BAB 5E UMPAN BALIK NEGATIF - relifline.files.wordpress.com · balikan dengan menggunakan rangkaian...

of 25 /25
Bab VE, Umpan Balik Negatif Hal 217 Sastra Kusuma Wijaya FISIKA FMIPA UI Diktat Elektronika I BAB 5E UMPAN BALIK NEGATIF Dengan pemberian umpan balik negatif kualitas penguat akan lebih baik hal ini ditunjukkan dari : 1. pengutannya lebih stabil, karena tidak lagi dipengaruhi oleh komponen-komponen internal dari penguat, melainkan hanya dari komponen-komponen umpan baliknya. 2. hambatan dalam output dan input tidak lagi bergantung pada parameter-parameter internal transistor, misalnya h ie dan h oe . Namun bergantung pada komponen luarnya saja. 3. tanggapan frekensi menjadi lebih lebar baik pada LF maupun pada HF. 4. pada kondisi tertentu nonlinearitas (distorsi harmonik) dan rasio S/N dari penguat dapat diperbaiki. Disamping keuntungan-keuntungan tentunya ada yang harus dikorbankan, yaitu: 1. penguatan sinyal menjadi lebih kecil. Kekurangan ini tidak begitu berarti karena dengan menggunakan op-amp penguatan 10 4 sudah demikian murahnya. 2. jika menggunakan banyak besaran umpan balik akan cenderung tidak stabil yaitu kecenderungan berosilasi dan menghasilkan sinyal tegangan output yang tidak diinginkan. Sehingga perancangan NFB perlu kehati-hatian. Pengaruh Umpan Negatif Balik pada Penguatan Blok umum dari umpan balik negatif digambarkan sbb:

Embed Size (px)

Transcript of BAB 5E UMPAN BALIK NEGATIF - relifline.files.wordpress.com · balikan dengan menggunakan rangkaian...

Bab VE, Umpan Balik Negatif Hal 217

Sastra Kusuma Wijaya FISIKA FMIPA UI Diktat Elektronika I

BAB 5E UMPAN BALIK NEGATIF

Dengan pemberian umpan balik negatif kualitas penguat akan

lebih baik hal ini ditunjukkan dari :

1. pengutannya lebih stabil, karena tidak lagi dipengaruhi oleh komponen-komponen internal dari penguat, melainkan hanya dari komponen-komponen umpan baliknya.

2. hambatan dalam output dan input tidak lagi bergantung pada parameter-parameter internal transistor, misalnya hie dan hoe. Namun bergantung pada komponen luarnya saja.

3. tanggapan frekensi menjadi lebih lebar baik pada LF maupun pada HF.

4. pada kondisi tertentu nonlinearitas (distorsi harmonik) dan rasio S/N dari penguat dapat diperbaiki.

Disamping keuntungan-keuntungan tentunya ada yang harus dikorbankan, yaitu:

1. penguatan sinyal menjadi lebih kecil. Kekurangan ini tidak begitu berarti karena dengan menggunakan op-amp penguatan 104 sudah demikian murahnya.

2. jika menggunakan banyak besaran umpan balik akan cenderung tidak stabil yaitu kecenderungan berosilasi dan menghasilkan sinyal tegangan output yang tidak diinginkan. Sehingga perancangan NFB perlu kehati-hatian.

Pengaruh Umpan Negatif Balik pada Penguatan

Blok umum dari umpan balik negatif digambarkan sbb:

Bab VE, Umpan Balik Negatif Hal 218

Sastra Kusuma Wijaya FISIKA FMIPA UI Diktat Elektronika I

A

Vi=Vs-Vf Vo=AViMVs

Vf=Vo

-+

Gambar 1, Umpan Balik Secara Umum

Besaran Vs merupakan tegangan sinyal sumber dapat berupa tegangan maupun arus, Vo adalah tegangan output sebagian diumpan balikan dengan menggunakan rangkaian dengan output dari rangkaian sebesar Vf = Vo. Sinyal tsb digabung dengan sinyal sumber Vs dengan rangkaian M, sehingga output yang keluar dari rangkaian M adalah Vi = Vs - Vf. Jika A adalah penguatan tanpa umpan balik yaitu A=Vo/Vi , maka penguatan dengan umpan balik negatif adalah

o i i ifb

s i f i o i i

V AV AV AVAV V V V V V A V

= = = =+ + +

atau 1fb

AAA

=+

Terlihat bahwa penguatan karena umpan balik masih dipengaruhi oleh A (yaitu pengutan dari penguat), agar penguatan tidak bergantung pada parameter penguat, maka gunakan A >> 1, sehingga:

