

Dengan diperkenalkannya modulasi durasi pulsa dan sistem operasi digital, amplifier telah banyak berubah, tetapi fakta dasar masih berlaku.

Prinsip-prinsip amplifikasi tetap sama terlepas dari apakah itu tabung atau amplifier solid-state. Karena proliferasi pemancar daya tinggi masih menggunakan tabung, pertimbangkan karakteristik kontrol dari penguat tabung vakum.

Gambar 1 menunjukkan karakteristik dinamis dari penguat tabung triode. Garis solid mewakili arus pelat. Perpotongan garis ini dan sumbu tegangan jaringan negatif menunjukkan titik cut-off di mana tabung sangat bias negatif sehingga tidak ada arus plat mengalir. Ketika bias negatif berkurang dan melewati nol ke wilayah positif, arus plat meningkat. Semakin curam arus plat meningkat ketika tegangan grid menjadi positif, semakin besar transkonduktansi tabung. Ini mengontrol faktor amplifikasi. Ketika tegangan RF yang ditumpangkan diterapkan ke jaringan kontrol, bias menjadi lebih negatif pada puncak negatif dan kurang negatif pada puncak positif. Namun grid tidak akan pernah menjadi positif sehingga tidak ada arus grid yang akan mengalir.

Perbedaan opsi

Perbedaan utama antara berbagai kelas amplifier dalam desain tabung adalah tingkat tegangan yang diterapkan ke jaringan kontrol power amplifier. Di kelas A, karena arus plat tidak pernah terputus sama sekali, efisiensi amplifier kelas A rendah, sekitar 30 persen, dan begitu juga output daya. Operasi Kelas AB dicapai dengan memungkinkan sejumlah kecil arus grid mengalir sesuai kebutuhan.

Dalam operasi kelas B, bias kisi kontrol ditingkatkan sehingga arus plat hanya terputus. Bagian positif dari sinyal yang diterapkan akan menyebabkan arus plat mengalir dengan segera. Tidak peduli seberapa jauh negatifnya grid, arus plat tidak akan pernah mengalir. Jenis operasi ini membutuhkan tegangan sinyal yang cukup untuk menggerakkan grid positif. Arus pelat puncak dinaikkan dan kadang-kadang arus pelat rata-rata menggunakan dua tabung dalam operasi dorong-tarik. Gambar 2 menunjukkan karakteristik operasi. Outputnya adalah serangkaian setengah gelombang dengan efisiensi sekitar 65 persen.

Operasi Kelas C serupa kecuali bahwa grid kontrol bias jauh melewati terputus. Arus plat hanya mengalir dengan eksitasi tinggi dan dapat mencapai saturasi. Efisiensi tinggi, sekitar 90 persen. Namun, bentuk gelombang dapat sangat terdistorsi di operasi kelas B dan C. Karena itu, impedansi beban yang benar harus mengandung komponen resistif untuk mengembangkan daya yang diperlukan. Ini biasanya hambatan input dari saluran transmisi.

Jika Anda tertarik dengan Power Amplifier dan Peralatan Pemancar FM / TV, jangan ragu untuk menghubungi kami:[email dilindungi] .

Tinggalkan pesan 

Daftar pesan