LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Transistor adalah piranti atau komponen elektronika aktif yang mempunyai tiga terminal yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektor (C), yang terbuat dari bahan semikonduktor. Transistor dapat bersifat isolator atau konduktor, kemampuan transistor ini memungkinkan transistor digunakan untuk "switching" (pada elektronika digital) atau "amplification (penguatan)" (pada elektronika analog). Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil (stabilisator) dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaiandigital, transistor digunakan sebagaisaklarberkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagailogic gate, memori dan fungsi rangkaian-rangkaian lainnya.

Umumnya transistor digunakan sebagai penguat sinyal dalam bentuk tegangan. Pada dua titik kerja tertentu, yaitu titik saturasi dan cutoff, daerah cut-offsebuah transistor berada pada daerah cut-off adalah ketika junction basis-emitter di bias mundur (reverse bias), sehingga semua arus bernilai 0 dan VCE(Cut-off)=VCC, sedangkan daerah saturasi yaitu ketika junction basis-emitter di bias maju (forwar bias). Sehingga Arus Collector maksimal adalah (IC = VCC/RL) dan VCE(Saturation) = 0 (ideal saturation), maka transistor dioperasikan sebagai switching elektronik. Prinsip yang digunakan dalamtransistor sebagai penguatadalah arus kecil padabasis digunakan untuk mengontrol arus yang lebih besar yang diberikan ke kolektor melewati transistor tersebut. Dari sini dapat kita lihat bahwa fungsi dari transistor hanya sebagai penguat ketika arus basis akan berubah. Perubahan arus kecil pada basis mengontrol inilah yang dinamakan dengan perubahan besar pada arus yang mengalir dari kolektor ke emitter. Pada percobaan pada transistor sebagai switching, akan kita ketahui prinsip kerja dari transistor sebagai switching, dimana kita juga akan mengetahui daerah saturasi dan cut-off, hubungan antara ketiga arus pada transistor, hubungan dengan penguatan arus serta hubungan dengan tegangan-tegangannya.1.2 Tujuan

1. Untuk memahami transistor dikontrol oleh arus2. Untuk memahami daerah saturasi dan cut-off3. Untuk mengaplikasikan transistor sebagai switching4. Untuk mengetahui prinsip kerja transistor sebagai switchingBAB IIDASAR TEORITransistor mempunyai dampak yang besar sekali pada bidang elektronika. Di samping mengawali industri semikonduktor yang bernilai multimiliard dolar, transistor juga telah mengantar kita kepada sejumlah penemuan-penemuan baru yang berkaitan seperti rangkaian-rangkaian terpadu (intergrated circuit singkatannya IC), piranti-piranti optoelektronika, dan mikroprosesor-mikroprosesor. Hampir semua perlengkapan elektronika yang dirancang masa kini mempergunakan piranti-piranti semikonduktor.

Dalam kebanyakan kasus penerapan, transistor menunjukkan kemampuan yang menggungguli tabung hampa. Penggunaannya memungkinkan pelaksanaan fungsi-fungsi yang sulit atau bahkan tidak mungkin dilakukan dengan tabung-tabung hampa. Hal ini terasa sekali terutama dalam industri komputer. Para sejarahwan sependapat bahwa transistor bukan sekedar memperbaharui industri komputer, melainkan betul-betul menciptakannya. Struktur suatu transistor adalah seserpih kristal yang terdiri dari tiga daerah dengan isi tak-murnian yang berbeda seperti transistor npn. Bagian yang disebut emiter mengandung tak-murnian yang berkadar tinggi; tugasnya adalah menyalurkan atau menyuntikkan elektron ke dalam basisnya. Daerah yang disebut basis (alas) mengandung tak-murian yang berkadar rendah dan merupakan bagian yang sangat tipis. Tugasnya adalah meneruskan sebagian terbesar dari elektron suntikan-emiter tersebut kepada kolektor. Tingkat kadar tak-murnian dalam kolektor terletak diantara kadar-kadar tak mrnian dari emitter dan basis. Kolektor merupakan daerah yang terbesar dari tiga daerah transistor tersebut, karena harus menangani disipasi energy yang lebih besar dari dua daerah lainnya. Untuk tranistor npn, electron bebas merupakan pembawa-pembawa mayoritas dalam emitter dan kolektor.

