LINGKARAN PENGUATAN KONTAN Kau Uniatera ( 0 Penuatan makimum dieroeh ada kondii : untuk dan maka enuatan G dan G 0. Untuk embaran niai G dan G yan berada diantara no dan niai makimumnya, G -max dan G -max, oui untuk dan akan berada daam uatu inkaran. Untuk 0 < G < G -max (db maka : Linkaran enuatan kontan bia diot daam mith chart denan uat berada di uatu oii daam vektor dari uat mith chart ke oii untuk inkaran enuatan kontan umber. Linkaran enuatan kontan beban berada ada vektor dari uat mith chart ke n d n r ( n ( ( n dimana n adaah niai enuatan ternormaiai untuk inkaran enuatan n -max G -max (
Untuk inkaran enuatan kontan ada ii beban, dieroeh denan menanti denan dan menanti denan. uatu niai dan di eanjan uatu inkaran enuatan kontan akan menhaikan enuatan daya yan euai denan niai inkaran terebut daam deibe. Contoh : uatu enuat tranitor memunyai arameter ada frekueni 4 GHz dan imedani 50 ohm bb : 0,707-55º 0 5,00 80º 0,5-0º Pot inkaran enuatan kontan ebear,,0, dan - db untuk inut dan outut. Jawab : Lankah-ankah enyeeaian : Hitun niai enuatan makimum G -max dan G -max. Hitun niai enuatan ternormaiai n dan n Hitun uat inkaran untuk tia niai enuatan Hitun jari-jari inkaran Linkaran enuatan kontan inut : 0,707 Hitun niai enuatan makimum G -max G -max G -max 0.707.999 3 db Hitun niai enuatan ternormaiai n - Untuk G db.58 n -max ( n.58/ 0.79
Puat inkaran : n d ( n d 0.707 0.79 0.707 ( 0.79 0.558 0.499 ( 0. 0. 558 0. 895 0.6 Jari-jari inkaran : n r 0.79 0.707 ( ( n ( 0.707 r ( 0.79 0.458 0.707 ( 0.5 ( 0. 0.9 0.6 0.895 Tabe inkaran enuatan kontan inut G(dB 0 -,58,6,00 0,79 n 0,79 0,63 0,50 0,40 d 0,6 0,55 0,47 0,40 r 0,6 0,37 0,47 0,56 Linkaran enuatan kontan outut : 0,50 G -max,35,3 db Berarti tidak ada inkaran enuatan outut kontan ada G db. Tabe inkaran enuatan kontan outut (db,3 0 - G,35,6,00 0,79 n,00 0,93 0,74 0,59 d 0,5 0,48 0,40 0,34 r 0,0 0,0 0,40 0,53 3
Uniatera Fiure of Merit emua mode dua termina adaah biatera, ehina baik eomban/inya maju dan eomban baik haru dierhitunkan. Jika inya daam arah baik (antu jauh ebih keci dibandinkan inya maju, bia dibuat enyederhanaan denan aumi bahwa inya daam arah baik adaah no. Uniatera fiure of merit adaah cara erhitunan ceat yan bia diunakan untuk menentukan aakah enyederhanaan yan dibuat tidak memenaruhi keakuratan mode. Jika berniai cuku keci bia diaumikan berniai no. Error yan ditimbukan oeh aumi ini bia dinyatakan denan uniatera fiure of merit. Raio tranducer ower ain terhada uniatera tranducer ower ain adaah : 4
G G T Tu X dimana X ( ( Kondii bata dari raio ini adaah : < G ( + X G ( X Tu T < Ketika dan, uniatera tranducer ower ain mencaai niai makimum. Daam ha ini error yan muncu akibat G Tu-max adaah : < G ( M G ( M M + Tu max T < ( ( M diebut ebaai uniatera fiure of merit. Kau Biatera ( 0 Jika tidak bia diabaikan, diebut denan kau biatera. Peramaan untuk tranducer ower ain : G T in dimana: in + Terihat bahwa in adaah meruakan funi dari. Karena itu, akan menjadi uatu ekerjaan yan anjan untuk menambarkan inkaran enuatan kontan untuk kau ini. Karena enuatan daya oeraiona tidak terantun dari imedani umber daam kau biatera, maka inkaran enuatan oerai kontan ebih erin 5
diambarkan daam anaia ketabian uatu enuat frekueni tini untuk kau biatera. Linkaran enuatan oerai kontan Kondii Manta tana yarat Penuatan daya oeraiona bia dituikan bb : G Dimana : + ( Re( C C - Jari-jari inkaran adaah : r ( K + + ( Dimana + K Puat inkaran : d + dimana C C θ C ( 6
