Makalah ini membahas tentang penguat RF kelas A, B, dan C. Penguat RF kelas A bekerja pada daerah linear dengan titik kerja di tengah garis beban, namun efisiensinya rendah. Penguat RF kelas B memanfaatkan teknik push-pull dan bekerja jika sinyal diatas 0.6 volt, sehingga efisiensinya tinggi. Penguat RF kelas C hanya bekerja pada bagian sinyal tertentu.

1. 1
MAKALAH
ELEKTRONIKA TELEKOMUNIKASI
“ PENGUAT RF KELAS A, B, DAN C ”
ISMAIL
322 13 070
2C TELKOM
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM STUDI D3 TELEKOMUNIKASI
POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG
2014

2. 2
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT yang masih memberikan kesehatan dan
kesempatannya kepada kita semua, Terutama kepada penulis. Sehingga penulis
dapat menyelesaikan masalah ini.
Berikut ini, penulis persembahkan sebuah makalah Elektronika Telkom
yang berjudul “Penguat Daya RF Kelas A, B dan C”. Penulis mengharapkan
makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca semua, terutama bagi penulis sendiri.
Kepada pembaca yang budiman, jika terdapat kekurangan atau kekeliruan dalam
makalah ini, penulis mohon maaf, karena penulis sendiri dalam tahap belajar.
Dengan demikian, tak lupa penulis ucapkan terimakasih, kepada para
pembaca.
Semoga Allah SWT memberkahi makalah ini sehingga benar-benar
bermanfaat.
Makassar, 24 Oktober 2014
Penulis

3. 3
DAFTAR ISI
Kata Pengantar………………………………………………………………….....i
Daftar Isi…………………………………………………………………………..ii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang……………………………………………..……….……1
1.2 Rumusan Masalah………………………………..………………….….2
1.3 Tujuan……………………….…………………..……………………....2
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Penguat RF Kelas A………….………………………….…………….….3
2.1.1 Klasifikasi Penguat RF Kelas A……....…………………………..3
2.1.2 Sifat-Sifat Penguat RF Kelas A.…………………..…………..…..8
2.2 Penguat RF Kelas B…………………….………….……………………..9
2.3 Penguat RF Kelas C…………………….………………………………..12
BAB III PENUTUP
3.1. Kesimpulan…………………………………………..……..…...……...19
DAFTAR PUSTAKA …...……………………………………………………...20

4. 4
BAB I
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Secara umum, suatu penguat adalah peralatan yang menggunakan
tenaga yang kecil untuk mengendalikan tenaga yang lebih besar. Ada
beberapa cara untuk mengungkapkan penguat. Penguat satu-tingkat terdiri
atas satu unsur penguat dan rangkaian pendukungnya. Secara umum, bila
beberapa unsur-unsur semacam itu digabungkan akan didapatkan penguat
banyak-tingkat.
Sedangkan penguat daya yaitu kombinasi dari dua tipe penguat di
atas. Meskipun pada kenyataannya semua penguat adalah penguat daya
karena tegangan tidak akan ada tanpa adanya daya kecuali jika
impedansinya tak terhingga. Efisiensi dari penguat daya didefinisikan
sebagai perbandingan dari daya yang diterima beban dengan daya yang
diberikan oleh catu daya.
Rangkaian penguat daya yang dibahas hanya penguat daya pada
bagian akhir dari rangkaian transmitter pada sistim komunikasi. Daya yang
akan dikirimkan ke antena harus mempunyai level yang cukup tinggi,
sehingga informasi yang dipancarkan antena ini, yang berupa gelombang
elektromagnetika, akan bisa merambat sampai ke tempat tujuannya
(receiver) yang terpisah jauh dari transmitter dan masih mempunyai level
daya tertentu yang memungkinkan adanya pendeteksian sinyal tersebut.