Transistor mempunyai dua persambungan satu antara emitter dan basis, yang lain antara basis dan kolektor. Sehubungan dengan ini, suatu transitor dapat dipandang sebagai dua diode yang dalam hubungan saling membelakang. Dalam gambaran ini diode di sebelah kiri disebut diode emitter-basis atau singkatnya diode emitter. Diode di sebelah kanan disebut diode kolektor-kolektor atau secara singkat diode kolektor. Transistor mempunyai dua persambungan yang satu antara emitter dan basis, yang lai antara basis dan kolektor. Sehubungan dengan ini, suatu transistor dapat dipandang sebagai dua diode yang dalam hubungan saling membelakang. Dalam gambaran ini, diode di sebelah kiri disebut diode emitter-basis, atau singkatnya diode emitter. Diode di sebelah kanan disebut diode kolektor-basis atau secara singkat diode kolektor.

Dalam transistor npn, elektron-elektron bebas dari emitter akan berdifusi menyeberangi persambungan emitter dan masuk ke dalam basis. Sebagai akibatnya, ini menimbulkan lapisan pengosongan (EB). Dalam pembahasan berikutnya, kita selalu mengandaikan transistor yang disebut itu adalah transistor silikon kecuali diberi keterangan lain. Pemberian prategangan kepada transistor menunjukkan transistor npn dengan basis yang diketanahkan. Karena basisnya bersekutu dengan simpal-simpal emitter dan kolektror, rangkaian ini disebut hubungan (atau konfigurasi) basis-sekutu (CB). Kadang-kadang disebut pula konfigurasi dengan basis yang diketanahkan. Satu daya dc disebelah kiri akan member prategangan balik kepada diode emitter dan satu daya dc di sebelah kanan akan member prategangan balik kepada diode kolektor. Karena kedua diode tersebut mendapat prategangan-balik, arus dalam masing-masing diode hampir sama dengan nol. Menunjukkan kemungkinan lain satu daya dc disebelah kiri memberi prategangan maju keada diode emitter dan satu daya dc di sebelah kanan juga memberi prategangan maju kepada diode kolektor. Karena itu masing-masing diode dilalui arus yang besar. Pada saat diode emitter diberi prategangan maju, electron-elektron bebas dalam emitter belum tentu akan memasuki daerahbasis. Namun jika tegangan yang diberikan itu melebihi 0,7 V maka sejumlah besar dari electron-elektron bebas tersebut akan memasuki daerah basis. Electron-elektron bebas yang berada pada basis ini, sekarang dapat mengalir it uterus masuk kedalam penyalur keluar basis, atau menyebrangi persambungan kolektron. Komponen arus basis yang mengalir bahwa disebut arus rekombinasi kareba electron-elektron bebas bersangkutan harus bergabung kembali dengan lubang-lubang sebelum dapat mengalir keluar dari penyalur basis. Arus rekombinasi adalah arus yang kecil karena basis transistor mengandung lubang-lubang tak-murian yang berjumlah kecil.

Mengingat bahwa daerah basis sangat tipis dan mengandung tak-murnian yang berkadar rendah, sebagian terbesar dari electron-elektron bebas dalam daerah basis akan berdifusi ke dalam kolektor. Segera setelah memasuki kolektor, electron-elektron bebas tersebut akan mengalir ke dalam penyaluran keluar dari kolektor dan meneruskan perjalanannya ke terminal positif dan baterai. Kita membayangkan adanya arus tunak electron-elektron yang meninggalkan terminal negative dari sumber dan memasuki daerah emitter. Prategangan maju pada diode emitter memang akan memaksa electron-elektron bebas ini mengalir ke dalam daerah basis. Namun daerah yang tipis dari basis serta kadar tak-murnian yang rendah dalam basis akan member waktu yang cukup panjang kepada hamper semua electron tersebut untuk berdifusi ke dalam electron sebelum sempat bergabung kembali dengan lubang-lubang dalam basis. Elektron-elektron bebas ini selanjutnya mengalir keluar dari kolektor dan masuk ke dalam terminal positif dari satu daya kolektor. Dalam kebanyakan transistor, lebih dari 95 persen electron-elektron suntikan-emiter kan mengalir ke dalam kolektor dan kurang dari 5 persen yang bergabung kembali dengan lubamg-lubang basis dan mengalir keluar melalui penyalur basis. Berikut ini pernyataan dari yang perlu diingat tentang operasi transistor:

1. Untuk operasi normal, diode emitter diberi prategangan maju dan diode kolektor diberi prategangan balik.

2. Arus kolektor hamper sama dengan arus emitter

3. Arus basis kecil sekali

Menunjukkan ukuran relative dari arus emitter, arus kolektor dan arus basis. Secara kebetulan, arus basis sama dengan selisih antara arus emitter dan arus kolektor. Dalam lambing matematis, ini berartiberlakunya persamaan:

IB = IB - IC.(2.1)

Langkah berikutnya untuk memahami operasi transistor secara lebih mendalam adalah pengupasan atas dasar diagram energy. Pemberian prategangan maju kepada diode emitter akan memberi energy cukup besar kepada electron-elektron bebas untuk dapat bergerak dari emitter ke basis. Segera setelah memasuki basis, electron-elektron bebas ini menjadi pembawa-pembawa minoritas kerana berada didalam daerah p. untuk hamper semua jenis transistor, 95 persen lebih dari pembawa-pembawa minoritas ini mempunyai umur yang cukup panjang untuk berdisfusi ke dalam lapisan pengosongan kolektor dan meluncur ke dalam kolektor yang menempati tingkat energy lebih rendah. Electron-elektron bebas itu akan melepaskan energinya, kebanyakan dalam bentuk panas.

(Malvino,P.A,1985)Dalam elektronika penguat merupakan penerapan sifat-sifat komponen elektronika yang paling utama. Tanpa penguatan sinyal-sinyal lemah tidak mungkin terbentuk system elektronika yang bermanfaat. Kebutuhan penguatan pada mulanya diperlukan dalam memperkuat sinyal radio yang amat lemah agar dapat menggetarkan membrane pengeras suara. Kemudian penguatan juga diperlukan dalam intrumentasi pengukuran untukmemperkuat sinyal keluaran transduser yang amat lemah.

Dalam sejarahnya komponen penguat yang mula-mula adalah triode tabung hampa (yang tidak akan dijelaskan di sini) setelah diketemukan transistor, maka transistor merupakan komponen penguat utama. Sifat-sifat transistor sendiri tidak diuraikan. Penguat dasar dengan transistor bipolar, dari dasar elektronika kita ketahui karakteristik keluaran transistor misalnya dalamkonfigurasi emitter-umum (CE) karakteristik keluaran seperti itu merupakan hubungan antara arus kolektor IC dan tegangan antara kolektor dan emitter VCE. Rangkaian penguat merupakan rangkaian penguat elementer emitter-umum (CE). Dalam rangkaian penguat ini kita anggap basis transistor digerakkan oleh suatu sumber arus IB dan kolektor diberi satu oleh daya VCC. sinyal yang harus diperguat adalah arus basis ib. Arus penggerak basis IB yang tetap besarnya dan arus sinyal yang berubah menurut waktu, bersama-sama mengalir lewat basis transistor sebagai arus basis sesaat iB.IB = iB + ib (2.2)

Karakteristik keluaran perubahan arus-kolektor iC terhadap perubahan tegangan kolektor- emitter VCE dengan parameter iB. untuk dapat menganalisa bagaimana penguat bekerja, akan kita pelajari lebih dahulu bagaimana perubahan arus kolektorterhadap perubahan tegangan kolektor-emiter. Dari hukum tegangan kirchoff:

VCE = VCC iC . RL...(2.3)

dimana RL adalah tahanan bebam rangkaian , atau berarti :

IC = ..(2.4)

Vcc merupakan tegangan baterai yang tetap besarnya, sedang Vce merupakan tegangan antara kolektor dan emitter yang besarnya dapat diubah-ubah sesuai dengan yang diinginkan. Misalnya, kalau Vce diberi harga nol (Vce = 0) ic = Vcc/RL. titik ic = Vcc/RL (Vce = 0 ) merupakan perpotongan sumbu absis ic dengan garis lurus ic = (Vcc-Vce)/RL yang dinamakan garis beban. Sedang perpotongan garis beban dengan ordiat (sumbu Vce) merupakan titik dimana IC = 0, yaitu kalau Vcc=Vce. (yang merupakan keadaan dimana transistor terputus, cutoff).

