Pengertian Penguat Daya Dan Rangkaiannya

Rangkaian Penguat Daya Audio – Penguat daya atau dalam bahasa Inggris disebut dengan Power Amplifier merupakan suatu rangkaian elektronika yang  memiliki fungsi untuk memperkuat dan memperbesar sinyal masukan. Dalam bidang audio, Power Amplifier berfungsi untuk menguatkan sinyal suara dalam bentuk analog yang berasal dari sumber suara (input) berubah menjadi sinyal suara yang lebih besar (output).

Sumber sinyal suara yang dimaksud dalam hal ini berasal dari berbagai alat tranduser seperti mikrofon yang bisa mengubah energi suara menjadi sinyal listrik atau optical pickup CD yang mengubah getaran mekanik menjadi sinyal listrik.

Sinyal listrik  dalam bentuk sinyal AC ini selanjutnya diperkuat arus (I) dan tegangannya (V) sehingga outputnya lebih tinggi. Untuk besaran penguatan ini biasa disebut sebagai gain. Adapun lambang dari Gain adalah G dengan satuan decibel (dB) dan merupakan hasil bagi dari daya pada bagian output (P_out) dengan daya pada bagian input (P_in) berupa frekuensi listrik AC. Berikut ini adalah bentuk rumusnya:

G = 10log (P_out/P_in)

Keterangan :

G adalah Gain dalam satuan dB
P_out  adalah Power atau daya pada bagian Output
P_in adalah Power atau daya pada bagian Input

Pada umumnya tranduser menghasilkan sinyal listrik yang sangat kecil, yakni hanya beberapa milivolt atau bahkan beberapa microvolt saja. Maka dari itu, sinyal ini harus diperkuat dengan tujuan supaya bisa menggerakan perangkat tranduser output seperti speaker ataupun berbagai perangkat output yang lainnya.

Dalam penguat  sinyal kecil atau Small Signal Amplifier, faktor yang paling utama yaitu penguatan lineritas serta memperbesar gain. Karena memiliki tegangan sinyal dan arus yang kecil maka penting sekali untuk memperhatikan masalah jumlah kapasitas penanganan daya efisiensi daya.

Sementara itu, penguat daya (Power Amplifier) dan Penguat Sinyal Besar merupakan jenis penguat yang memberikan daya dalam jumlah cukup agar bisa menggerakan speaker dan berbagai perangkat listrik yang lainnya. Daya yang dihasilkan umumnya mulai dari beberapa watt sampai dengan puluhan watt atau bahkan bisa juga sampai ratusan watt.

Baca juga: Jenis Jenis Microphone

Fungsi Power Amplifier

Selain digunakan untuk memperkuat sinyal suara, Power Amplifier juga memiliki banyak fungsi yang lainnya. Adapun fungsi-fungsi pada Amplifier adalah sebagai berikut ini:

1. Menyesuaikan Suara Keluaran (Output)

Power Amplifier bisa membuat output-nya menghasilkan sinyal suara yang hampir sama seperti input-nya. Hal ini karena di dalam amplifier terdapat sebuah komponen yang dinamakan dengan pre-amp.  Disamping itu, sinyal-sinyal input adalah sebagai berikut:

• DVD
• MP3 Player
• Dan sebagainya

Ketiganya mempunyai karakteristik yang berbeda-beda. Akan tetapi, keberadaan komponen tersebut bisa membuat amplifier bisa menguatkan dan membuat sama suara yang dihasilkan.

2. Mengatur Karakteristik Suara

Power Amplifier juga bisa digunakan sebagai pengatur karakteristik suara seperti treble, bass, balance, middle, dan volume. Terlebih jika didalamya ada sebuah komponen AUX (seperti yang terdapat pada TOA). Dengan begitu maka karakteristik suara dalam amplifier bisa diubah sesuai dengan keinginan.