5. 5
B. TUJUAN
Adapun tujuannya adalah:
1. Memahami pengertian penguat daya, terutama penguat RF kelas A,
B dan C.
2. Memahami cara kerja penguat RF kelas A, B, dan C.
3. Memahami contoh dari penguat RF kelas A, B, dan C.
4. Memahami ciri-ciri dari penguat RF kelas A, B, dan C.
C. RUMUSAN MASALAH
Sebelum membahas Penguat RF Kelas A lebih lanjut, kita harus
mengetahui tentang rumusan masalah sebagai berikut:
1. Apakah penguat RF kelas A, B dan C ?
2. Apa contoh penguat RF kelas A, B dan C ?
3. Bagaimana cara kerja penguat RF kelas A, B dan C ?
4. Apa ciri dari penguat RF kelas A, B dan C ?

6. 6
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 PENGUAT RF KELAS A
Penguat RF kelas A didefinisikan sebagaisuatu penguat yang
mempunyaikemampuan terbesar dalammereproduksi masukan dengan distorsi
yang terkecil, denganatautanpa rangkaian umpan balik negatif. Namun
demikian,efisiensi penguat kelas A adalahpaling kecil dibandingkandengan
penguat daya kelas lainnya. Rangkaian penguat kelasAdengan umpan balik
emitor ditunjukan dengan gambarberikut:
Gambar 2.1.1 Penguat kelas A
Persamaan yang digunakan adalah sebagai berikut :
o ICsat = VCC/RC+RE
o IB = VB/RB
o VCEcutoff = VCC
o VB = VCC.R2/R1+R2
o RB = R1.R2/R1+R2
2.1.1 Klasifikasi Penguat RF Kelas A
Berdasarkan titik kerjanya penguat daya kelas A diklasifikasikan sebagai
berikut :

7. 7
1) Penguat dengan letak titik Q di tengah-tengah garis beban
2) Mempunyai sinyal keluaran yang paling bagus diantara penguat jenis
yang lain.
3) Efisiensinya paling rendah, karena banyaknya daya yang terbuang di
transistor.
Berdasarkan tipe pembiasannya yang dilakukan oleh penguat, penguat
daya kelas A diklasifikasikan sebagai berikut:
Penguat Daya kelas A : Titik kerja diatur agar seluruh fasa sinyal input
diatursedemikian rupa sehingga seluruh fasa arus output selalumengalir.
Penguat ini beroperasi pada daerah linear.
2.1.2 Sifat – Sifat Penguat RF Kelas A
1. Dirangakai Secara common emiter.
Contoh dari penguat kelas A adalah adalah rangkaian dasar common
emiter (CE) transistor. Penguat tipe kelas A dibuat dengan mengatur arus
bias yang sesuai di titik tertentu yang ada pada garis bebannya.
Sedemikian rupa sehingga titik Q ini berada tepat di tengah garis beban
kurva VCE-IC dari rangkaian penguat tersebut dan sebut saja titik ini titik
A.
Apabila sebuah transistor mempunyai titik kerja Q di dekat tengah-
tengah garis beban DC, suatu sinyal AC yang kecil mengakibatkan
transistor bekerja didaerah yang aktif dalam seluruh siklusnya. Apabila
sinyal membesar, transistor terus bekerja didaerah aktif selama waktu
mencapai puncak-puncaknya sepanjang garis beban titik jenuh dan titik
pancung (cut off) tidak terpotong. Untuk membedakan cara operasi ini dari
jenis-jenis lainnya, operasi tersebut disebut dari kelas A. Pada gambar
2.1.1, titik Q diambil ditengah atau dipusat garis beban AC, dari sini kita
mendapatkan sinus output yang tak tergunting dengan kemungkinan yang
terbesar.

8. 8
Gambar 2.2.1 Garis beban CE kelas A
Dalam merancang penguat daya kelas A, titik kerja Q harus berada
ditengah-tengah garis beban, maka dapat diperoleh dengan langkah-
langakh berikut. Untuk garis beban DC
𝐼𝐶( 𝑠𝑎𝑡) =
𝑉𝐶𝐶
( 𝑅 𝑐 + 𝑅 𝐸)
𝑉𝐶𝐸(𝑐𝑢𝑡𝑜𝑓𝑓) = 𝑉𝐶𝐶
𝐼𝐶𝑄 =
( 𝑉𝐵 − 𝑉𝐵𝐸 )
𝑅 𝐸
𝑉𝐶𝐸𝑄 = 𝑉𝐶𝐶 − 𝐼𝐶 .(𝑅 𝐶 + 𝑅 𝐸 )
Untuk menggambar garis beban AC dapat dilakukan dengan cara
berikut:
Gambar 2.2.2 Garis beban AC
Dengan :
𝑅 𝐿 = 𝑅 𝐸//𝑅 𝐿

