High Power Amplifier merupakan komponen penting dalam sistem transmitter untuk menguatkan sinyal agar dapat diterima penerima. Makalah ini membahas jenis penguat berdasarkan grounding transistor dan kelasnya, parameter kutub empat, power gain HPA, kemantapan penguat RF, dan perancangan HPA menggunakan Smith Chart.

1. HIGH POWER AMPLIFIER
Disusun oleh :
1. Harry Natanael M. 1101120077
2. Kevin Jones Andrean S 1101130179
3. Adhie Surya Ruswanditya 1101130083
4. Putri RagilNilamsari 1101134381
Fakultas Teknik Elektro
Universitas Telkom
Bandung
2015

2. DAFTAR ISI

3. BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANG
Tingkat kebutuhan komunikasi manusia saat ini telah mencapai tingkat dimana kapasitas
yang dikirim besar dan juga kecepatan pada proses transmisi informasi yang singkat serta dapat
menjangkau daerah yang sangat jauh. Masalah yang sering terjadi ialah dimana banyak
informasi yang hilang (loss) sebelum mencapai di penerima, ini biasa disebabkan karena daya
pancar pada sistem transmitter dan/atau daya terima pada sistem receiver yang lemah, selain itu
juga dikarenakan harga komponen yang terlalu mahal.
Pada proses transmisi sinyal salah satu komponen penting adalah High power amplifier,
dimana amplifier sendiri memiliki fungsi sebagai penguat sinyal yang dilakukan dengan
mengambil energi dari sumber tegangan untuk mengontrol nilai sinyal keluaran agar sesuai
dengan keperluan namun dengan daya yang lebih besar. Hal ini perlu dilakukan agar informasi
yang dikirim dapat diterima dan dideteksi oleh sistem receiver sehingga tidak ada informasi
yang mengalami masalah.
High Power amplifier memiliki parameter sebagai perhitungan untuk kestabilan dalam
merencanakan amplifier. Salah satunya ialah parameter S (Scattering), parameter tersebut sangat
berguna jika digunakan pada frekuensi rendah maupun tinggi. Selain itu dapat juga
menggunakan media Smith Chart. Oleh karena itu high power amplifier merupakan komponen
penting dalam sistem transmitter sebuah alat.
1.2. RUMUSAN MASALAH
Perumusan masalah yang akan dibahas pada makalah ini adalah:
1. Apa saja jenis-jenis penguat berdasarkan grounding transistor dan kelas penguat?
2. Apa yang dimaksud dengan kutub 4?
3. Apa yang dimaksud dengan Power Gain HPA/PFT?
4. Apa yang dimaksud dengan kemantapan penguat RF?
5. Bagaimana proses perancangan HPA dengan menggunakan Smith Chart?
1.3. TUJUAN
Tujuan dari penulisan makalah ini :
1. Mengetahui jenis-jenis penguat berdasarkan grounding transistor dan kelas penguat.
2. Mengetahui tentang pengertian kutub 4.
3. Mengetahui tentang Power Gain HPA/PFT.
4. Mengetahui tentang kemantapan suatu penguat RF.
5. Mengetahui tentang perancangan HPA dengan menggunakan Smith Chart.

4. BAB 2
PEMBAHASAN
2.1. DASAR TEORI
2.1.1. Jenis Penguat Berdasarkan Grounding Transistor
Transistor adalah komponen semikonduktor yang terdiri atas sebuah bahan tipe p
dan diapit oleh dua bahan tipe n (transistor NPN) atau terdiri atas sebuah bahan tipe n
dan diapit oleh dua bahan tipe p (transistor PNP). Sehingga transistor mempunyai tiga
terminal yang berasal dari masing-masing bahan tersebut. Ketiga terminal transistor
tersebut dikenal dengan Emitor (E), Basis (B), dan Kolektor (C).
Transistor terdiri dari dua macam yaitu Bipolar Junction Transistor (BJT) dan Field
Effect Transistor (FET).
Aplikasi transistor sebagai penguat berdasarkan grounding transistor :
1. Penguat Common Base
Penguat common base adalah penguat yang kaki basis transistor di-ground-
kan, kemudian input pada kaki emitor dan output pada kaki kolektor. Penguat
common base mempunyai karakter sebagai penguat tegangan. Karakteristiknya
antara lain :
1. Adanya isolasi yang tinggi dari output ke input sehingga meminimalkan
efek umpan balik.
2. Mempunyai impedansi input yang relatif tinggi, sehingga cocok untuk
penguat sinyal kecil (pre amplifier).
3. Sering digunakan pada penguat frekuaensi tinggi pada jalur Very High
Frequency (VHF) dan Ultra High Frequency (UHF).
4. Bisa juga digunakan sebagai buffer atau penyangga.
2. Penguat Common Emitter
Penguat common emitter adalah penguat yang kaki emitor transistor di-ground-
kan, kemudian input pada kaki basis dan output pada kaki kolektor. Penguat
common emitter juga mempunyai karakteristik sebagai penguat tegangan.
Karakteristiknya antara lain :
1. Sinyal output-nya berbalik fasa 180° terhadap sinyal input.
2. Sangat mungkin terjadi osilasi karena adanya umpan balik positif, sehingga
sering dipasang umpan balik negatif untuk mencegahnya.
3. Sering digunakan sebagai penguat frekuensi rendah (terutama pada sinyal
audio).
4. Mempunyai stabilitas penguatan yang rendah, karena bergantung pada
kestabilan suhu dan bias transistor.
3. Penguat Common Collector
Penguat common collector adalah penguat yang kaki kolektor transistor di-
ground-kan, kemudian input pada kaki basis transistor dan output pada kaki