3. Sebagai Penguat Suara

Seperti yang sudah kami singgung diatas bahwa fungsi utama dari sebuah amplifier adalah sebagai penguat suara. Amplifier mampu untuk menguatkan sinyal audio yang dimana sinyal tersebut nantinya dikeluarkan dengan melalui gelombang suara pada loudspeaker. Namun sebelum itu sinyal suaran input yang ada akan dikonversi lebih dahulu menjadi sinyal listrik dengan tujuan supaya tegangannya bisa naik. Jika tegangan sudah naik maka nantinya akan menghasilkan sinyal yang lebih besar.

Jenis-Jenis Power Amplifier

Power Amplifier umumnya terbagi dalam 4 jenis, yaitu Output Transformer, Output Transformer Less, Output Capacitor Less, dan Bridge Transformer Less. Berikut ini adalah penjelasan selengkapnya mengenai 4 jenis amplifier tersebut:

1. Power Amplifier Output Transformer

 

Power amplifier output transformer atau yang biasa disebut amplifier OT ini umumnya menggunakan kopling atau suatu trafo sebagai penghubung antara rangkaian penguat akhir dengan beban pengeras suara. Respon frekuensi amplifier OT umumnya berada di range audio menengah, sehingga untuk reproduksi suara nada bassnya tidak begitu bagus.

Jenis amplifier  ini memiliki keunggulan yang dimana tahan terhadap short sircuit penguat akhir. Dengan begitu maka untuk penguat suara atau loud speaker tidak akan cepat mengalami kerusakan. Amplifier OT banyak digunakan sebagai pengeras suara saat melakukan pidato, ceramah, dan lainnya.

2. Power Amplifier Output Transformer Less

 

Power amplifier output transformer less (OTL) adalah jenis amplifier yang tidak menggunakan transformer untuk dijadikan sebagai kopling dari rangkaiannya dengan pengeras suara. Ciri khas yang dimiliki oleh amplifier OTL adalah pada jenis catu dayanya atau power supply. Jenis amplifier ini juga menggunakan tegangan non simsteris untuk bisa digunakan.

Disamping itu, ciri khas amplifier OTL yang lainnya adalah memiliki ukuran kapasitor yang sangat besar. Bahkan ukurannya bisa mencapai lebih dari 1000µF. Biasanya jenis kapastisor yang digunakan adalah jenis ELCO  yang memiliki arah polaritas yang terdiri dari positif (+) dan (-).

Salah satu fungsi dari ELCO pada amplifier adalah untuk menstabilkan tegangan listrik. Sedangkan untuk masalah pengaplikasiannya, amplifier OTL sering digunakan pada berbagai perangkat elektronik seperti radio, televisi, laptop, smartphone, dan lain sebagainya.

3. Power Amplifier Output Capasitor Less

Power amplifier output capacitor less (OCL) umumnya hanya digunakan pada penguat daya amplitudo yang besar, sehingga seringkali dipasangkan dengan catu daya atau power supply simetris. Disamping itu, amplifier OCL juga lebih aman pada output yang dihasilkan ke pengeras suara atau loudspeaker.

Ciri khas yang dimiliki oleh amplifier OCL adalah pada bagian ujung beban keluaran yang terhubung secara langsung dengan CT transformator. CT transformator memiliki fungsi sebagai sumber tegangan di titik simpul atau tengah dari sebuah gelombang suara yang dikeluarkan. Jadi amplifier ini akan menghasilkan sinyal suara yang lebih besar dan ngebass jika dibandingkan dengan jenis lainnya.

4. Power Amplifier Bridge Transformer Less

Power amplifier bridge transformer less (BTL) adalah hasil dari penggabungan antara dua amplifier dengan menggunakan suatu sistem disebut sebagai Bridge. Dengan begitu maka amplifier BTL akan mendapat sinyal amplitudo hingga 2 kali lipat lebih besar daripada hanya menggunakan satu buah saja.