3.5 Transistor Amplifying action dan 3.6 commom emitor configuration

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. TUJUAN

2. ALAT DAN BAHAN

3. DASAR TEORI

4. PERCOBAAN

5. Video

7. Download File

 1. TUJUAN [kembali]

•  Mengetahui dan memahami aplikasi dari transistor dalam rangkaian listrik
•  Mampu menjelaskan prinsip cara kerja setiap rangkaian
•  Mampu mengaplikasikan dan membuat rangkaian 

 2. ALAT DAN BAHAN [kembali]

•  ALAT

      A. Power Suply

 

   Baterai merupakan perangkat yang digunakan untuk memberi daya terhadap alat yang membutuhkan listrik. Baterai juga merupakan komponen elektronika penghasil sumber tegangan pada rangkaian. Semua baterai pada spesifikasinya juga pasti selalu terdapat spesifikasi arus yang biasanya diukur dengan satuan mili ampere hours atau disingkat mAH, spesifikasi menunjukkan seberapa lama baterai bisa digunakan pada beban / alat yang digunakan. Misalnya sebuah baterai 1900mAH bisa menyuplai 1900mA ke sebuah rangkain selama 1 jam sebelum akhirnya habis.

    C. Ampermeter DC

    Amperemeter adalah salah satu alat ukur yang biasa digunakan untuk mengukur seberapa besar kuat arus listrik yang terdapat pada sebuah rangkaian. Jika anda menggunakan alat ini, anda akan menjumpai tulisan A dan mA. A adalah Amperemeter, mA adalah miliamperemeter atau mikroamperemeter. 

• BAHAN

  A. Resistor

      Resistor adalah perangkat elektronik yang berperan sebagai penghambat tengangan suatu rangkaian. Resistor ini memiliki berbagai variasi hambatan yang satuannya ohm.

  B. Transistor

  

      Transistor adalah sebuah komponen elektronika yang digunakan untuk penguat, sebagai sirkuit pemutus, sebagai penyambung, sebagai stabilitas tegangan, modulasi sinyal dan lain-lain. Transistor seperti gambar diatas dapat disebut juga transistor bipolar atau transistor BJT (Bipolar Junction Transistor).

    C. Grounding

   Grounding berfungsi sebagai proteksi peralatan elektronik atau instrumentasi sehingga dapat mencegah kerusakan akibat adanya bocor tegangan dan untuk menetralisir cacat (noise) yang disebabkan baik oleh daya yang kurang baik, ataupun kualitas komponen yang tidak standar.

 3. DASAR TEORI [kembali]

 3.5 Aksi Peningkatan Transistor

      Aksi penguatan dasar transistor dapat diperkenalkan pada level permukaan menggunakan jaringan dari Gambar 3.12. DC bias tidak muncul pada gambar karena minat kita akan terbatas pada respon ac.

Gambar 3.12. Amplifikasi tegangan dasar dari Konfigurasi basis umum

       Perbedaan resistansi disebabkan oleh persimpangan bias maju pada input (basis ke emitor) dan persimpangan bias balik pada output (basis ke kolektor). Menggunakan  nilai umum 20Ω untuk resistansi masukan, maka ditemukan :

Jika kita berasumsi,maka   α_ac = 1 (I_c = I_e),

Amplifikasi tegangannya adalah…..

      Nilai tipikal amplifikasi tegangan untuk konfigurasi basis umum bervariasi dari 50 hingga 300. Amplifikasi arus (I_C/I_E) selalu kurang dari 1 untuk konfigurasi basis umum. Karakteristik terakhir ini harus jelas sejak I_C = αI_E  dan α selalu kurang dari 1. Tindakan penguatan dasar diproduksi dengan mentransfer arus (I) dari rendah ke sirkuit resistansi tinggi. Kombinasi kedua istilah yang dicetak miring menghasilkan transistor label, itu adalah………

transfer            resistor →       transistor

3.6 Konfigurasi Umum Emiter

     Konfigurasi transistor yang paling sering ditemui muncul pada Gambar. 3.13 untuk transistor pnp dan npn. Ini disebut konfigurasi emitor-umum karena emitornya umum atau mengacu pada terminal input dan output (dalam hal ini umum untuk terminal basis dan kolektor)

                               (a)Transistor NPN                         (b) Transistor PNP 

Gambar 3.13. Notasi dan simbol yang digunakan

dengan konfigurasi umum-emitter

 

     Arus emitor, kolektor, dan basis ditampilkan dalam arus konvensional aktualnya arah arus. Meskipun konfigurasi transistor telah berubah, arus relasi yang dikembangkan sebelumnya untuk konfigurasi basis umum masih dapat diterapkan. Artinya, I_E = I_C + I_B and I_C = αI_E. 

Untuk konfigurasi umum-emitter, karakteristik keluarannya adalah plot dari file arus keluaran (I_C) versus tegangan keluaran (V_CE) untuk berbagai nilai arus masukan (I_B). Karakteristik masukan adalah plot arus masukan (I_B) versus tegangan masukan (V_BE) untuk rentang nilai tegangan keluaran (V_CE). Dua rangkaian karakteristik diperlukan untuk mendeskripsikan sepenuhnya perilaku konfigurasi emitor umum: satu untuk sirkuit input atau basis-emitor dan satu untuk output atau sirkuit kolektor-emitor. Keduanya ditunjukkan pada Gambar 3.14.

