Post on 05-Feb-2020
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
ALAT UJI TRANSISTOR
Pada makalah akan membahas tahap-tahap pengujian alat uji transistor
dalam rangkaian dengan tampilan Led dan hasil pengujiannya, serta tambahan
terhadap hasil pengujian rangkaian:
Rangkaian penguji transistor, merupakan rangkaian yang terdiri dari
beberapa bagian. Tiap bagian dalam melakukan kerja tidak dapat dipisahkan satu
dengan yang lainnya, dengan kata lain bagian-bagian tersebut saling mendukung.
Adapun bagian-bagian tersebut adalah: multivibrator, input, flip-flop, pembatas
tegangan, bagian tampilan (led), bagian catu daya serta bagian lain yang
menunjang kerja dari rangkaian penguji transistor seperti pada gambar dibawah
ini.
Gambar 1. Bagan Alat Uji Transistor Dalam Rangkaian Dengan Tampilan LED
A. Pengujian Rangkaian
Pelaksanaan pengambilan data dan pengujian dilakukan dengan program EWB
(Electronic work bench), dan peralatan lainnya seperti multimeter digital dan
multimeter analog dan hasil pengujian terhadap alat uji transistor dalam rangkaian
dengan tampilan led adalah sebagai berikut:
1
Multivibrator Flip-flop
INPUT
Pembatas tegangan
INDIKATOR
Power supply
1. Hasil Pengujian catu daya
Gambar 2. Pengujian rangkaian catu daya
Pengujian catu daya dilakukan dengan mengukur keluaran pada output
rangkaian tersebut dengan multimeter. Hasil pengukuran tegangan keluaran
sebesar: 9 Volt.
2. Hasil pengujian IC 555, sebagai multivibrator
Multivibrator digunakan dalam alat ini yaitu timer 555. multivibrator ini
tegangan keluarannya beralih dari magnet yang tinggi ke tingkat yang lebih
rendah dan kembali kesemula. Waktu keluaran yang tinggi dan rendah tersebut
ditentukan oleh sebuah jaringan kapasitor tahanan yang dihubungkan dari luar
timer 555. dimana harga keluaran yang tinggi sedikit lebhih kecil dari VCC.
Keluaran dari pewaktu ini kemudian diberikan ke flip-flop sebagai berikut
2
9 V220V 9 V
Gambar 3. Pengujian rangkaian IC 555
a) Cara Kerja Pewaktu 555
Dari 555 tegangan keluarannya beralih dari tingkat yang tinggi ke tingkat
yang rendah dan kembali lagi ke semula. Waktu keluaran yang tinggi dan rendah
3
tersebut ditentukan oleh sebuah jaringan kapasitor tahanan yang dihubungkan dari
luar pewaktu 555. Harga keluaran yang tinggi sedikit lebih kecil dari VCC, harga
keluaran pada tingkat yang rendah kira-kira 0,1 Volt.
b) Frekwensi Osilasi
Keluaran tetap tinggi selama selang waktu dimana C terisi dari 1/3 VCC
sampai 2/3 VCC seperti yang terlihat pada gambar. Selang waktu ini diberikan oleh
: ttinggi= 0,695(RA+RB)C
Keluarannya rendah selama selang waktu dimana C dikosongkan dari 2/3 VCC
sampai 1/3 VCC yang diberikan oleh :
trendah= 0,695 RBC
Jadi perioda osilasi total T adalah :
T = ttinggi + trendah = 0,695 (RA+2RB) C
Frekuensi osilasi bergerak bebas f adalah
F = 1/T = 1,44 / (RA+2RB) C
Siklus Tugas
Perbandingan waktu bila keluaran rendahnya adalah trendah terhadap
perioda total T disebut siklus tugas D, dalam bentuk persamaan
D = trendah / T = RB / RA + 2RB
3. Transistor sebagai Input
Sebagai masukkan dalam alat ini adalah transistor yang akan diuji, untuk
mengetahui apakah transistor tersebut dalam keadaan baik atau rusak. Dimana
pengujian tersebut dilakukan tanpa perlu melepaskan transistor tersebut dari
rangkaian. Didalam alat uji ini telah disediakan tiga buah masukkan untuk kaki
basis, kaki kolektor dan kaki emitor.