ImC θ tan - ReC Oeratin ower ain makimum terjadi ada r 0. Ini berarti bahwa K -max + -max 0 Niai makimum dari adaah adaah : G -max ( K K Untuk inkaran daya oerai kontan ada ii inut, uat dan jari-jari inkaran d + C - C C - ( r C θ θ tan - ImC ReC ( K + + ( Untuk uatu niai enuatan G, koefiien antu beban diiih dari inkaran enuatan oerai kontan. G -max dieroeh jika diiih untuk berada ada jarak dimana -max G -max /. Penuatan daya outut makimum dieroeh jika dan in ada ii inut adaah conjuate ( in. Pada kondii in daya inut adaah ama denan daya inut makimum yan teredia. Karena itu, maka enuatan daya oeraiona dan enuatan daya tranducer makimum adaah ama. Niai dan yan menhaikan G -max diebut m dan m. Contoh. uatu enuat tranitor memunyai arameter ada frekueni 8 GHz dan imedani 50 ohm bb : 0,6-55º 7
0,08 80º,4 65º 0,8-30º Pot inkaran enuatan kontan. Jawab.. Hitun faktor deta dan faktor ketabian K 0,36-6,7º + K K,5 >. Penuatan daya oeraiona makimum G -max ( K K 0,08 80º,4 65º.4 ( 0. 58 5.57 0.08 G -max 5,57,9 db 3. Hitun -max -max G -max / -max 3,39 4. uat dan jari-jari inkaran : r ( K + + ( (.50.08.43.39 + 0.08.4 3.39 + 3.39( 0.8 0.36 8
(- 0.335 + 0.335.84 0,00 C - d + C ( dimana C C θ θ tan - ImC ReC C 0,73 3,83 o Puat dari inkaran dieroeh : d 0,87 3,83 o jari-jari : r 0,00 5. Hitun uat dan jari-jari inkaran untuk enuatan 0, 8 dan 6 db. Tabe hai erhitunan : G-max db Numerik d r,9 5,5 3,39 0,87 0 0 0,8 0,73 0,5 8 6,3,38 0,58 0,4 6 3,98 0,87 0,43 0,56 6. Pot enuatan daya ada mithchart 7. Imedani beban ternormaiai dibaca ada enuatan,9 db z 0,8 + j 3, Imedani beban adaah Z 40 + j 60 Ω 8. Daya outut makimum dieroeh jika in in + in 0,6 55 0 0 0 0,08 80,4 65 0,87 3,83 + 0 0 0,8 30 0,87 3,83 0 9
in 0,3-76.87 o Pada mithchart dibaca ebaai z 0,95 j 0,65 Inedani inut menjadi 47,5 j 3,5 Ω. Manta Beryarat ( Poteniay Untabe Jika erankat microwave oteniay untabe, inkaran kemantaan outut ertama kai diambarkan ada mith chart. eteah enuatan daya diiih, inkaran enuatan daya oeraiona diambarkan. Diiih niai dari d ada uatu okai di 0
inkaran enuatan daya daam daerah yan tabi. Imedani beban ternormaiai kemudian bia dibaca dari mith chart. Proedur.. Gambar inkaran enuatan daya oeraiona untuk enuatan G yan diberikan.. Gambar inkaran kemantaan outut. 3. Piih ada daerah yan tabi 4. Hitun in dan tentukan jika conjuate matchin ada inut memunkinkan 5. Gambar inkaran kemantaan umber. Tentukan jika in adaah daam daerah manta inut. 6. Jika in tidak daam daerah yan manta ( atau daam daerah manta tai anat dekat denan inkaran kemantaan inut, uatu niai baru haru diiih atau niai G diiih uan. Yakinkan bahwa niai dan tidak terau dekat denan inkaran ketabian main-main, karena oiai munkin terjadi jika inkaran inut atau outut tidak euai. Contoh. uatu enuat tranitor memunyai arameter ada frekueni 9 GHz dan imedani 50 ohm bb : 0,45-60º 0,09 70º,50 74º 0,80-50º Diain uatu enuat denan oeratin ower ain 0 db. Jawab.. Hitun faktor deta dan faktor tabiita K 0,45-60 o x 0,80-50 o 0,09 70 o x,50 74 o 0,0-70,7 o K 0,44 < Penuat oteniay untabe ( K <. Hitun enuatan tabi makima ada K
Untuk K, enuatan tabi makimum adaah : G m,5 0, 09 7,78 4,44 db Denan demikian, enuatan 0 db maih memunkinkan. 3. Hitun d dan r untuk enuatan oeraona 0 db G,6 C 0,73 54,55 o d 0,60 54,55 o r 0,46 Penuatan 0 db diot di mith chart. 4. Hitun d dan r untuk inkaran kemantaan outut C, 54,55 o r 0,38 Pot inkaran kemantaan outut 5. Karena <, daerah tabi berada diuar inkaran kemantaan outut. Koefiien antu beban diiih ada inkaran 0 db, ada titik A. Dieroeh : 0,38 04 o z 0,70 + j 0,50 Z 35 + j 5 Ω 6. Hitun untuk conjuate match yan munkin in + in 0,30-66, o 7. Hitun d dan r untuk inkaran kemantaan umber C 0,35 76,37 o c,9 76,37 o r,4 Pot inkaran kemantaan inut. 8. Dari ambar, adaah koefiien antu umber yan manta.