9. 9
∆𝑉𝐶𝐸 = ∆ . 𝐼𝐶 .(𝑅 𝐶 + 𝑅 𝐸)
𝐼𝐶𝐶(𝑐𝑢𝑡𝑜𝑓𝑓) = 𝑉𝐶𝐸𝑄 + 𝐼𝐶𝑄 . 𝑟𝐿
Ciri khas dari penguat kelas A, seluruh sinyal keluarannya bekerja
pada daerah aktif. Penguat tipe class A disebut sebagai penguat yang
memiliki tingkat fidelitas yang tinggi. Asalkan sinyal masih bekerja di
daerah aktif, bentuk sinyal keluarannya akan sama persis dengan sinyal
input. Namun penguat kelas A ini memiliki efisiensi yang rendah kira-kira
hanya 25% - 50%. Ini tidak lain karena titik Q yang ada pada titik A,
sehingga walaupun tidak ada sinyal input (atau ketika sinyal input = 0
Vac) transistor tetap bekerja pada daerah aktif dengan arus bias konstan.
Transistor selalu aktif (ON) sehingga sebagian besar dari sumber catu daya
terbuang menjadi panas. Karena ini juga transistor penguat kelas A perlu
ditambah dengan pendingin ekstra seperti heatsink yang lebih besar.
1) Digunakan Untuk Daya Yang Sedang < 10 Watt.
2) Input dan output berbeda 180
Selain ketiga sifat penguat pada kelas A tersebut, ada beberapa sifat-sifat
penguat kelas A yang dijelas oleh Albert Paul Malvino, Ph. D. dalam
bukunya yang berjudul Prinsip-Prinsip Elektronika Jilid Iantara lain sebagai
berikut :
1) Bati Tegangan dengan Beban
Di dalam penguat CE pada gambar 2.2.3, tegangan ac Vin
menggerakkan basis, menghasilkan tegangan keluar ac Vout. Bati
tegangan tanpa beban adalah :
𝐴 = −
𝑅𝑐
𝑟𝑒

10. 10
Gambar 2.2.3Penguat CE
Karena resistansi yag dilihat oleh kolektor adalah
rC = RC // RL
Sehingga dapat dihitung bati tegangan terhadap beban dengan
menggunakan persamaan sebagai berikut:
c
c
V
r
r
A
'

Dimana :
r’c = Resistansi emiter ac
rc = Resistansi kolektor ac
RC = Resistansi kolektor dc
A = Bati Tegangan tanpa beban
RL = Resistansi beban
AV= Bati tegangan dengan beban
2) Bati Arus
Pada gambar 2.2.3, bati arus sebuah transistor adalah perbandingan
arus kolektor ac terhadap arus basis ac. Persamaannya adalah sebagai
berikut:
𝐴𝑖 =
𝑖 𝑐
𝑖 𝑏
Dimana :
Ai = Bati arus

11. 11
ic = Arus kolektor ac
ib = Arus basis ac
3) Bati Daya
Pada gambar 2.2.3, daya masuk ac pada basis adalah
Pin=Vin Ib
Daya keluar ac dari kolektor adalah
Pout=-Vout Ic
Tanda minus (-) diperlukan karena adanya pembalikan fasa.
Perbandingan Pout/Pin disebut sebagai bati daya dan ditulis dengan
Ap. dengan mengambil perbandingan tersebut, didapatkan:
𝐴𝑝 =
𝑃𝑜𝑢𝑡
𝑃𝑖𝑛
= −
𝑉𝑜𝑢𝑡 𝑖 𝑐
𝑉𝑖𝑛 𝑖 𝑏
Karena Av = Vout /Vin dan Ai = ic/ib , maka : Ap = - AvAi
Dimana :
Pin = Daya input ac
vin = Tegangan melintas pada resistansi emiter
ib = Arus basis ac
ic = Arus kolektor ac
vout = Tegangan keluar
Pout = Daya output ac
Ap = Bati daya
Av = Bati tegangan
Ai = Bati arus
2.2 PENGUAT RF KELAS B
Penguat Kelas B adalah rangkaian penguat daya yang kerjanya
berdasarkan tegangan bias dari sinyal input yang masuk. penguat kelas B
bekerja dengan titik operasi yang terletak pada ujung kurva karakteristik (titik
cut off), sehingga daya operasi tenang (quescent power)-nya sangat kecil.