1fb

AAA

= =

Terlihat bahwa penguatan hanya bergantung pada faktor umpan baliknya saja ().

Bab VE, Umpan Balik Negatif Hal 219

Sastra Kusuma Wijaya FISIKA FMIPA UI Diktat Elektronika I

Contoh:

Jika penguat dirancang dengan = 0,1 dengan penguat yang dipakai adalah Av = 1000, maka faktor penguatan A = 100, maka Afb = 1000/101 ~ 10. Sedangkan jika penguat tsb berubah penguatannya menjadi Av = 500, maka penguatan karena umpan balik menjadi Afb = 500/501 ~ 10. Terlihat disini bahwa walaupun penguat tadi berubah penguatannya (karena faktor ekternal seperti suhu), namun penguatan karena umpan balik praktis tidak berubah, yaitu ~ 10.

Stabilitas Penguatan

Dari penguatan karena umpan balik 1fb

AAA

=+

dapat dicari

stabilitas penguatan yaitu :

21

(1 )1

1

fb

fb

fb

dAdAdA dAA A A

+

=+

artinya perubahan penguatan dA berkurang sebesar 1/(1+A) bila menggunakan umpan balik negatif.

Contoh:

Jika A = 1000 200 yaitu kesalahan penguatan tsb 20%, dengan menggunakan umpan balik negatif = 0,01 maka kesalahnnya menjadi 2%, dengan Afb = 100 2.

Pengaruh Umpan Balik Negatif pada Lebar Frekuensi

Karakteristik tanggapan frekuensi dikembangkan untuk

1. tanggapan frekuensi rendah, penguatan berkurang dengan berkurangnya frekuensi, sesuai dengan A A

j f fVLVo=

1 1, dengan f1

Bab VE, Umpan Balik Negatif Hal 220

Sastra Kusuma Wijaya FISIKA FMIPA UI Diktat Elektronika I

adalah frekuensi cut-off (3 dB) untuk tanggapan frekuensi rendah.

2. tanggapan frekunesi medium, penguatan praktis tetap untuk daerah ini, yaitu Avo.

3. tanggapan frekuensi tinggi, penguatan berkurang dengan

bertambahnya frekuensi, sesuai dengan 21

VoVH

AAj f f

=+

, dengan

f2 adalah frekuensi cut-off (3 dB) untuk tanggapan frekuensi tinggi.

Secara umum dengan pemberian umpan balik negatif

penguatannya akan berkurang, sesuai dengan 1fb

AAA

=+

demikian

juga penguatan untuk setiap tanggapan frekuensi. Pada kasus HF akibat umpan balik negatif adalah :

2 2

22 2

(1 ) 11 1 (1 )1 (1 )

f fVo f fVH Vo

VHfb ffVH VofVo f

A j jA AAA j A j f fA j

+ += = =

+ + + + + .

Penguatan pada HF akibat umpan balik akan berkurang 3 dB komponen real dan komponen imajiner pada persamaan tsb sama besar, sehingga : 2 1 Vof f A= + . Berarti f2fb = (1 + Avo) f2. Dengan cara sama untuk LF diperoleh f1fb = f1/(1 + Avo). Tanggapan frekuensi akibat umpan balik dapat dilihat pada berikut.

lebar frekuensi tanpa NFB

lebar frekuensi akibat NFB

f1 f2f1(1+AV)

f2(1+AV)

AVo

AVofb

Gambar 2, Pengaruh umpan balik negatif pada taggapan frekuensi

Bab VE, Umpan Balik Negatif Hal 221

Sastra Kusuma Wijaya FISIKA FMIPA UI Diktat Elektronika I

Pengaruh Umpan Balik Negatif pada Noise

Noise akibat umpan balik dapat dinyatakan sebagai : Nf = - A Nf, dengan N dan Nf masing-masing adalah level noise tanpa umpan balik dan dengan umpan balik. Sehingga diperoleh :

1fNN

A=

+.

