Unit4 Blog Penguat

PENGUAT

E3005/UNIT 4/1

UNIT 4 : PENGUAT Objektif am :

Mengenal

litar

,

blok

penguat

dan

mengesan

kerosakan yang berlaku . Objektif khusus :

Di akhir unit ini pelajar sepatutnya dapat :

•

Mengenal blok-blok penguat audio.

•

Melukis & melabel litar penguat audio.

•

Menganalisa bahagian penguat audio seperti PraPenguat ,Rangkaian Kawalan Nada, Pemuat Pemacu dan Penguat Kuasa.

•

Mengesan sesuatu kerosakan pada penguat audio.

•

Mengenal jenis penguat audio seperti Penguat Hujung Tunggal,Penguat Tolak-Tarik danPenguat Simetri Pelengkap.

4.0

Pengenalan

Dalam peralatan elektronik satu bahagian yang sangat penting ialah bahagian

penguat.

Secara

am

penguat

berfungsi

untuk

menguatkan

(membesarkan) isyarat, voltan dan arus. Ia berguna dalam berbagai litar seperti

penguat

pra

kuasa,

frekuensi

RF

dan

IF,

voltan

tinggi

dan

sebagainya.Setiap fungsi menentukan rekabentuk penguat tertentu terdiri dari kelas A, B atau C. i.

Kelas A

PENGUAT

E3005/UNIT 4/2

Rajah 4.0 : Penguat Kelas A Kelas A ialah penguat yang berfungsi menghasilkan keluaran penuh iaitu ± 360°. Contohnya penguat pra audio. ii.

Kelas B Menghasilkan keluaran separuh fasa iaitu ± 180°.

Rajah 4.1 : Penguat Kelas B Biasanya penguat Kelas B di bina dengan penguat kembar + ve dan – ve agar keluaran menjadi 360°.Kebaikannya ia dapat menghasilkan keluaran dua kali ganda penguat Kelas A. Contohnya penguat kuasa audio tolak-tarik dan simetri pelengkap. iii.

Kelas C Kelas C adalah penguat yang menghasilkan bentuk denyut iaitu keluarannya berfasa kurang dari 180°. Contohnya penguat IF dan RF.

PENGUAT

E3005/UNIT 4/3

Rajah 4.2 : Penguat Kelas C

4.1

Kerosakan pada blok-blok penguat audio

Seperti yang telah kita bincangkan sebelum ini, setiap alat audio mempunyai peringkat-peringkat tertentu bagi memghasilkan kawalan dan kualiti audio yang baik. Contoh nya :

Rajah 4.3 : Blok-Blok Penguat Audio 4.1.1

Pra - Penguat Audio

Pra penguat audio di reka bentuk bagi fungsi : i.

Menguatkan isyarat kecil dari unit masukan

PENGUAT

E3005/UNIT 4/4

ii.

Menjodohkan galangan masukan

iii.

Menghadkan nisbah hingar isyarat

Penguat yang di pilih Kelas A hujung tunggal. Contoh:

Rajah 4.4: Pra-Penguat Audio

PENGUAT 4.1.2

E3005/UNIT 4/5

Penguat Kawalan Nada

Di bahagian kawalan nada, binaan pra penguat isyarat diperlukan untuk menstabilkan atau gantian isyarat pra yang akan susut di litar nada.Binaan ini terdiri dari kawalan-kawalan: i.

Treble

ii.

Bass

iii.

Bahana (volume )

iv.

Balance

Contoh : Pra Penguat Kawalan Nada

Rajah 4.5: Kawalan Nada Treble – adalah kawalan audio frekuensi tinggi atau lain perkataannya ‘kenyaringan’ bunyi.Litarnya di buat berasaskan litar penapis lulus frekuensi tinggi. Bass – ialah kawalan audio frekuensi rendah yang di rekabentuk dari litar penapis lulus frekuensi rendah bagi menambahkan bunyi ‘garau’. Bahana – kawalan audio keseluruhan iaitu meninggi atau merendahkan amplitud isyarat.Ia di bina bagi voltan atau ‘attenuator’ ( pengecil ).

PENGUAT

4.1.3

E3005/UNIT 4/6

Pemacu / Pra-Penguat 2

Litar binaannya sama seperti pra penguat awal untuk memastikan isyarat keluaran dari litar’ tone’ tidak susut banyak.Ia juga di gunakan sebagai pemacu penguat kuasa keluaran.Sebagai pemacu ia berlagak sebagai pemincang masukan penguat kuasa. 4.1.4

Penguat Kuasa

Dalam litar penguat kuasa audio asas terdiri dari beberapa jenis iaitu : i.

Penguat Hujung Tunggal (Single Ended)

ii.

Tolak- Tarik ( Push – Pull )

iii.

Simetri Pelengkap/Complementary

iv.

Litar Sepadu

4.2

Kerosakan –kerosakan pada Penguat –penguat

4.2.1

Penguat Hujung Tunggal

Litar ini adalah penguat kelas A dan dijodohkan dengan pengubah keluaran agar sesuai dengan speaker.Isyarat pincang (voltan a.t) di masukkan oleh pemacu samada dari litar transistor atau litar sepadu untuk membolahkan transistor keluaran bekerja dalam kelas A.