5. emitor transistor. Penguat common collector mempunyai karakter sebagai
penguat arus. Karakteristiknya antara lain :
1. Sinyal output-nya sefasa dengan sinyal input (tidak membalik fasa seperti
common emitter).
2. Mempunyai penguatan tegangan sama dengan 1.
3. Mempunyai penguatan arus sama dengan HFE transistor.
4. Digunakan sebagai penguat penyangga (buffer) karena mempunyai
impedansi input tinggi dan mempunyai impedansi output yang rendah.
2.1.2. Jenis Penguat Berdasarkan Kelas
2.1.3. Kutub Empat
Rangakaian kutub empat (K-4) adalah suatu rangkaian yang memiliki sepasang
terminal pada sisi input dan sepasang terminal pada sisi output (transistor, op amp,
transformator dan lainnya).
Teori rangkaian kutub empat (K-4) banyak digunakan pada jaringan (network) dalam
sistem komunikasi, sistem kontrol, sistem daya (power system) dan rangkaian
elektronika (model-model transistor). Pada rangkaian kutub empat ini diperlukan
hubungan antara V1, V2 , I1 dan I2 yang saling independen, dimana berbagai macam
hubungan antara tegangan dan arus disebut sebagai parameter.
Parameter pada kutub empat :
1. Parameter Z, Y, H, dan ABCD ( Frekuensi rendah )
a. Parameter Z
Parameter impedansi “Z” ini pada umumnya banyak dipergunakan dalam
sintesa filter, dan juga dalam penganalisaan jaringan impedance matching dan
juga pada distribusi sistem tenaga. Bentuk hubungan tegangan dalam parameter
Z :
Untuk mendapatkan z12 dan z22 hubungkan tegangan V2 (ataupun sumber arus I2)
pada terminal 2 dengan terminal 1 terbuka (atau I1 = 0), maka diperoleh :

6. Untuk mendapatkan z11 dan z21, pasangkan tegangan V1 (ataupun sumber arus
I1) pada terminal 1 dengan terminal 2 terbuka (atau I2 = 0) maka diperoleh :
1. Z11 disebut impedansi input rangkaian terbuka (open circuit input
impedance)
2. Z12 disebut transfer impedansi rangkaian terbuka dari terminal 1 ke
terminal 2 (open circuit transfer impedance from port 1 to port 2)
3. Z21 disebut transfer impedansi rangkaian terbuka dari terminal 2 ke
terminal 1 (open circuit transfer impedance from port 2 to port 1)
4. Z22 disebut impedansi output rangkaian terbuka (open circuit output
impedance)
b. Parameter Y
Parameter admitansi “Y” pada umumnya banyak dipergunakan dalam sitesa
filter, perencanaan penganalisaan matching network dan distrubusi sitem
tenaga. Parameter “Y”, memperlihatkan arus-arus yang dinyatakan oleh
tegangan terminal dengan persamaan sebagai berikut :
Untuk mendapatkan y11 dan y21 pasang sumber arus I1 pada terminal input
sedangkan terminal output dihubung singkat (V2 = 0).