Dari hasil terihat bahwa rasio S/N tidak ada perbaikan, untuk itu perlu menggunakan komponen dengan rasio S/N yang tinggi seperti FET, kabel isolasi, maupun menggunakan sumber daya bebas-noise, dll.

Tipe-tipe umpan balik negatif

Ada 4 tipe umpan balik negatif, yaitu Umpan balik tegangan seri, arus seri, tegangan shunt, arus shunt. Penjelasan dari tipe-tipe tsb diberikan berikut ini.

Umpan balik tegangan seri

Av V

i

Vs

RiRo

vi

Vo

RL

Gambar 3, Blok diagram Umpan Balik tegangan seri.

Blok diagram umpan balik tegangan seri diberikan pada Gambar 3 dan contoh rangkaian untuk penguat emiter bersama diberikan pada Gambar 4.

Bab VE, Umpan Balik Negatif Hal 222

Sastra Kusuma Wijaya FISIKA FMIPA UI Diktat Elektronika I

Vs

Vo

R1

R2

RC

VCC

Vi

Ii

5 k

47 k

3 k

Gambar 4, Umpan balik tegangan seri pada CE

Perhatikan Gambar 3, dapat dihitung:

Penguatan

;

1

ov i s o

i vvfb

o vvfb

s

VA V V VV AAV AAV

= = = +=

R input

Jika tidak ada umpan balik maka hambatan dalam input adalah Ri = Vi/Ii , sedangkan jika ada umpan balik negatif maka hambatan dalam input menjadi :

(1 )s i o i v iifb i vi i i

V V V V A VR R AI I I

+ += = = = +

R output

Dari Gambar 3 penguatan Av adalah penguatan tegangan pada saat hambatan beban RL = (dalam keadaan terbuka) berarti rangkaian umpan balik seolah tak berhubungan, hal ini berarti Ro adalah hambatan dalam output tanpa umpan balik. Dengan adanya umpan balik maka berlaku:

Bab VE, Umpan Balik Negatif Hal 223

Sastra Kusuma Wijaya FISIKA FMIPA UI Diktat Elektronika I

RLRo1+Av

Av1+Av

Vs

Vo

Dari sisi output: v i o o oA V V I R= + , sedangkan dari sisi input o o o

s i o ov

V I RV V V VA

+= + = + .

Atau 1 1

v s o oo

v v

A V I RVA A

= + +

, sehingga diperoleh 1

oofb

v

RRA

=+

.

Dari rangkaian CE seperti ditunjukkan pada Gambar 4 jika menggunakan transistor dengan parameter hie = 2 k, hfe = 80, hre = 0 hoe = 0 S. Diperoleh sebelumnya bahwa penguatan untuk konfigurasi

emiter bersama 80 5 k 2002 k

fe cv

ie

h RA

h

= =

, selanjutnya faktor

umpan balik 21 2

3 0,0647 3

RR R

= = =+ +

.

Hambatan dalam input Ri = hie = 2 k dan hambatan dalam input akibat umpan balik Rifb = hi1 (1+Av) = 26 k.

Hambatan dalam output dengan mengabaikan hoe maka Ro =RC // (R1+R2) = 4,5 k sehingga hambatan dalam output karena umpan balik Rofb = 321 .