4
4. Hasil pengujian IC 4027 sebagai Flip-flop
IC 4027 fungsinya untuk membagi frekwensi masukkan menjadi
setengahnya dan yang lebih penting menyediakan keluaran tegangan yang
berkomplementer. Tegangan komplementer ini dihubungkan kesebuah resistor
pembatas.
Gambar 4. Skema Rangkaian IC 4027
Gambar 5. Pengujian rangkaian IC 4027
5
Cara kerja IC 4027
Data yang ada di jalan J dan K, diterima jika jalan masuk lonceng (CK)
RENDAH dan akan ditransfer ke jalankeluar pada transisi lonceng, dari Rendah
ke Tinggi. Jalanmasuk-jalanmasuk taksinkron aktif Tinggi Set (S) dan Reset (R)
adalah mandiri dan lebih berwenang dari jalanmasuk J, K atau clock.
IC 4027 banyak digunakan dalam rangkaian logika, didalam IC 4027 terdapat
sircit dual J-K flip-flop (seperti yang terdapat pada gambar dibawah ini).
Disebut J-K flip-flop karena rangkaian ini mempunyai dua buah masukan J dan
K yang didalamnya diletakan alat untuk mengontrol kondisi logika dari dua
buah keluaran Q dan . J-K flip-flop mempunyai clock atau pewaktu yang
digunakan untuk menswitch keluaranya pada frekwensi yang sama dengan
frekwensi clock J-K flip-flop merupakan flip-flop yang umum dan
penggunaanya cukup luas, dalam rangkaian digital khususnya dalam pencacah,
karena memiliki sifat dari semua flip-flop lain. Jika masukan J-K keduanya = 0,
maka flip-flop tidak terbuka
dan keluarannya tidak berubah keadaan, apabila terjadi perubahan kondisidari
clock.
Gambar 6. J-K Flip-flop Komersial(K. F. Ibrahim 1996, Teknik Digital. 82)
6
Q
Q
CLR
PS
JCLK
K
Tabel. Kebenaran dari J-K, Clock, Reset dan Preset flip-flop
PS CLR CLK J K Q0 1 X X X 1 01 0 X X X 0 10 0 X X X 1 1
Larangan1 1 0 0 Tidak berubah
1 1 0 1 0 11 1 1 0 1 0
1 1 1 1 Toggle(perubahan posisi).
Bila kedua masukan J dan K = 1, maka pulsa denyut yang berulang menyebabkan keluaran berubah mati –hidup sampai saklar togel karena itu disebut pentogelan
1. HASIL PENGUJIAN TRANSISTOR
1) Tabel. Uji Transistor NPN
N
o
NPN LED
KETERANGAN
E B C RED
GREE
N
1 E B C Baik
2 E C B Led Merah menyala suram
3 B E C Led Merah dan led Hijau menyala
bergantian dan suram
4 B C E Led Merah dan led Hijau menyala
bergantian dan suram
7
5 C B E Baik
6 C E B Led Merah dan led Hijau menyala
bergantian dan suram
2) Tabel Uji Transistor PNP
N
o
PNP LED
KETERANGAN
E B C RED
GREE
N
7 E B C Baik
8 E C B Baik
9 B E C Led Merah menyala suram
10 B C E Led Merah menyala suram
11 C B E Baik
12 C E B Led Hijau menyala suram
Keterangan :
Alat ini tidak dapat menentukan secara pasti kaki emitor, basis dan
kolektor, maka harus dilakukan 2 sampai 3 kali percobaan untuk
mengetahui jenis dari transistor tersebut dan juga untuk mengetahui
apakah transistor tersebut rusak atau hubungsingkat.
Dengan menghubungkan ketiga pengait pada ketiga kaki transistor dan
kabel dari ketiga pengait dihubungkan keterminal dari alat uji.
Contoh pada pengukuran :
1. E – B – C kedua led menyala tetapi led merah menyala suram,
maka perlu dilakukan pengukuran kedua.