12. 12
Dalam kondisi tidak ada sinyal input maka penguat kelas B berada
dalam kondisi OFF dan baru bekerja jika ada sinyal input dengan level diatas
0.6Volt (batas tegangan bias transistor). Penguat kelas B mempunyai efisiensi
yang tinggi karena baru bekerja jika ada sinyal input. Namun karena ada
batasan tegangan 0.6 Volt maka penguat kelas B tidak bekerja jika level
sinyal input dibawah 0.6Volt. Hal ini menyebabkan distorsi (cacat sinyal)
yang disebut distorsi cross over, yaitu cacat pada persimpangan sinyal sinus
bagian atas dan bagian bawah.
Penguat kelas B ini memanfaatkan teknik push-pull yaitu dua
transistor yang bekerja saling komplementer. Kedua transistor tsb berbeda
tipe namun karakteristiknya sama atau matched. Keluaran push–pull atau
tarik–ulur adalah sebuah sirkuit elektronik yang dapat menggerakkan baik
arus positif ataupun negatif kepada beban. Keluaran push–pull adalah standar
untuk logika digital TTL dan CMOS serta beberapa jenis penguat, dan
biasanya terbuat dari pasangan transistor komplementer, salah satu
membenamkan arus dari beban ke catu negatif, sedangkan yang lainnya
menyuplai arus dari catu positif ke beban
Didalam aplikasinya, Penguat Kelas B adalah rangkaian penguat daya
dengan 2 transistor yang mempunyai keuntungan-keuntungan penguatan daya
maks turun menjadi seperlima dari daya beban dan aliran arus tanpa sinyal
menjadi sekitar satu persen dari IC(sat). Keuntungan pertama sangat penting
terutama jika diperlukan daya beban yang besar misalnya pada pemancar
komunikasi, keuntungan kedua penting dalam sistem tenaga dengan baterei.
Dalam rangkaian penguat kelas B, transistor berada dalam daerah aktif untuk
setengah perioda. Selama setengah perioda yang lain, transistor tersebut cut-
off. Ini artinya arus kolektor mengalir untuk 180° dalam tiap transistor pada
rangkaian penguat kelas B.

13. 13
Gambar rangkaian dasar power amplifier kelas B push-pull
Power amplifeir kelas B push-pull dibuat menggunakan sumber
tegangan simetris karena penguatan sinyal input dibagi 2 bagian, penguat
sinyal puncak posistif dan penguat sinyal puncak negatif. Proses pemecahan
sinyal tersebut dilakukan oleh D1 dan D2. Untuk power amplifier kelas B
push-pull selalu dikonfigurasikan secara common-emitor yang bertujuan
untuk menghindari terjadinya distorsi sinyal.
Gambar Rangkaian dasar amplifier kelas B

14. 14
Pada amplifier kelas B, transistor bekerja hanya dalam daerah aktif
selama setengah periode. Selama setengah periode lainnya transistor tersebut
tersumbat (cut off). Titik kerja amplifier kelas B (Q) terletak di cut off pada
garis beban ac. Keuntungan dari amplifier kelas B adalah lebih kecilnya
kehilangan daya transistor, daya beban dan efisiensi penguatan yang lebih
besar.
Gambar Hubungan Daya Penguat Kelas B
Daya output maksimum utk rangkaian kelas B adalah :
PO(MAKS)= VRMSIRMS =
𝑉𝐶𝐸𝑄
√2
𝐼𝐶𝑄
√2
=
𝑉𝐶𝐸𝑄𝐼𝐶𝑄
√2
Efisiensi Daya Maksimum Penguat Kelas B Penguat balans kelas B
sangat efisien sehingga banyak digunakan sebagai penguat daya. Untuk
rangkaian seperti gambar berikut, daya DC yang diberikan oleh catu kepada
transistor adalah :
PDC = VCCIDC
Dengan IDC adalah arus ke transistor yang dirata-ratakan dalam satu
siklus, yaitu:

15. 15
IDC =
Ic(sat)
𝜋
sehingga :
PDC =
𝑉𝑐𝑐𝐼𝑐(𝑠𝑎𝑡)
𝜋
sedangkan:
VCEQ =
𝑉𝑐𝑐
2
Maka daya output AC maksimum untuk penguat kelas B adalah :
sehingga efisiensi daya maksimum dinyatakan :
Disipasi Daya Penguat Kelas B Disipasi daya maksimum pada
penguat kelas B dinyatakan sebagai berikut :
Karakteristik Penguat Kelas B
 Efisiensi lebih tinggi (50 - 70)%.
 Ada pemotongan sinyal maka penguat B dibuat B dibuat "push pull"
 Phush pull/transistor bekerja bergantian antara Q1 (NPN) dan Q2
(PNP).
 Panas yang dihasilkan tidak terlalu besar.
 Adanya cacat silang (cros over).

16. 16
 Tegangan power supply +, - dan ground.
 Titik kerja penguat kelas B berada dititik cut-off transistor.
 Batasan tegangan 0,6V.
2.2.3 PENGUAT RF KELAS C
Penguat kelas B perlu 2 transistor untuk bekerja dengan baik, maka
ada penguat yang disebut kelas C yang hanya perlu 1 transistor. Ada beberapa
aplikasi yang memang hanya memerlukan 1 phase positif saja. Contohnya
adalah pendeteksi dan penguat frekuensi pilot, rangkaian penguat tuner RF
dan sebagainya. Transistor penguat kelas C bekerja aktif hanya pada phase
positif saja, bahkan jika perlu cukup sempit hanya pada puncak-puncaknya
saja dikuatkan. Sisa sinyalnya bisa direplika oleh rangkaian resonansi L dan
C. Tipikal dari rangkaian penguat kelas C adalah seperti pada rangkaian
berikut ini.
Rangkaian Dasar Penguat Kelas C

17. 17
Rangkaian ini juga tidak perlu dibuatkan bias, karena transistor
memang sengaja dibuat bekerja pada daerah saturasi. Rangkaian L C pada
rangkaian tersebut akan ber-resonansi dan ikut berperan penting dalam me-
replika kembali sinyal input menjadi sinyal output dengan frekuensi yang
sama. Rangkaian ini jika diberi umpanbalik dapat menjadi rangkaian osilator
RF yang sering digunakan pada pemancar. Penguat kelas C memiliki efisiensi
yang tinggi bahkan sampai 100%, namun tingkat fidelitasnya memang lebih
rendah.
Tetapi sebenarnya fidelitas yang tinggi bukan menjadi tujuan dari
penguat jenis ini. Karena posisi dari titik kerja di C yang berada di bawah
kaki dari karakteristik transistor, maka arus kolektor ada pada interval yang
lebih kecil dari setengah perioda. Efisiensi yang dicapai >85%. Untuk
mendapatkan sinyal sinus (dengan band untuk sinyal informasinya) pada
output penguat daya kelas C ini dipasangkan rangkaian resonansi.
Penggunaan tegangan DC yang dipasangkan secara serial dengan
tegangan RF yang akan diperkuat memungkinkan dipilihnya titik-titik kerja di
atas, yang akan mengklasifikasikan masing-masing penguat daya itu sesuai
dengan namanya. Di bab ini kita hanya akan membahas penguat daya kelas
C, yang juga merupakan penguat yang dipakai pada perangkat keras
transmitter. Mula-mula kita bahas dasar dari terjadinya pembentukan sinyal
yang tidak linier akibat pemilihan titik kerja di bawah kaki karakteristik
transistor, yang dilanjutkan dengan penurunan dari koefisien deret Fourier,
yang menggambarkan harmonis-harmonis yang muncul.
Penguat kelas C menghasilkan sinyal output kurang dari 180 derajat
dari sinyal input. Hal ini karena bias yang diberikan kepada transistor terletak
di bawah titik cut-off (mati). Untuk transistor NPN adalah dengan
memberikan tegangan VBE negatip. Efesiensi penguat kelas C menjadi
sangat tinggi, karena hidupnya transistor hanya sebentar saja. Penguat kelas C
banyak digunakan pada penguat dengan rangkaian ternala, misalnya pada
penguat akhir pemancar. Dengan menggunakan rangkaian ternala pada bagian
output penguat kelas C dapat diperoleh sinyal output bentuk sinus. Secara