Umpan balik arus seri

Sesuai dengan namanya tegangan diumpan balik secara seri ke tegangan input yang akan diperoleh arus output. Blok diagram umpan balik arus seri ditunjukkan pada Gambar 6 dan contoh rangkaian diberikan pada Gambar 5. Dari Gambar 5 tegangan umpan balik Vf diumpan secara oposisi terhadap Vs sehingga Vbe = Vs - Vf, dengan menggunakan rangkaian ekivalen seperti pada

Bab VE, Umpan Balik Negatif Hal 224

Sastra Kusuma Wijaya FISIKA FMIPA UI Diktat Elektronika I

VCC

Vo

Vs

RC

REVf

Vbe

Gambar 5, Contoh rangkaian NFB arus seri pada CE

A

V s

Vf

Vo

Io

Vi

Gambar 6, Blok diagram umpan balik arus seri

V s

AC

(1+hfe)Ib

hfe IbIb

hie

RC

Re

Vo

Gambar 7, Rangkaian ekivalen CE.

Dari rangkaian tsb (Gambar 7) dapat dihitung :

Vs = hie b + (1 +hfe) IbRe, sehingga Rifb = Vs/Ib = hie + (1 + hfe) Re. Selanjutnya jika Rc ~ hie maka Rifb ~ hfe Re.

Bab VE, Umpan Balik Negatif Hal 225

Sastra Kusuma Wijaya FISIKA FMIPA UI Diktat Elektronika I

Pengatan arus karena umpan balik Aifb = Ic/Ib = hfe, sedangkan

penguatan tegangan ( 1 )

fe b cc c cvfb ifb

b ifb ifb ie fe e b

h I RI R RA AI R R h h R I

= = = + +

atau

dengan pendekatan cifbe

RAR

Perhitungan hambatan dalam output dilakukan dengan meng-hubung-singkatkan sinyal input dan melepas sinyal output sehingga rangkaiannya seperti dtunjukkan pada Gambar 8a. Perhatikan bahwa konduktansi output hoe tidak diabaikan. Dari gambar tsb dibuat rangkaian ekivalennya seperti ditunjukkan pada Gambar 8b.

AC

Ib

hiehoe

hfe Ib

Re

V

AC

I

hfe Ibhoe

hoe

Rehie

Ib I+Ib

V

(b)(a)

Gambar 8, (a) Rangkaian ekivalen untuk menghitung Rofb dan (b) rangkain ekivalennya

Dari Gambar 8b, maka hambatan dalam output adalah ofbVRI

= .

Perhatikan hie dan Re dalam hubungan paralel, maka:

( ) eb ie b e bie e

R II h I I R Ih R

= + = +

dan tegangan output V adalah:

Bab VE, Umpan Balik Negatif Hal 226

Sastra Kusuma Wijaya FISIKA FMIPA UI Diktat Elektronika I

( )fe b feie b b ieoe oe oe oe

h I hI IV h I I hh h h h

= + = +

dengan menggunakan hasil Ib sebelumnya maka fee

ieoe ie e oe

hR IIV hh h R h

= + + +

.

Sehingga hambatan dalam output Rofb=V/I diperoleh sebesar: 1 1 fe fee eofb ieoe ie e oe oe ie e oe

h hR RR hh h R h h h R h

= + + + + +

Umpan balik tegangan shunt

Sesuai dengan namanya arus diumpan balik secara paralel ke tegangan input yang akan diperoleh tegangan output. Blok diagram umpan balik arus seri ditunjukkan pada Gambar 9 dan contoh rangkaian diberikan pada Gambar 10.

Ai

V s Vo

IoRs Is Ii

If=Io

Gambar 9, Blok diagram NFB tipe tegangan shunt

VCC

RCRf

Is Ib

If

Vs

Vo

Gambar 10, Contoh NFB tegangan shunt pada CE

Bab VE, Umpan Balik Negatif Hal 227

Sastra Kusuma Wijaya FISIKA FMIPA UI Diktat Elektronika I

Dari Gambar 10 arus yang masuk ke terminal basis adalah Ib = Is -If dan ada umpan balik tegangan shunt. Pada hambatan Rf akan terjadi efek Miller (yaitu seolah-olah nilai hambatan Rf menjadi lebih kecil) seperti ditunjukkan pada Gambar 11.