                                                  (a) karakteristik kolektor;                         (b) karakteristik dasar 

          Gambar 3.14 Karakteristik transistor silikon dalam konfigurasi umum-emitor

       Wilayah aktif untuk konfigurasi pemancar-bersama adalah bagian dari kuadran kanan atas yang memiliki linieritas terbesar, yaitu wilayah di mana kurva untuk  I_B  hampir lurus dan berjarak sama. Pada Gambar 3.14a wilayah ini ada di sebelah kanan garis putus-putus vertikal di   V_CEsat   sat dan di atas kurva untuk    I_B   sama dengan nol. Wilayah di sebelah kiri  V_CEsat   disebut wilayah saturasi.

      Wilayah cutoff untuk konfigurasi umum emiter tidak didefinisikan dengan baik seperti untuk konfigurasi umum base. Perhatikan karakteristik kolektor pada Gambar 3.14 bahwa I_C tidak sama dengan nol jika  I_B  adalah nol. Untuk konfigurasi umum base, ketika arus masukan   I_E   sama dengan nol, arus kolektor hanya sama dengan  I_CO,  arus saturasi balik, sehingga kurva   I_E  = 0 dan sumbu tegangan adalah, untuk semua tujuan praktis, satu.

      Alasan perbedaan karakteristik kolektor ini dapat diturunkan melalui manipulasi Persamaan yang tepat. (3.3) dan (3.6). Itu adalah,

Substitusi    

Rumuskan kembali   

      Jika kita mempertimbangkan kasus yang dibahas di atas, di mana I_B = 0 A, dan menggantikan nilai tipikal seperti 0,996, arus kolektor yang dihasilkan adalah sebagai berikut

       Jika  I_CBO  adalah 1 µA, arus kolektor yang dihasilkan dengan  I_B = 0 A akan menjadi 250 (1 µA) = 0,25 mA, seperti yang tercermin pada karakteristik Gambar 3.14. Untuk referensi di masa mendatang, arus kolektor ditentukan oleh kondisi  I_B = 0 µA akan diberi notasi yang ditunjukkan oleh persamaan (3.9)

      Dalam Gambar 3.15 kondisi di sekitar arus yang baru ditentukan ini ditunjukkan dengan arah referensi yang ditetapkan.

                                                                                    Gambar 3.16 Sepotong-linier setara

                                                                                                                       untuk karakteristik dioda dari Gambar 3.14b                                                                                                                          

     BETA (β)

           Dalam mode dc, level I_C dan  I_B terkait dengan kuantitas yang disebut beta dan ditentukan oleh persamaan berikut

                                                   

     Dimana I_C dan  I_B ditentukan pada titik operasi tertentu pada karakteristik. Untuk perangkat praktis, level  β  biasanya berkisar dari sekitar 50 hingga lebih dari 400, dengan sebagian besar di kisaran menengah. Adapun α, β pasti mengungkapkan besarnya relatif dari satu arus ke yang lainnya. Untuk perangkat dengan β dari 200, arus kolektor adalah 200 kali lipat dari arus basis.

Untuk situasi ac, beta ac telah didefinisikan sebagai berikut:

 

Mari kita tentukan untuk suatu wilayah dengan karakteristik yang ditentukan oleh titik operasi  I_B = 25 µA dan V_CE = 7,5 V seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.17. Pembatasan konstanta   V_CE = mengharuskan garis vertikal ditarik melalui titik operasi pada V_CE = 7,5 V. Di lokasi mana pun pada garis vertikal ini tegangan  V_CE  adalah 7,5 V, sebuah konstanta. Perubahan

Gambar 3.17 Menentukan βac dan βdc dari karakteristik kolektor

      Meskipun tidak persis sama, level βac dan βdc biasanya cukup dekat dan sering digunakan secara bergantian. Artinya, jika βac diketahui, diasumsikan besarnya sama dengan βdc, dan sebaliknya. Perlu diingat bahwa pada lot yang sama, nilai βac akan bervariasi dari satu transistor ke transistor berikutnya meskipun setiap transistor memiliki kode angka yang sama. 

      Jika ciri-ciri memiliki kenampakan seperti pada Gambar 3.18, level βac akan sama di setiap wilayah yang memiliki karakteristik yang sama. Perhatikan bahwa langkah in  I_B  ditetapkan pada 10 µA dan jarak vertikal antar kurva adalah sama pada setiap titik dalam karakteristiknya — yaitu, 2 mA. Menghitung βac secara akurat titik-Q yang ditunjukkan akan menghasilkan

Menentukan dc beta pada titik-Q yang sama akan menghasilkan:

     Mengungkapkan bahwa jika karakteristik memiliki tampilan seperti pada Gambar 3.18 maka besarnya βac dan βdc akan sama pada setiap titik pada karakteristik tersebut. Secara khusus, perhatikan bahwa   I_CEO  = 0 µA.