8
2. Dengan menggunakan pilihan no. 2, 9, 10, yaitu dengan cara
mengganti ketiga ketiga posisi pada masing-masing terminal alat
uji transistor tersebut sesuai dengan pilihan nomor yang telah ada
pada keterangan.
JENIS TRANSISTOR NPN
TRANSISTOR BELUM TERPASANGA B RED GREEN0 1 X Y1 0 Y X
TRANSISTOR TERPASANG BAIKA B RED GREEN0 1 X Y1 0 X X
TRANSISTOR TERPASANG HS. “C-E”A B RED GREEN0 1 X X1 0 X X
TRANSISTOR TERPASANG HS. “B-E”A B RED GREEN0 1 X X1 0 X X
9
Denyut : 1A = 5,08 voltB = 1,08 voltVCE = 2,37 volt
Denyut : 0A = 2,24 voltB = 2,79 voltVCE = 0,75 volt
Keterangan : A sebagai kaki 15 B sebagai kaki 14 Tipe Transistor yang
diukur NPN (C546) X = Mati Y = Nyala
TRANSISTOR TERPASANG RUSAKA B RED GREEN0 1 X Y1 0 Y X
JENIS TRANSISTOR PNP
TRANSISTOR BELUM TERPASANGA B RED GREEN0 1 X Y1 0 Y X
TRANSISTOR TERPASANG BAIKA B RED GREEN0 1 X X1 0 Y X
TRANSISTOR TERPASANG HS. “C-E”A B RED GREEN0 1 X X1 0 X X
TRANSISTOR TERPASANG HS. “B-E”A B RED GREEN0 1 X X1 0 X X
TRANSISTOR TERPASANG RUSAKA B RED GREEN0 1 X Y1 0 Y X
10
Denyut : 1A = 1,13 voltB = 4,12 voltVCE = 2,41 volt
Denyut : 0A = 2,71 voltB = 2,32 voltVCE = 0,9 volt
Keterangan : A sebagai kaki 15 B sebagai kaki 14 Tipe Transistor yang
diukur PNP X = Mati Y = Nyala
PANJARAN LEWAT PEMBAGI TEGANGAN BASIS (PNP)
Saat Transistor SaturasiDiket : VCE = 0,9 Volt
= 120 MNDit : RBB, IC, IB ??Jawab:
RBB =
RBB =
RBB = 210,73
VBB =
VBB =
VBB = 4,79 Volt
IC =
IC =
IC = 15,185 mA
Pada perancangan IB saat transistor didaerah saturasi dan jenis transistor
PNP (BC 177 A) adalah 0,131 mA dan hasil pengujian IB = 0.127 mA, terdapat
selisih sebesar :
11
Diket : VBE = 0,6 volt (silicon)R1 = 220 R2 = 5 KRC = 270 VCC = 5 Volt
Jenis Transistor BC 177 A (PNP) :
VBE Max = 45 Volt VCE Max = 45 Volt VEB Max = 5 Volt HFE = 120 Volt
IB =
IB =
IB = 0,127 mA
Saat Transistor Cut-offDiket : VCE = 2,41 Volt
= 120 MN RBB = 210,73
VBB = 4,79 Volt
IC =
IC =
IC = 9,593 mA
IB =
IB =
IB = 0,0799 mA
Selisih =
Selisih =
Selisih = 3,05 %
Disini diperoleh kesalahan sebesar 3,05 %, namun dari kesalahan tersebut
tidak mempengaruhi kinerja rangkaian yaitu transistor saat saturasi yang
menyerupai saklar tertutup antara kolektor dan emitor.