Garis beban yang merupakan tempat keudukan titik kerja Q dari penguat. Titik kerja Q tersebut ditentukan oleh tegangan Vce yang diberikan antara emitter dan kolektor. Bahwa harga Vce tergantung pada satu tegangan Vcc dan beban RL yang harganya dapat dipilih. Titik kerja Q tersebut menentukan harga Ic dan Vce yang dapat dipilih sembarang dalam garis beban. Namun, untuk menjamin linearitas keluaran terhadap masukan ib, disarankan memilih Q ditengah-tengah garis beban, atau di tengah daerah aktif. Yang dimaksudkan dengan penguatan adalah perbandingan antara harga besaran keluaran dengan harga masukan. Penguatan tegangan adalah perbandingan tegangan keluaran (dalam enguat CE,Vce) dan tegangan masukan (dalam hal ini VBE). Penguatan arus adalah perbandingan arus-keluar (arus kolektor ic) dengan arus masukan iB. penguatan sering pula disebut sebagai perolehan (gain), yang menunjukkan seberapa besar tengangan/arus keluaran diperoleh dari tegangan /arus masukan.

Dalam setiap penguatan yang selalu diutamakan adalah penguatan dari sinyal yang diperkuat. Karena itu dalam hal ini selalu dibicarakan penguatan sebagai perbandingan antara nilai pertambahan besaran keluaran dengan pertambahan besaran masukan. Jadi pnguatan arus adalah :

AI = ic/ib = Dic/DiB..(2.5)

Av =DVCE/DVBE..(2.6)

Rangkaian pencatukan transistor mempunyai sejarah tersendiri. Pencatukan (biasing) transistor artinya bagaimana memberikan tegangan/arus tertentu pada terminal-terminal transistor agar dapat bekerja sesuai dengan apa yang diinginkan. Dengan penentuan tegangan tertentu akan kita peroleh titik-kerja penguat dalamdaerah aktif dengan menghidari kemungkinan terjadinya distorsi.

Menunjukkan penguat transistor dengan dua catu day (baterai) yang berada dalam rangkaian itu sendiri dalam lingkar masukan VBB memberikan catu pada basis dari transistor, dan dalam lingkar keluaran VCC memberikan catu daya pada kolektor-emiter, menunjukkan penguat transistor dengan daya dua sumber catu, namun sumber catu berada diluar rangkaian tersebut, yang merupakan sumber arus searah luar. Menunjukkan penguat transistor dengan satu sumber catu, karena dua sumber catu jelas merupakan pemborosan. Basis dan kolektor diberi satu dari satu sumber daya saja, yaitu dari VCC melalui tahanan RB2 dan RC. dengan demikian lebih hemat sumber daya. Menunjukkan penguat transistor yang dilengkapi dengan kapassistor gandeng (kopling) dalam rangkaian masukdan rangkaian keluarannya. Kapasitor CB1 dan CB2 dinamakan kapasitor pemblok. Kapasitor CB1 digunakan untuk menggandengkan sinyal masukan ke transistor, mencegah tegangan searah dan melewatkan sinyal. Kapasitor-kapasitor ini bertugas memisahkan Vs dn RL dari tahanan R1, R2, RC dan RE yang digunakan untuk pencatuan. dengan demikian tegangan kolektor tetap tidak muncul pada keluaran dan V0 merupakan perkuatan replica dari VS. keluaran penguat sering dimasukkan sebagai sinyal ke tingkat berikutnya tanpa mempengaruhi pencatuannya karena adanya kapasitor pembelok CB2 kapasitor pintas CE dipilih sedemikian rupa sehingga (seperti halnya CB1 dan CB2 ) akan dianggap terhubung singkat pada frekuensi rendah dan RE digunakan sebagai penstabil catu. Akibat kenaikan suhu, karakteristik masukan maupun keluaran penguat transistor akan berubah cepat. Keluaran garis lengkung IC dengan IB tetap dapat naik 50-10% dari karakteristik pada suhu normal. Akibatnya IC memebesar lebih cepat relative terhadap perubahan IB . ini berarti membesarnya.