       Meskipun rangkaian karakteristik transistor yang sebenarnya tidak akan pernah memiliki tampilan yang tepat seperti Gambar 3.18, ia memberikan serangkaian karakteristik untuk perbandingan dengan yang tersebut. diperoleh dari pelacak kurva.

Gambar 3.18 Karakteristik di mana

βac sama di mana-mana dan βac = βdc.

       Suatu hubungan dapat dikembangkan antara β dan α menggunakan hubungan dasar yang telah diperkenalkan sejauh ini. Menggunakan β = I_C/I_B kita memiliki  I_B = I_C/β, dan dari α = I_C/ I_E kita memiliki  I_E=  I_C /α. Mengganti menjadi

dan membagi kedua sisi persamaan dengan  I_C akan menghasilkan :

Selain itu, ingatlah 

tetapi menggunakan persamaan

diturunkan dari atas, ditemukan

    Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.14a. Beta adalah parameter yang sangat penting karena menyediakan hubungan langsung antara level arus input dan output sirkuit untuk konfigurasi emitor-umum. Itu adalah,

   BIAS

     Bias yang tepat dari penguat common-emitter dapat ditentukan dengan cara yang mirip dengan yang diperkenalkan untuk konfigurasi common-base. Mari kita asumsikan bahwa kita disajikan dengan transistor npn seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 3.19a dan diminta untuk menerapkan bias yang tepat untuk menempatkan perangkat di wilayah aktif.

         

Gambar 3.19 Menentukan pengaturan bias yang tepat untuk

           konfigurasi transistor npn umum emitor

 

Ditampilkan, dengan mengingat hubungan hukum Kirchhoff saat ini: I_C + I_B = I_E. 

  EXAMPLE

1. Dengan menggunakan karakteristik Gambar 3.14, tentukan  I_C pada I_B = 30 µA dan V_{CE =}10 V.

   SOLUSI

Di persimpangan I_{B =} 30 µA dan V_{CE =} 10 V,  I_{C =} 3.4 mA

2. Dengan menggunakan karakteristik Gambar 3.14, tentukan I_C pada V_BE = 0,7 V dan V_{CE = 15V}

SOLUSI

   Menggunakan Gambar 3.14b, I_B = 20 µA pada V_BE = 0.7 V. Dari Gambar 3.14a kita menemukan bahwa I_C = 2,5 mA di persimpangan I_{B  =} 20 A dan V_CE =15 V.

  PROBLEM

1. Sebuah transistor mempunyai βdc sebesar 150. Jika arus kolektor sama dengan 45 mA, berapakah besarnya arus basis?

Dik : βdc = 150   Ic = 45 mA 

Dit : IB = ……?

SOLUSI

βdc = IC/IB

IB = Ic/ βdc = 0.3mA

2. Sebuah transistor 2N3298 mempunyai βdc khusus sebesar 90. Jika arus emitter sebesar 10mA, hitunglah kira-kira besarnya arus kolektor dan arus basis.

Dik : βdc = 90 I­E = 10 mA

Dit : IB = …? IC = …?

  SOLUSI

IB = Ic/ βdc , IC = IE - IB

IB βdc = IE - IB

IB (βdc + 1) = IE , IB ­ = Ie/ βdc+1

IB ­ = 10mA/91= 0.19 mA

 SOAL PILIHAN GANDA

1. Transistor dapat berfungsi sebagai penguat tegangan, penguat arus, penguat daya atau sebagai saklar. Ada 2 jenis transistor yaitu........

A.NPM

B.MPN

C.MNP

D.PPN dan NNP

E.PNP dan NPN.

2. Jika hokum kirchoff I diterapkan pada transistor, maka akan memberikan hubungan…

 A. IC = IE + IB

 B. IE = IC + IB

 C. IE = IC – IB

 D. IC = IE - IB

 

 4.PERCOBAAN [kembali]

a.Prosedur percobaan

• Siapkan segala komponen yang di butuhkan
• Susun rangkaian sesuai panduan
  
• Sambungkan rangkaian dengan baterai untuk sumber tenaga
• Hidupkan rangkaian
• Apabila tidak terjadi eror, maka rangkaian selesai dibuat.
  

 

         b. Hardware

        Tidak ada (hanya ada dalam praktikum)

 

         c. Rangkaian simulasi

• Foto Rangkaian

 

 

 

• Prinsip kerja

 Dari resitor atau op amp mengalir menuju kaki base transistor kemudian ke kaki emitor lalu ka kaki colector tuuu ke ground, kalau kini wan dari resistor atau op amp mengalir ke kaki emitor kemudian ke kaki kolektor lalu ke kaki base baru ke ground

 

 

 d. video [kembali]

 

 e. Kondisi

       Tidak ada (hanya ada dalam praktikum) 

 f. Download File [kembali]

• file html klik disini
• video rangkaian proteus klik disini
  
•  file rangkaian simulasi proteus klik disini
• datasheet LED klik disini 
• datasheet Resistor klik disini
• datasheet transistor NPN klik disini 

• datasheet transistor PNP klik disini