PANJARAN LEWAT PEMBAGI TEGANGAN BASIS (NPN)
Saat Transistor SaturasiDiket : VCE = 0,9 Volt
= 125 MNDit : RBB, IC, IB ??Jawab :
RBB =
RBB =
RBB = 210,73
VBB =
VBB =
VBB = 4,79 Volt
IC =
12
Diket : VBE = 0,6 volt (silicon)R1 = 220 R2 = 5 KRC = 270 VCC = 5 Volt
Jenis Transistor BC 546 (NPN) :
VBE Max = 80 Volt VCE Max = 65 Volt VEB Max = 6 Volt HFE = 125 Volt
IB =
IB =
IB = 0,126 mA
Saat Transistor Cut-offDiket : VCE = 2,37 Volt
= 125 MN RBB = 210,73 VBB = 4,79 Volt
IC =
IC =
IC = 9,741 mA
IB =
IB =
IB = 0,0779 mA
IC =
IC = 15,741 mA
Pada perancangan IB saat transistor didaerah saturasi dan jenis transistor PNP (BC
546) adalah 0,129 mA dan hasil pengujian IB = 0.126 mA, terdapat selisih
sebesar :
Selisih =
Selisih =
Selisih = 2,33 %
Disini diperoleh kesalahan sebesar 2,33 %, namun dari kesalahan tersebut
tidak mempengaruhi kinerja rangkaian yaitu transistor saat saturasi yang
menyerupai saklar tertutup antara kolektor dan emitor.Dari hasil pengukuran dan
perhitungan diatas tampak bahwa saat transistor saturasi diperoleh IB mendekati IB
perancangan, serat VCE mendekati 0, berarti kondisi ini menjamin transistor dalam
keadaan saturasi, dan saat transistor cut-off, harga IB = 0,0799 mA, atau
mendekati 0, dan harga VCE, mendekati VCC, kondisi ini menjamin transistor cut-
off, dengan demikian transistor dapat digunakan sebagai saklar elektronika.
B. Pembahasan
Trafo yang digunakan mempunyai kemampuan arus 500 mA, dengan
tegangan sekunder yang digunakan 9 Volt disearahkan dengan jembatan dengan
dioda IN 4001 4 buah dan sebuah kapasitor yang menghasilkan keluaran tegangan
9 Volt. Rangkaian alat uji transistor dalam rangkaian dengan tampilan LED, akan
bekerja dengan tegangan keluaran kurang lebih 5 Volt dan LED akan hidup atau
bekerja dengan baik apabila ada Clock yang dihasilkan oleh IC 555 dan frekuensi
yang dikeluarkan oleh IC 4027.
Alat uji transistor dalam rangkaian dengan tampilan LED ini tidak dapat
menentukan secara pasti kaki emitor, basis, dan kolektornya. Pada saat
13
pengukuran transistor LED merah dan LED hijau menyala berkedip-kedip dan
bergantian maka transistor tersebut dinyatakan rusak sebaliknya pada saat
pengukuran transistor, LED merah dan LED hijau mati maka transistor tersebut
dinyatakan hubung singkat.
Alat uji transistor ini membutuhkan beberapa kali pegukuran misalnya
pada pengukuran pertama alat menunjukkan LED merah dan LED hijau menyala
bergantian, maka perlu dilakukan pengukuran kedua untuk mengetahui secara
pasti apakah transistor tersebut rusak, dengan mengganti posisi ketiga kaki pada
transistor atau pada alat uji transistor. Misal pengujian pertama kaki EBC
kemudian pengujian berikutnya posisi digeser sesuai dengan petunjuk pada tabel 6
dan tabel 7. Apabila kita masih mendapat hasil yang sama seperti pada percobaan
pertama, maka transistor tersebut benar-benar rusak.
Pada saat pengukuran LED merah menyala berkedip-kedip dan LED hijau
mati maka transistor tersebut baik dan berjenis PNP, sebaliknya apabila pada saat
pengukuran LED merah mati dan LED hijau menyala berkedip-kedip, maka
transistor tersebut baik dan berjenis NPN.
PENUTUP
A. Kesimpulan
Dari hasil penelitian yang telah diperoleh penulis dapat menarik beberapa
kesimpulan sebagai berikut:
14
1. Rangkaian alat uji transistor dalam rangkaian dengan tampilan LED ini,
terdiri dari rangkaian terintegrasi, yang terbagi menjadi beberapa bagian yaitu
multivibrator, input, flip-flop, pembatas tegangan dan indikator. Rangkaian
dasar dilakukan secara terpisah kepada masing-masing rangkaian. Pemilihan
karakteristik rangkaian dengan pertimbangan faktor keandalan, harga yang
terjangkau, serta ketersediaan dipasaran. Pengujian rangkaian dengan cara
memasang rangkaian pada papan percobaan (Project Board), lalu
menggambar tata letak (lay out), rangkaian dengan menggunakan rugos pada
papan PCB, dan dilarutkan dengan larutan klorin. Setelah itu pemasangan
komponen pada PCB yang sudah jadi tersebut, dan dimasukan kedalam box
yang telah disediakan, lalu dilakukan pengujian dan pengecekan.