(Sutanto, 2006) Parameter sirkuit dapat dihubungkan dengan sifat semikonduktor mendasar. Penjelasan lengkap tidak akan dicoba di sini, kita bisa mengingat bagaimanapun hasilnya yang akan didapat. Untuk pendekatan yang baik amplifikasi saat forp - np karena basis yang pada tipis dibandingkan dengan panjang difusi lubang. Namun efek daerah basis sempit telah mungkin diabaikan untuk resistansi emitor adalah resistensi difusi kurang lebih sama dengan resistansi maju pnp junction dioda:

..............................................................................................................................(2.7)Waktu hidup operator hanya dalam besarnya terlalu rendah menyebabkan operator menghilang sebelum mereka mencapai kolektor. Tidak seumur hidup namun rendah mempengaruhi respon frekuensi, diberi alpha wajar untuk memulai dengan. Variabel penting lainnya adalah lebar dasar dan resistivitas dari berbagai bagian. Untuk alpha tinggi dan respon frekuensi yang baik itu s penting bahwa daerah basis menjadi kurus. Upaya terakhir telah berkonsentrasi pada upaya mereduksi nilainya kurang dari 0,5 mil. Untuk alpha yang baik, arus dari emitor harus seluruhnya terdiri dari pembawa minoritas, arus emitor berasal dari dasar mengarah ke alpha rendah, karena emtter ini saat yang tidak dikumpulkan oleh kolektor. Jadi resistivitas rendah yang diinginkan dalam emitor tinggi resistivitas di dasar. Kolektor terbaik yang dibuat dengan resistivitas tinggi, untuk mengizinkan penggunaan tegangan tinggi dan amplication listrik maka tinggi.

Perubahan yang paling serius dari sifat transistor dengan suhu perubahan resistansi kolektor. Sebuah aspek yang paling penting dari transistor yang operasi pada frekuensi setinggi 10 megacycles. Dengan penerapan medan magnet, coklat menaikkan batas frekuensi sekitar 40megaeyeles. Ini ditemukan terjadi karena pembangunan dan memperpendek jalur aliran arus antara emitor dan kolektor. Di sisi lain, ketika junction transistor pertama kali diproduksi, ditemukan bahwa, seperti yang diharapkan, peningkatan daerah persimpangan, dan perubahan geometri, pengurangan range frekuensi yang dapat dioperasikan. Sebagian besar karakteristik yang lain dari perangkat persimpangan seperti tegangan dan daya aplikasi, kebisingan, dan stabilitas karakteristik yang sangat unggul daripada perangkat titik kontak. Resistor diperoleh dalam bentuk filament tipis dengan konduktivitas tertentu terminal kotak logam dan disolalasi dengan sambungan.

(Dunlap Crawford, 1960)BAB IIIMETODOLOGI PERCOBAAN

3.1 PERALATAN

1. PSA Adjust

Fungsi : sebagai sumber tegangan DC(12V).

2. Multimeter Digital

Fungsi : sebagai pengukur arus dan tegangan.

3. Protoboard

Fungsi : sebagai tempat untuk merangkai komponen sementara.

4. Jumper

Fungsi : sebagai penguhubung komponen atau rangkaian.

5. Penjepit buaya

Fungsi : sebagai penghubung rangkaian dengan peralatan.

6. Saklar

Fungsi: untuk menghubungkan dan memutuskan arus listrik.

7. Kabel PenghubungFungsi : untuk menghubungkan PSA pada arus PLN3.2 KOMPONEN

1. Resistor 1 K

Fungsi : sebagai hambatan arus dan tegangan.

2. Transistor C945

Fungsi : sebagai switching pada rangkaian.