7. Untuk mendapatkan y12 dan y22, terminal input dihubung singkat (V1 = 0).
1. Y11 disebut sebagai admitansi input rangkaian hubung singkat. (short
circuit input admitance).
2. Y12 disebut sebagai transfer admitansi rangkaian hubung singkat dari
terminal 2 ke terminal 1.(short circuit transfer admitance from port 2 to
port 1).
3. Y21 disebut sebagai transfer admitansi rangkaian hubung singkat dari
terminal 1 ke terminal 2. (short circuit transfer admitance from port 1 to
port 2)
4. Y22 disebut sebagai admitansi output rangkaian hubung singkat (short
circuit output admitance)
2. Parameter S ( Frekuensi tinggi )
Scattering parameters

8. 1. Koefisien refleksi masukan dengan keluaran K-4 ditutup beban sesuai (match)
2. Koefisien transmisi maju dengan keluaran K-4 ditutup beban sesuai
3. Koefisien refleksi keluaran dengan masukan K-4 ditutup beban sesuai
4. Koefisien transmisi balik dengan masukan K-4 ditutup beban sesuai
2.1.4. Power Gain HPA/PFT
Faktor penguatan pada penguat RF :
1. Transducer Power Gain (GT)
GT =
𝑃𝐿
𝑃 𝐴𝑉𝑆
=
𝐷𝑎𝑦𝑎 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑏𝑒𝑟𝑖𝑘𝑎𝑛 𝑘𝑒 𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛
𝐷𝑎𝑦𝑎 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑡𝑒𝑟𝑠𝑒𝑑𝑖𝑎 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑠𝑢𝑚𝑏𝑒𝑟 𝑠𝑖𝑛𝑦𝑎𝑙
atau

9. 2. Operating Power Gain (GP)
GP =
𝑃𝐿
𝑃𝐼𝑁
=
𝐷𝑎𝑦𝑎 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑏𝑒𝑟𝑖𝑘𝑎𝑛 𝑘𝑒 𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛
𝐷𝑎𝑦𝑎 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑏𝑒𝑟𝑖𝑘𝑎𝑛 𝑘𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑖𝑠𝑡𝑜𝑟
atau
3. Available Power Gain (GA)
GA =
𝑃 𝐴𝑉𝑁
𝑃 𝐴𝑉𝑆
=
𝐷𝑎𝑦𝑎 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑡𝑒𝑟𝑠𝑒𝑑𝑖𝑎 𝑑𝑎𝑟𝑖 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑖𝑠𝑡𝑜𝑟
𝐷𝑎𝑦𝑎 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑡𝑒𝑟𝑠𝑒𝑑𝑖𝑎 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑠𝑢𝑚𝑏𝑒𝑟 𝑠𝑖𝑛𝑦𝑎𝑙
atau
2.1.5. Kemantapan Penguat RF
1. Mantap tanpa syarat (unconditionally stable)
Suatu penguat dinyatakan mantap tanpa syarat, apabila terpenuhi │ΓIN│< 1 dan
│ΓOUT│< 1; untuk semua harga impedansi sumber dan beban pasif (│ΓS│< 1
dan │ΓL│< 1).
2. Mantap bersyarat (conditionally stable, potentially unstable)
Suatu penguat dinyatakan mantap bersyarat, bila terpenuhi │ΓIN│< 1 dan
│ΓOUT│< 1; untuk sejumlah harga impedansi sumber dan beban pasif.
2.1.6. Perancangan HPA menggunakan Smith Chart

10. BAB 3
PENUTUP
3.1. KESIMPULAN
1. Mampu mengetahui jenis penguat berdasarkan grounding transistor.
a. Penguat Common Base.
b. Penguat Common Emitter.
c. Penguat Common Collector.
2. Mampu mengetahui jenis penguat berdasarkan kelas penguatnya.
a. Penguat kelas A
b. Penguat kelas B
c. Penguat kelas AB
d. Penguat kelas C
3. Mampu pengetahui pengertian dari kutub empat dan parameter-parameter yang ada
didalamnya.
a. Parameter Z, Y, H, ABCD ( Frekuensi rendah ).
b. Parameter S ( Frekuensi tinggi ).
4. Mampu mengetahui faktor penguatan dari suatu penguat (power gain HPA).
a. Transducer Power Gain
b. Operating Power Gain
c. Available Power Gain
5. Mampu mengetahui kemantapan dari suatu penguat RF.
a. Mantap tanpa syarat.
b. Mantap bersyarat.
6. Mampu mengetahui perancangan HPA menggunakan smith chart.
3.2. SARAN
1. Semoga materi yang dimuat dalam makalah ini dapat memenuhi tugas rekruitasi asisten
riset laboratorium gelombang mikro.
2. Semoga untuk selanjutnya sudah tidak ada tahapan rekruitasi lagi.
3. Semoga kami berempat diterima menjadi asisten riset laboratorium gelombang mikro.

11. DAFTAR PUSTAKA
Modul III Praktikum Elektronika Universitas Telkom
Handout Rangkaian Listrik, materi rangkaian kutub empat
Handout Elektronika Komunikasi, materi penguat frekuensi tinggi