2. Rangkaian alat uji transistor dalam rangkaian dengan tampilan
LED, menggunakan catu daya 9 Volt dan rangkaian akan bekerja dengan
tegangan kurang lebih 5 volt, yang keluarannya diperoleh dari IC 555. Saat
pengukuran transistor, LED merah dan LED hijau menyala berkedip-kedip
dan bergantian, maka transistor tersebut dinyatakan rusak. Bila LED merah
dan LED hijau mati sama sekali berarti transistor dinyatakan hubung singkat.
Apabila pada saat pengukuran LED merah menyala berkedip-kedip dan LED
hijau mati, maka transistor tersebut baik dan berjenis PNP. Sebaliknya bila
saat pengukuran LED merah mati dan LED hijau menyala berkedip-kedip
maka transistor tersebut baik dan berjenis NPN. Alat uji transistor ini
membutuhkan beberapa pengujian untuk mengetahui jenis transistor dan juga
untuk mengetahui apakah transistor tersebut rusak atau hubung singkat. Dari
hasil pengukuran dan perhitungan pada transistor jenis PNP diperoleh IB saat
saturasi 0,127 mA, IB pengukuran 0,131 mA sehingga diperoleh selisih 3,05
15
51
%. Dari hasil perhitungan diperoleh kesalahan sebesar 3,05 %, namun
kesalahan tersebut tidak mempengaruhi kerja rangkaian yaitu transistor saat
saturasi yang menyerupai saklar tertutup, antara kolektor dan emitor.
Demikian pula dari hasil pengukuran dan perhitungan pada transistor jenis
NPN, diperoleh IB saat saturasi 0,126 mA, dan IB pengukuran 0,129 mA,
sehingga diperoleh selisih 2,33 %, namun kesalahan tersebut tidak
mempengaruhi kerja rangkaian, yaitu transistor saat saturasi yang menyerupai
saklar tertutup antara kolektor dan emitor.
Dari hasil pengukuran dan perhitungan diatas tampak bahwa saat
transistor saturasi diperoleh IB mendekati IB perancangan, serta VCE mendekati
0, berarti kondisi ini menjamin transistor dalam keadaan saturasi, dan saat
transistor cut-off, harga IB = 0,0799 mA, atau mendekati 0, dan harga VCE,
mendekati VCC (tegangan keluaran dari IC 555), kondisi ini menjamin
transistor cut-off, dengan demikian transistor dapat digunakan sebagai saklar
elektronika.
B. Keterbatasan
Keterbatasan dalam pembuatan alat ini adalah:
1. Rangkaian alat uji transistor dalam rangkaian dengan tampilan led
ini mempunyai keterbatasan yaitu hanya bias dipakai untuk mengecek jenis
16
transistor PNP atau NPN, dan untuk menentukan apakan transistor tersebut
rusak atau hubungsingkat.
2. Alat ini tidak dapat menentukan kaki emitor, basis dan kolektor
secara pasti.
3. Tegangan yang dikeluarkan oleh led merah dan led hijau tidak
sama dalam kondisi tegangan maju ( dalam hal ini led merah mengeluarkan
tegangan 1,6 … 2,2 volt dan led hijau 2,7 volt).
C. Alternatif Pengembangan
Seperti yang telah diuraikan diatas, rangkaian alat uji transistor dalam
rangkaian dengan tampilan led, hanya bisa dipakai untuk mengecek jenis
transistor PNP dan NPN, serta transistor tersebut hubungsingkat/rusak pada
rangkaian. Karena itu ada kemungkinan pengembangan alat ini untuk menentukan
Emitor, Basis dan Kolektornya.
D. Perpustakaan dan referensi
(http://www.electronics-lab.com/articles/index.html)
Electronic Prinsiples by DR. Malvino ( Elektronika Dasar dan lanjutan – Unhas)
17