VCC

Vo

RC

Rf1-Av

Vs

Gambar 11, Rangkaian CE setelah Rf diganti dengan hambatan Miller

Dari Gambar 11 diperoleh Ib = Vs/hie dan dengan menggunakan

pendekatan Avfb = Av maka fe cvfbie

h RA

h= , sehingga arus umpan balik

didapat (1 )s v s s vff f

V A V V AIR R

= = , dengan Av negatif. Jika input

diberi sinyal tak ideal berarti ada hambatan sumber sebesar Rs, namun penguatan tegangan praktis tidak berubah yaitu Av = Vo/Vbe. Contoh rangkaian dengan hambatan sumber diberikan pada Gambar 12.

VCC

Vo

RC 5 k

Vs

Rs

Rf

50 k

2,5 k

Gambar 12, Contoh dengan hambatan sumber.

Bab VE, Umpan Balik Negatif Hal 228

Sastra Kusuma Wijaya FISIKA FMIPA UI Diktat Elektronika I

Dengan menyadari bahwa Av >> 1, maka berarti juga If > Ib dengan demikian If = Vs/Rs yaitu dengan mengabaikan Vbe. Selanjutnya tegangan output Vo = - If Rf = - Vs/Rs Rf. Dengan demikian diperoleh : A V

VRRvfb

o

s

f

s= = . Hasil ini menunjukkan bahwa ada

pembalikan fasa, dan dipergunakan sebagai prinsip dari penguat inverting.

Hambatan dalam output

Untuk menghitung hambatan dalam output rangkaian ekivalen tsb dibah menjadi rangkaian yang ditunjukkan pada Gambar 13 yaitu dengan meng-hubung-singkatkan sinyal sumber Vs dan membuka output.

AC

Ihfe Ib

I - hfe Ib

Ib

hieRs

Rf

I - (1

- h f

e) I b

Gambar 13, Rangkaian ekivalen untuk mencari hambatan dalam output

Dari gambar tsb maka V = (I - hfe Ib) Rf + hie Ib. Terlihat juga bahwa antara hie dan Rs pada Gambar 13. Terhubung secara paralel, maka tegangan pada Rs sama dengan tegangan pada hie atau hie Ib = [I -(1 - hfe) Ib] Rs , karena arus yang mengalir di Rs adalah Irs = I -(1 - hfe) Ib seperti yang ditunjukkan pada Gambar 13. Sehingga arus yang

mengalir ke kaki basis adalah (1 )

sb

ie fe s

IRIh h R

=+ +

. Hambatan dalam

output dihitung dari Rofb = V/I sehingga :

(1 )( ) sie fe sIR

fe b f ie h h Rofb

I h I R hVRI I

+ + += = .

Bab VE, Umpan Balik Negatif Hal 229

Sastra Kusuma Wijaya FISIKA FMIPA UI Diktat Elektronika I

Dengan menggunakan hasil Ib di atas maka

( )(1 ) (1 )

fe s fie sofb f

ie fe s ie fe s

h R Rh RR Rh h R h h R

= + + + + +

dan dengan pendekatan

hfe > 1 diperoleh :

( )ie s fofb

ie fe s

h R RR

h h R+

=+

Perhatikan bahwa untuk menghitung hambatan output Ro = Rofb // Rc, yaitu seolah menghubungkan Rc dengan ground. Dari Gambar 12 jika menggunakan transistor dengan hfe = 80 dan hie = 1,5 k, maka didapat:

fe c bov

be ie b

h R IVAV h I

= = = - 267

fovfb

s s

RVAV R

= = = -20

//1

fifb ie

v

RR h

A=

= 165

( )ie f sofb

ie fe s

h R RR

h h R+

=+

= 391

Hambatan output Rc // Rofb = 362 Umpan balik arus shunt

Tegangan diumpan balik secara paralel ke tegangan input berasal arus seri yang diperoleh dari arus output. Blok diagram umpan balik arus seri ditunjukkan pada Gambar 14 dan contoh rangkaian diberikan pada Gambar 15.