18. 18
keseluruhan bentuk sinyal output yang dihasilkan penguat kelas A, B, AB,
dan C dapat dilihat pada gambar 4.2. Secara keseluruhan bentuk sinyal output
yang dihasilkan penguat kelas A, B, AB, dan C dapat dilihat pada gambar
dibawah ini:
Bentuk gelombang kelas A, AB, B dan C

19. 19
Penguat kelas C dan tanggapan frekuensinya
Rangkaian tangki resonansi LC paralel, memiliki frekuensi resonansi
sebesar:
Pada saat sinyal input tertala pada frekuensi fr tegangan output akan
maksimum dan bersifat sinusoida, dengan penguatan tegangan sebesar Amax.
Untuk menganalisa rangkaian ini, pertama-tama dilakukan Rangkaian
ekivalen DC. Selanjutnya dilakukan pembuatan garis beban ditunjukkan pada
gambar berikut.
Rangkaian DC ekivalen dan garis beban DC dan AC

20. 20
Transistor tsb tidak ada pem-bias-an
 VBE = 0 � IC = 0 untuk sinyal input < 0,7 V
 titik Q akan cuttoff pada garis beban
 RS : hambatan kolektor DC (resistansi induktor RF) � garis beban relatif
vertikal karena RS kecil.
Rangkaian ekivalen AC penguat CE ditunjukkan pada gambar berikut.
Rangkaian ekivalen AC
Pada penguat CE berlaku:
Dan
Pada penguat kelas C, ICQ = 0 dan VCEQ = VCC, sehingga:

21. 21
Seperti ditunjukkan pada garis beban di atas, dengan rc : hambatan kolektor
AC. Jadi pada penguat kelas C swing tegangan sebesar VCC dan arus saturasi
sebesar VCC/rc.
Titik kerja Penguat daya kelas C

22. 22
L
L
R
Vpp
P
8
2

BAB IV
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Dari pembahasan tentang penguat daya RF kelas A, B dan C diatas dapat
disimpulkan bahwa:
 Penguat daya merupakan gabungan / kombinasi dari penguat tegangan
(penguat yang menguatkan tegangan dari sinyal masukan) denagn
penguat arus ( penguat yang menguatkan arus dari sinyal masukan)
 Penguat daya mempunyai sinyal keluaran yang paling bagus diantara
penguat jenis yang lain.
 Untuk bekerja penguat kelas A memerlukan bias awal yang
menyebabkan penguat dalam kondisi siap untuk menerima sinyal.
 Efisiensinya paling rendah, karena banyaknya daya yang terbuang di
transistor.
 Sistem bias penguat kelas A yang populer adalah system bias pembagi
tegangan dan sistem bias umpan balik kolektor.
 Penguat kelas C hampir selalu mempunyai nilai Q rangkaian lebih
besar daripada 10. Artinya lebar pita lebih kecil daripada 10 %
frekuensi resonansi. Oleh karena itu, penguat kelas C disebut penguat
pita sempit (narrowband circuit). Penguat kelas C hanya dapat
memperkuat frekuensi resonansi dan frekuensi-frekuensi yang berada
di dekatnya.
Daya beban ac penguat kelas C diberikan oleh:

23. 23
DAFTAR PUSTAKA
http://aghamega407.blogspot.com/2012/09/penguat-daya-kelas-
a_4578.html
http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/power-amplifier-kelas-
c/
http://elektronika-dasar.web.id/tmakalahpenguatdayakelasc-
120928120406-phpapp02(1)
http://elektronika-dasar.web.id/tamplifierdaya-a-b-c 3267.html