Rajah 4.6 : Penguat Hujung Tunggal

PENGUAT

E3005/UNIT 4/7

Isyarat sin kecil yang masuk ke tapak Q301 akan bergerak di sekitar voltan pincang ini,seterusnya Q301 beroperasi mengikut voltan isyarat T351 berlagak sebagai beban a.u (isyarat).Isyarat yang susut di sini di turunkan bagi penyesuaian galangan speaker.C352 pula di tukar nilainya untuk pelaras tonr tetap.Jika besar nilainya,suara lebih nyaring (lebih treble) begitu juga sebaliknya. Kerosakan yang mungkin berlaku C707- terbuka – suara menjadi dengung dan serak,isyarat keluaran bererutan C353-terbuka/pintas-tiada suara/bekalan terputus Q301-pintas/terbuka-tiada suara/bekalan terputus T351-terbuka/pintas-tiada suara Perintang –mana- mana perintang terbuka- tiada suara 4.2.2

Penguat Tolak-Tarik

Rajah 4.7 : Penguat Tolak-Tarik Litar penguat ini bekerja dalam kelas B bagi tiap transistor keluaran.Bermula dari litar pemacu ,isyarat masuk melalui T7,kemudian di turunkan ke lilitan pendua yang di’tap’kan guna untuk mengasingkan isyarat +ve dan –ve.Pincang bagi tapak kedua –dua transistor Q4 dan Q5 adalah ‘common’ iaitu R7,D3 dan Rth.

PENGUAT

E3005/UNIT 4/8

Rajah 4.8 :Penguat Tolak Tarik Dari rajah diatas ,isyarat +ve mengalir melalui lilitan pendua T7-A.Lilitan B tidak boleh mengalirkan arus kerana berlawanan dengan laluan isyarat A dan pincang ke bumi melalui diod D3. Bagi isyarat –ve pula,lilitan B yang mengalirkannya masuk ke tapak transistor Q5 dan lilitan A di potong ke bumi.

PENGUAT

E3005/UNIT 4/9

Rajah 4.9 : Penguat Tolak -Tarik Begitu juga dengan T8 yang mana ,tiap isyarat +ve dan –ve bekerja pada lilitan utama C dan D sahaja. Kerosakan yang mungkin berlaku Transistor Q4 atau Q5 – pintas-keluaran bererutan amplitud rintangan R8 & R6 terbakar. - terbuka- bererutan amplitud T7 dan T8

- pintas/terbuka – tiada suara

Perintang pincang – bererutan silang ( cross-over ) 4.2.3

Simetri Pelengkap

Satu lagi jenis penguat kuasa transistor ialah jenis simetri pelengkap.Ia berfungsi dalam kelas B.Untuk melengkapkan isyarat dari 180 ke 360,transistor keluaran di sirikan samada menggunakan dua transistor yang berciri sama atau jenis berlawanan (compliment). Contoh 1: Litar masukan penjodoh pengubah

PENGUAT

E3005/UNIT 4/10

Rajah 4.10: Litar masukan penjodoh pengubah

PENGUAT

E3005/UNIT 4/11

Rajah 4.11 : Pincang Terus Contoh 3 : Pincang Diod

Rajah4.12 :Pincang Diod Dalam contoh 1 ,T605 di gunakan sebagai penjodoh masukan.Lilitan pendua di kenakan dengan rintangan-rintangan pincang

R616,R617,R618,R619 dan R622.Ketika tiada isyarat,voltan

pincang berada di aras tengah i.e di sekitar 6V.Apabila isyarat +ve lilitan A akan terjana dan menghasilkan voltan susut.Voltan ini membuat voltan EB TR25 menjadi besar ,seterusnya mengalirkan arus hasilnya vltan EC menjadi rendah. Begitu juga ketika isyarat –ve lilitan B akan menyusutkan arus au sahaja dan menghadkan at. Dalam contoh 2 ,voltan pincang bagi transistor keluaran Q205 dan Q206 adalah bergantung kepada voltan pemungut transistor Q204. Manakala voltan pincang Q204 pula di ambil dari bekalan melalui R231, Vbe dan R227. Apabila tiada isyarat voltan pincang ,Q204 bekerja pada voltan at tertentu dan voltan ini di suap ke tapak Q205 dan Q206.Aras voltan pincang ini berubah apabila ada isyarat masukan.Dengan ini isyarat +ve dan –ve boleh di asingkanoleh transistor pemacu Q204.