3
Diain Penuat inya Keci Penuat eomban mikro bia dioonkan menjadi dua yaitu mode inya keci dan mode inya bear. Daam mode inya keci, enuat bekerja denan aru drain ( atau aru coector keci, miakan I d 0,5 I d. Tranitor yan bekerja ada mode ini termauk daam enuat kea A yan beoerai ecara inear. Proedur diain :. Buatkan eifikai enuat yan hendak didiain, eerti frekueni kerja, daya outut dan enuatan daya.. Piih iranti yan memenuhi eifikai 3. Ukur arameter iranti yan diiih. 4. Diain rankaian inut dan outut enuat. Contoh. uatu tranitor frekueni tini memunyai arameter yan diukur ada frekueni 3 GHz, reitani 50 Ω, V CE 4 Vot dan I c 0,5 I c-max : 0,707-55 o 0 4 80 o 0,5-0 o Diain rankaian enyeuai imedani inut dan outut untuk mendaatkan enuatan 5 db ada frekueni 3 GHz. kema rankaian : Z 50 Ω Z 0 50 Ω V G G f G 4
Lankah-ankah diain :. Penuatan daya maju tranducer ( forward tranducer ower ain adaah 0 o ( db. Untuk mendaatkan enuatan 5 db, dierukan tambahan 3 db ai. db bia dieroeh dari rankain inut dan db dari rankaian outut.. Pot inkaran enuatan kontan inut dan outut. n n ( d r ( n ( n n n ( d r ( n ( Niai dari inkaran enuatan kontan inut ditabuaikan bb. G (db 0 G,59,6,00 n 0,80 0,63 0,50 d 0,63 0,55 0,47 r 0,5 0,38 0,47 n Niai dari inkaran enuatan kontan outut G (db 0 G,6,00 n 0,93 0,74 d 0,48 0,4 r 0,0 0,4 3. Rankaian enyeuai imedani outut. Imedani beban 50 Ω dimuai dari uat mith chart, bererak eanjan inkaran reitani kontan berawanan denan arah jarum jam amai uatu oii di inkaran konduktai kontan. Kemudian bererak menuju dan tai berhenti di inkaran enuatan kontan db. Eemen ertama dari beban adaah kaaitor eri : jx - j,45 x 50 - j 7,50 Ω C 0, 73 F ωx 9 π 3 0 7,5 Eemen kedua dari beban adaah induktor arae jb - j 0,43 5
jb j0,43 50 - j 8,60 mmho. L ωb 9 3 π 3 0 8,6 0 6,7 nh 4. Rankaian enyeuai inut. Imedani umber adaah 50 Ω diambarkan ada uat mith chart. Karena eemen ertama dari umber adaah arae, ikuti inkaran konduktani kontan earah jarum jam amai di inkaran reitani kontan. Dianjutkan denan menikuti inkaran reitani kontan menuju amai berotonan denan inkaran enuatan db. Eemen ertama dari umber adaah kaaitor arae : jb j,0 j 4,00 mmho 50 3 B 4 0 C,3 F ω 9 π 3 0 Eemen kedua dari umber adaah induktor arae : jx j 0,4 x 50 j 0,5 Ω X 0,50 L,09 nh ω 9 π 3 0 5. Rankaian enuat : jx - j7,50 Ω C 0,73 F jx j 0,5 Ω L,09 nh jb - j 8,6 mmho L 6,7 nh Z 50 Ω V jb j4,0 mmho C,3 F Z 0 50 Ω G db G f db G db 6