Bab VE, Umpan Balik Negatif Hal 230

Sastra Kusuma Wijaya FISIKA FMIPA UI Diktat Elektronika I

Ai

V s Vo

IoRs Is Ii

If=Io Io

Io

Gambar 14, Blok diagram NFB arus shunt

VCC

RC1

Vs

RC2

Re2Rs

Rf

If

Ib1Is

Gambar 15, Contoh rangkaian NFB arus shunt

Penguatan arus Ai = Io/Ii, karena ada umpan balik negatif Ii = Is - If dengan If = Io. Contoh dari rangkaian NFB tipe arus shunt ditunjukkan pada Gambar 15. Perhatikan pada Gambar 15 komponen bias tidak ditunjukkan hal ini maksudnya untuk mempermudah. Parameter transistor tsb adalah : hfe = 80, hie = 2 k. Sedangkan hambatan Rs, Rc1, Rc2, dan Rc1 masing-masing adalah 1 k, 10 k, 470 dan 100 . Sedangkan Rf = 1,5 k. Dengan menggunakan pendekatan Ve2 >> , maka faktor umpan balik dilakukan dengan cara : (perhatikan Gambar 16).

Bab VE, Umpan Balik Negatif Hal 231

Sastra Kusuma Wijaya FISIKA FMIPA UI Diktat Elektronika I

V S

AC

AC

RC2

hfe2 Ib2

RE2

hie2

RC1

Ib2

IfRf

Io

Ib1Is

Rs

hfe1 Ib1

hie1 Vo

Gambar 16, Rangkaian ekivalen dari rangkaian pada Gambar 15.

2

2

1/1/

o f fs e

f f f e

I I RI RI I R R

= = = , selanjutnya 2

2

f e

o e f

I RI R R

= =+

=

1/16

dan 12 11 2

co fe b fe fe b

c i

RI h I h h IR R

= = +

= 3270 Ib1

dengan 2 (1 )( // )i ie fe e fR h h R R= + + ~ 9,6 k,

dan Is = Ib1 + Ib1 = ( 1+ ) Ib1 = 205 Ib1,

dengan demikian 1

o oifb

s f b

I IAI I I

= =+

~ 16

Sedangkan hambatan dalam input 1beifbs

VRI

=

Penguatan tegangan 21

o o cvfb

be s if

V I RAV I R

= = = 775

Bab VE, Umpan Balik Negatif Hal 232

Sastra Kusuma Wijaya FISIKA FMIPA UI Diktat Elektronika I

sedangkan `

s ifs

be s

R RVV R

+= = 104

Dengan demikian didapat penguatan tegangan os

VV

= 775/104 = 7,5

ELEKTRONIKA ANALOG Pertemuan 6

KARAKTERISTIK PENGUAT UMPAN-BALIK

(lanjutan)

Skema penguat umpan-balik tunggal diperlihatkan pd gambar berikut.

Skema penguat umpan-balik tunggal

Sinyal masuk Xi, sinyal keluar Xo, sinyal umpan-balik Xf, dan perbedaan sinyal Xd

masing-masing menunjukkan tegangan atau arus. A merupakan perbandingan

tegangan (arus) masuk dan tegangan (arus) keluar dari penguat dasar (= Av).

Besaran merupakan perbandingan tegangan (arus) umpan-balik dan tegangan

(arus) keluaran. Pada gambar di atas, sinyal Xd didefinikan sbg:

Xd = Xs Xf = Xi Sinyal Xd merupakan perbedaan sinyal masuk dan sinyal terumpan balik ke

masukan, sehingga juga disebut sinyal selisih, sinyal kesalahan, atau sinyal

perbandingan.

Penguat dasar yang digunakan pada skema di atas dapat berupa penguat

tegangan, penguat transhantaran, penguat arus, maupun penguat

1

transhambatan yg dihubungkan dgn konfigurasi umpan balik. Perhatikan gambar

berikut.

Penguat tegangan dengan umpan balik tegangan seri

Penguat transhantaran dengan umpan balik arus seri

Penguat arus dengan umpan balik arus shunt

2

Penguat transhambatan dengan umpan balik tegangan shunt

Faktor transmisi balik didefinisikan sbg:

o

f

XX

Faktor transmisi balik ini dapat berupa bilangan riil positif atau negatif.