PENGUAT

E3005/UNIT 4/12

Dalam contoh 3 ,transistor keluaran di bina dengan pasangan ‘Darlington’ jenis komplimentari (complimentary).Cara kerja pincang hampir sama seperti dalam contoh 2,di mana ia bergantung kepada transistor pemacu TR1 dan isyarat +ve dan –ve di asingkan menggunakan diod D1 dan D2. Kerosakan yang mungkin berlaku Transistor keluaran: Sekali imbas kita perhatikan transistor-transistor keluaran di sambung terus dari bekalan melalui rintangan-rintangan rendah dan ke bumi.Jika di beri pincang ,transistor berfungsi penuh iaitu mengalirkan arus maksimum.Ini membebankan transistor keluaran.Oleh itu kerosakan yang paling kerap berlaku ialah pada transistor keluaran. Keadaan kerosakan, boleh terbuka atau terpintas.Setengah-setengah rekabentuk litar ini di lindungi oleh fius pada sambungan bekalan ke transistor keluaran.Jika salah satu transistor keluran terpintas atau terbuka ,keluaran menjadi bererutan atau tidak berfungsi langsung.

Rajah 4.13 : Keadaan Transistor Samada Terbuka Atau Terpintas

PENGUAT

E3005/UNIT 4/13

Pincang: Penguat pelengkap di pincang oleh transistor pemacu.Tanpa transistor ini, transistor keluaran tidak boleh berfungsi dengan betul.Keluaran akan mati kerana tiada aliran isyarat di hantar kemasukan penguat keluaran atau keluaran menjadi bererutan fasa. Rintangan RE : Tiap transistor di rekabentuk dengan rintangan siri di pengeluar ,fungsinya selain dari menghadkan pengeluar,ia juga berlagak sebagai fius.Jika kita dapati perintangan ini perlu di tukar(ganti),perhatian perludi ambil terhadap kuasa (watt) perintangannya.Jika tidak sesuai ,ini boleh merosakkan transistor keluaran.Kerosakan perintang ini membuat keluaran bererutan amplitud. Diod pincang : Bagi setengah reka bentuk,diod pincang di kenakan untuk menentukan keluaran tepat pada fasa 180°.Jadi diod yang rosak harus di gantikan dengan nilai pincang bagi transistor pemacu 4.3

Herutan

Beberapa jenis herutan boleh di dapati dari penguat yang tidak berkendalian dengan baik.Ini adalah hasil dari pacuan lampau,penapisan,modulasi dan hingar. 4.3.1

Herutan Amplitud

PENGUAT

E3005/UNIT 4/14 Rajah 4.14 : Herutan Amplitud

Isyarat keluaran menjadi rata di bahagian sebelah atas atau sebelah bawah atau kedua-dua sekali.Ini di sebabkan masukan yang terlalu besar.Atau keadaan pincang yang telah berubah.Atau keadaan ciri-ciri transistor yang tidak linear. 4.3.2

Herutan Frekuensi

Herutan ini berlaku pada litar penguat yang mempunyai rekabentuk bidang ruang yang kecil atau tidak lineariti ciri-ciri penguat..Atau ciri-ciri penapisan dan suap balik yang tidak sesuai misalnya pemuat penjodoh atau pemuat suap balikyang bertukar nilai. Dalam ujian bidang ruang sebuah penguat ,sepatutnya kita dapati seperti dalam rajah A di atas.Tetapi dalam rajah B, terdapat gandaan rendah semasa frekuensi rendah dan terdapat gandaan yang lebih besar bila frekuensi tinggi di masukkan.Bentuk gelombang boleh di perhatikan dalam ujian gelombang segiempat. 4.3.3

Herutan fasa

Keluaran berherutan fasa di rujukkan dengan fasa isyarat masukan.Setiap penguat mempunyai bezafasa yang tertentu antara keluaran dan masukan.Misalnya 0 atau 180.Jika di dapati bezafasa ini terkeluar dari sepatutnya ,ini di sebutkan sebagai herutan fasa. Untuk menganalisa herutan ini adalah sukar kerana isyarat ,seperti isyarat audio mempunyai hingar( harmonik ) yang membuat fasa berubah.Bagaimana pun gambaran herutan fasa boleh di tentukan dalam ujian gelombang segiempat. 4.3.4

Herutan silang ( cross-over )

Biasanya herutan ini berlaku dalam litar penguat audio tolak-tarik atau simetri pelengkap.Isyarat masukan yang keluar mempunyai fasa yang lebih kecil dari 180.Ini di sebabkan oleh pincang yang tidak betul atau ciri-ciri komponen aktif bagi penguat yang hanyut (drift).

PENGUAT

E3005/UNIT 4/15

Rajah 4.15: Herutan Silang 4.3.5

Herutan antara modulatan

Apabila sebuah penguat audio mempunyai ciri-ciri ketidak’linear’an frekuensi masukan yang berbagai ,akan bercampur dan menghasilkan satu frekuensi keluaran.Contohnya ,jika masukan terdiri dari dua frekuensi 1khz dan 400hz keluaran menjadi 600hz atau 1.4 khz.Ini boleh di uji dengan menyambungkan litar seperti di bawah, hasilnya terdapat herutan harmonik ganjil dan genap.Ujian ini juga boleh di gunakan untuk memerhatikan herutan-herutan yang lain.

PENGUAT

E3005/UNIT 4/16

Rajah 4.16 : Herutan Antara Modulatan

PENGUAT

E3005/UNIT 4/17

Rajah 4.17a : Ujian Gelombang Segiempat

PENGUAT

E3005/UNIT 4/18

Rajah 4.17b : Ujian Gelombang Segiempat