Penguat Daya RF Kelas D. Dalam sistem penguat ada yang dinamakan penguat daya efisiensi tinggi, yang artinya adalah penguat daya yang mencapai efisiensi lebih besar daripada yang biasanya dapat dapat dicapai oleh penguat daya normal kelas A, B atau C pada penggunaan yang sama. Terdapat berbagai penguat daya ber efisiensi tinggi dan berbagai teknik untuk menggabungkan mereka untuk mencapai tujuan tertentu.

Dalam metode penerapannya, untuk menandai mode operasi penguat daya ber efisiensi tinggi, sering digunakan istilah Kelas-kelas D, E, F, G, H, dan S. Yang paling tampak dari penguat daya efisiensi tinggi adalah untuk menaikkan daya keluaran. Penguarangan daya masuk searah yang diperlukan untuk menghasilkan daya keluaran yang sama memungkinkan pengurangan ukuran sumber daya.

Konstruksi penguat daya efisiensi tinggi umumnya sangat serupa dengan konstruksi penguat daya RF konvensional untuk daerah daya dan frekuensi yang sama. Di sini digunakan jenis dasar yang sama dari choke, kapasitor pintas, transformator pita lebar, dan filter pita lebar.

Penguat Kelas D

Penguat kelas D pertama kali dibahas oleh Baxandall dengan menggunakan sepasang alat aktif dan rangkaian keluaran tertala. Rangkaian keluaran ditala ke frekuensi penyambungan dan menghilangkan harmoniknya, yang menghasilkan keluaran yang sinusoidal. Efisiensi dari penguat Kelas D ideal sama dengan 100 persen. Ada tiga tipe penguat kelas D, yaitu penguat Kelas D tegangan penyambungan komplementer, penguat Kelas D penyambungan tegangan gandeng transformator, dan penguat Kelas D penyambungan arus gandeng transformator.

Gambar di atas adalah contoh penguat Kelas D beban tertala paralel. Deoda kolektor – emitor tidak pasti ada dan berfungsi untuk mengantisipasi adanya tegangan balik induktif yang berasal dari transformator akibat prinsip kerja switching pada kedua transistor. Teknik penguat seperti di atas banyak sekali diterapkan pada penguat daya audio maupun pada penguat daya RF. Untuk penerapan sebagai linear amplifier, baik pada penguat audio dan penguat linear lainnya seperti pada pita-sisi-tunggal atau SSB (Single Side Band).maka pada bagian basis masing-masing transistor harus diberikan tegangan bias sebesar sekitar 0,6 Volt melalui Center Tap pada Transformator Input (IT). Daya keluaran dari penguat Kelas D diberikan seperti pada rumus di atas. Nilai R adalah R = (m2/n2)R0 yang merupakan impedansi frekuensi fundamental yang terlihat pada kumparan primer dari T2 (dengan kumparan primer yang lain terbuka).

Rencanakan sebuah penguat daya RF Kelas D untuk menyalurkan daya sebesar 50 Watt ke beban 50 Ohm. Ketentuannya adalah Vcc tidak boleh melebihi 28 Vdc.  Pada soal tersebut, yang harus ditentukan adalah : Vcc, perbandingan lilitan, batas arus alat, dan arus masuk searah.

Pertama kali yang harus dihitung adalah nilai R :

Nilai yang baik untuk diambil dari sebuah perhitungan ideal adalah n/m = 2, sehingga kita dapat mengambil nilai yang mendekati nilai kritis R yaitu 12,5. Untuk nilai R = 12,5 apabila kita masukkan pada rumus di atas akan menghasilkan nilai Vcc sebesar 27,8 Vdc. Dengan demikian nilai arus maksimal yang diijinkan adalah :

Sedangkan nilai arus masukan Idc sebesar :

Dari perhitungan rancangan penguat daya kelas D untuk Penguat Daya RF di atas, maka nilai Vcc tidak boleh melebihi 27,8 Vdc.

bersambung….