Perolehan pindah (transfer gain) A didefinisikan sbg:

i

o

XXA

Dan perolehan dengan umpan balik Af didapatkan sbb.

AA

XXA

s

of +

=1

Jika |Af| < |A|, maka umpan balik dikatakan negatif (degeneratif) dan jika

|Af| > |A|, maka umpan balik dikatakan positif (regeneratif). Dari persamaan di

atas maka perolehan dari penguat dengan umpan balik adalah perolehan

penguat dasar ideal dibagi faktor |1+A|.

Pada gambar skema penguat umpan-balik tunggal di atas, tampak bahwa sinyal

Xd dilipatgandakn oleh A saat melalui penguat, kemudian dilipatgandakan oleh

saat melalui umpan balik, dan dikalikan -1 dalam rangkaian pencampur. Hasil

kali A disebut perolehan lingkar (loop gain) atau perbandingan balik (return

ratio). Juga didefinisikan perbedaan balik D sebagai:

3

D = 1 (A) = 1 + A

Besarnya umpan balik yg dimasukkan ke penguat juga dapat dinyatakan dalam

desibel dan didefinisikan sbb:

AA

AN f

+==

11log20log20

Sensitivitas dari perolehan pindah didefinisikan sbg:

|1|1

AasSensitivit

+=

Dan desensitivitas didefinisikan sbg

D = 1 + A

Desensitivitas adalah nama lain dari perbedaan balikan. Sehingga perolehan

umpan balik dapat dinyatakan kembali sbg:

DAAf =

Jika |A| >> 1 maka

1

1=

+=

AA

AAAf

Sehingga penguatan dapat dibuat hanya bergantung pada rangkaian umpan

balik saja.

Resistansi Masuk

Umpan Balik Tegangan Seri

Rangkaian ganti Thevenin umpan balik tegangan seri diperlihatkan pada gambar

berikut. Dari rangkaian diperoleh:

Vs = Ii Ri + Vf = Ii Ri + Vo

iiVLo

Livo RIARR

RVAV =+

=

Dengan

4

Lo

Lv

i

oV RR

RAVVA

+=

Dan resistansi masuk dapat diperoleh

)1( Vii

sif ARI

VR +==

vA adl perolehan tegangan rangkaian terbuka tanpa umpan balik, dan adl

perolehan tegangan tanpa umpan balik dgn memperhitungkan beban R

VA

L, atau

dapat dinyatakan sbb

VL

v ARA

=

lim

Rangkaian ganti Thevenin umpan balik tegangan seri

Umpan Balik Arus Seri

Dengan memperhatikan gambar penguat transhantaran dengan umpan balik

arus seri di atas, dapat diperoleh:

)1( Miif GRR +=

Dan

Lo

om

i

oM RR

RGVIG

+=

5

Dengan Gm adl transhantaran hubung singkat dan GM adl transhantaran tanpa

umpan balik dengan memperhitungkan beban.

Umpan Balik Arus Shunt

Rangkaian ganti Norton umpan balik arus shunt diperlihatkan pada gambar

berikut.

Rangkaian ganti Norton umpan balik arus shunt

Dari rangkaian diperoleh:

Is = Ii + If = Ii + Io

Dan

iILo

ioio IARR

IRAI =+

=

Sehingga

)1( Iis AII +=

Dengan

Lo

oi

i

oI RR

RAIIA

+=

Dalam hal ini Ai adl perolehan arus hubung singkat dengan memperhitungkan Rs.

adl perolehan arus hubung singkat dan adl perolehan arus tanpa umpan

balik dgn memperhitungkan beban R

iA IA

L, atau dapat dinyatakan sbb

6

IL

i ARA

0lim

=

Dan resistansi masuk dapat diperoleh

I

i

Ii

i

i

sif A

RAI

VIVR

+=

+==

1)1(

Ingat bahwa definisi

i

ii I

VR =

Umpan Balik Tegangan Shunt

Dengan memperhatikan gambar penguat transhambatan dengan umpan balik

teggangan shunt di atas, dapat diperoleh:

M

iif R

RR

+=

1

Dengan

Lo

Lm

i

oM RR

RRI

VR+

=

Rm adl transhambatan rangkaian terbuka, sedangkan RM adl transhambatan

tanpa umpan balik dengan memperhitungkan beban, atau dapat dinyatakan

ML

m RRR

=

lim

Resistansi Keluar

Umpan Balik Tegangan Seri

Resistansi keluar dengan umpan balik tegangan seri dinyatakan sbg

v

oof A

RR

+=

1 (perhatikan bukan ) vA VA

7

Resistansi keluar dengan umpan balik yang memasukkan RL dinyatakan sbg

)/(1)/(

'

LoLv

LoLo

Lof

Lofof

RRRARRRR

RRRR

R

+++

=

+=

Resistansi keluar dengan umpan balik yang memasukkan RL juga dapat diperoleh

dengan cara:

V

oof A

RR+

=1

''

Dengan adl resistansi keluar tanpa umpan balik dengan RLoo RRR ||' = L

dipandang sebagai bagian dari penguat.

Umpan Balik Arus Seri

Resistansi keluar dengan umpan balik arus seri dinyatakan sbg

)1( moof GRR +=

Dan

)1()1(''

M

moof G

GRR

++

=

Umpan Balik Arus Shunt

Resistansi keluar dengan umpan balik arus shunt dinyatakan sbg

)1( ioof ARR +=

Dan

)/(11'

Looi

i

Lo

Lo

Lof

Lofof RRRA

ARR

RRRR

RRR

+++

+=

+=

Atau

8

)1()1(''

I

ioof A

ARR

++

=

Jika RL = , AI = 0, dan maka oo RR ='

ofioof RARR =+= )1('

Umpan Balik Tegangan Shunt

Resistansi keluar dengan umpan balik tegangan shunt dinyatakan sbg

m

oof R

RR+

=1

Dan

M

oof R

RR+

=1

''

9

/ColorImageDict > /JPEG2000ColorACSImageDict > /JPEG2000ColorImageDict > /AntiAliasGrayImages false /CropGrayImages true /GrayImageMinResolution 300 /GrayImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleGrayImages true /GrayImageDownsampleType /Bicubic /GrayImageResolution 300 /GrayImageDepth -1 /GrayImageMinDownsampleDepth 2 /GrayImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeGrayImages true /GrayImageFilter /DCTEncode /AutoFilterGrayImages true /GrayImageAutoFilterStrategy /JPEG /GrayACSImageDict > /GrayImageDict > /JPEG2000GrayACSImageDict > /JPEG2000GrayImageDict > /AntiAliasMonoImages false /CropMonoImages true /MonoImageMinResolution 1200 /MonoImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleMonoImages true /MonoImageDownsampleType /Bicubic /MonoImageResolution 1200 /MonoImageDepth -1 /MonoImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeMonoImages true /MonoImageFilter /CCITTFaxEncode /MonoImageDict > /AllowPSXObjects false /CheckCompliance [ /None ] /PDFX1aCheck false /PDFX3Check false /PDFXCompliantPDFOnly false /PDFXNoTrimBoxError true /PDFXTrimBoxToMediaBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXSetBleedBoxToMediaBox true /PDFXBleedBoxToTrimBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXOutputIntentProfile () /PDFXOutputConditionIdentifier () /PDFXOutputCondition () /PDFXRegistryName () /PDFXTrapped /False

/Description > /Namespace [ (Adobe) (Common) (1.0) ] /OtherNamespaces [ > /FormElements false /GenerateStructure true /IncludeBookmarks false /IncludeHyperlinks false /IncludeInteractive false /IncludeLayers false /IncludeProfiles true /MultimediaHandling /UseObjectSettings /Namespace [ (Adobe) (CreativeSuite) (2.0) ] /PDFXOutputIntentProfileSelector /NA /PreserveEditing true /UntaggedCMYKHandling /LeaveUntagged /UntaggedRGBHandling /LeaveUntagged /UseDocumentBleed false >> ]>> setdistillerparams> setpagedevice