3. LED Tiga warna (Red, Green, Blue)

Fungsi : sebagai indikator cahaya dan untuk mengetahui bahwa arus sudah mengalir pada rangkaian.3.3 PROSEDUR PERCOBAAN

1. Disediakan peralatan dan komponen yang akan digunakan.

2. Dirangkai komponen seperti skema rangkaian pada papan protoboard.

3. Dihubungkan tegangan PSA ke rangkaian

4. Dinyalakan PSA

5. Di atur tegangan PSA sebesar 5 V

6. Diamati apa yang terjadi pada rangkaian, apakah lampu LED pada rangkaian hidup atau tidak.

7. Dilakukan percobaan diatas dari 1 6 untuk tegangan 4 volt, 3 volt, 2 volt, 1 volt, dan 0 volt.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN4.1Data Percobaan

VinKeadaan LED

0Mati

1Mati

2Mati

3Hidup (redup)

4Hidup

5Hidup (terang)

Medan, 31 Oktober 2013Asisten,

Praktikan, (Lurani Sitorus)

(Marta Masniary Nainggolan)4.2 Analisa Data

1. Tegangan maksimal dan minimal transistor!

Jawab: Titik jenuh atau tegangan saturasi untuk transistor germanium adalah sekitar 0,1 sampai 0,2 V, sedang untuk transistor silikon sekitar 0,5 sampai 0,6 V, nilai VBE di daerah aktif adalah 0,2 V untuk germanium dan 0,7 V untuk silikon. Tegangan VCE untuk tegangan breakdownya adalah 40 V.

Jika dari data sheet yaitu maka dapat dilihat tegangan maksimum dan minimumnya :ParameterTegangan Minimum (V)Tegangan Maksimum (V)

Tegangan breakdown kolektor-basis60

Tegangan breakdown kolektor-emiter50

Tegangan breakdown emiter-basis5

Tegangan saturasi kolektor-emiter0,3

Tegangan saturasi basis-emiter1

Tegangan basis-emiter1,4

2. Tegangan dari LED!Jawab:

Tegangan pada LED biasanya 0,7- 2,2 V, Sehingga penting untuk tetap membatasi arus pada LED, karena jika kita langsung mencatu LED dengan tegangan 5V langsung dari catu daya, maka itu sama saja kita membakar LED tersebut. Arus yang besar akan merusak gerbang PN. Itu adalah sebab utama mengapa resistor pembatas arus digunakan.

Tegangan kerja pada sebuah LED menurut warna yang dihasilkan :

1. Infra merah : 1,6 V

2. Merah : 1,8 V 2,1 V

3. Oranye : 2,2 V

4. Kuning : 2,4 V

5. Hijau : 2,6 V

6. Biru : 3,0 V 3,5 V

7. Putih : 3,0 3,6 V

8. Ultraviolet : 3,5 V

3. Tegangan dari resistor!Jawab:

Tegangan pada resistor bergantung pada power ratingnya.

Resistor dengan daya rendah di bawah 1 watt biasanya menggunakan table warna yang cukup rumit dalam pembacaan resistansinya, berikut adalah tabel ukuran resistensi.

Warna ke 1Warna ke 2Warna ke 3Warna ke 4

Hi tam-0-

Coklat110

Merah2200

Orange33000

Kuning440000

Hijau5500000

Biru66000000

Ungu770000000

Abu abu88

Putih99

EmasToleransi 5%

PerakToleransi 10%

4. Buktikan secara teori arus Ic, IB, IE dan jelaskan keadaan saturasi dan cutoff dari 5-0 Volt!

Jawab:

IE = IC + IB

IC = dc. IE

IB = IC / dc.

Untuk garis beban yang menggambarkan titik jenuh dan cutoff yaitu

Pada titik jenuh VCE = 0

VCC - ICRC - VCE = 0

IC (jenuh) = IB = Apabila rangakaian transistor sebagai saklar menggunakan jenis transistor NPN, maka ketika basis diberi tegangan 5- 4 V (IB=Max) , transistor akan berada dalam kondisi ON (Saturasi), besarnya tegangan pada basis tergantung dari spesifikasi transistor itu sendiri (hFE, Vcc, dan IC Max). Pada kondisi ini tegangan Collector-Emitor (VCE) mendekati nol (0 Volt) . Sebaliknya jika terminal Basis tidak diberi arus atau tegangan 0 V (IB=0), maka transistor akan berada dalam kondisi Cut-Off dan terminal Collector-Emitor terputus seolah saklar terbuka, akibatnya arus tidak akan mengalir dari Collector ke Emitor. Dalam kondisi ini tegangan Collector-Emitor akan maksimal (VCE= VCC).5. Kurva dari Basis dan Kolektornya dengan tegangan VCE!Jawab:

Daerah operasi transistorDaerah aktifSemua titik operasi antara titik cutoff dan penjenuhan adalah daerah aktif dari transistor. Dalam daerah aktif, dioda emiter dibias forward dan dioda kolektor dibias reverse. Perpotongan dari arus basis dan garis beban adalah titik stationer (quiescent) Q seperti dalam gambar. daerah kerja transistor yang normal adalah pada daerah aktif, dimana arus IC konstan terhadap berapapun nilai Vce. Pada daerah aktif arus kolektor sebanding dengan arus basis. Penguatan sinyal masukan menjadi sinyal keluaran terjadi pada daerah aktif.Daerah cut offTitik sumbat (cut off) adalah titik dimana garis beban memotong kurva IB = 0, pada titik ini arus basis adalah nol dan arus kolektor kecil sehingga dapat diabaikan . Pada titik sumbat, dioda emiter kehilangan forward bias, dan keerja transistor yang normal terhenti.VCE(CUT OFF) = VCCDaerah SaturasiDaerah saturasi (jenuh) adalah daerah dengan VCE hampir 0 V. Kondisi jenuh adalah kondisi dimana pembawa mayoritas dari emiter, rekombinasi pembawa minoritas ke arus basis.Perpotongan dari garis beban dan kurva IB = IB (SAT) disebut penjenuhan (saturation). Pada titik ini arus basis sama dengan IB (SAT) dan arus kolektor adalah maksismum. Pada penjenuhan, dioda kolektor kehilangan reverse bias dan kerja transistor yang normal terhenti. Daerah breakdownDaerah breakdown adalah suatu daerah yang umumnya tidak digunakan kecuali untuk dioda khusus seperti dioda zener.

BAB V

GAMBAR PERCOBAAN

BAB VIKESIMPULAN DAN SARAN

6.1 KESIMPULAN1. Dari percobaan yang telah dilakukan bahwa hubungan arus pada transistor adalah

= dan = dimana hFE. dengan perkataan lain besar gain arus yang mengalir pada kolektor dikendalikan oleh besar arus basis. Dan saat ketika suatu tegangan yang dialirkan kurang dari 2 volt atau melebihi dari 5 volt maka arus tidak dapat mengalir, diakibatkan oleh kapasitas-kapasitas setiap transistor.

2. Dari percobaan yang telah dilakukan bahwa daerah saturasi dan cut off dapat dilihat dari grafik karakteristik dibawah ini.

Titik sumbat (cut off) adalah titik dimana garis beban memotong kurva IB = 0, pada titik ini arus basis adalah nol dan arus kolektor kecil sehingga dapat diabaikan . Pada titik sumbat, dioda emiter kehilangan forward bias, dan keerja transistor yang normal terhenti. VCE(CUT OFF) = VCCDaerah saturasi (jenuh) adalah daerah dengan VCE hampir 0 V. Kondisi jenuh adalah kondisi dimana pembawa mayoritas dari emiter, rekombinasi pembawa minoritas ke arus basis.Perpotongan dari garis beban dan kurva IB = IB (SAT) disebut penjenuhan (saturation). Pada titik ini arus basis sama dengan IB (SAT) dan arus kolektor adalah maksismum. Pada penjenuhan, dioda kolektor kehilangan reverse bias dan kerja transistor yang normal terhenti. 3. Prinsip Transistor sebagai penghubung (saklar) : transistor akan mengalami Cut-off apabila arus yang melalaui basis sangat kecil sekali sehinga kolektor dan emitor akan seperti kawat yang terbuka, dan Transistor akan mengalami jenuh apabila arus yang melalui basis terlalu besar sehingga antara kolektor dan emitor bagaikan kawat terhubung dengan begitu tegangan antara kolektor dan emitor Vce adalah 0 Volt dari cara kerja diataslah kenapa transistor dapat difungsikan sebagai saklar.4. Dari percobaan yang telah dilakukan bahwa pengaplikasian transistor sebagai switching terjadi dengan memanfaatkan kedua keadaan transistor saturasi (sebagai saklar tertutup) dan cutoff (sebagai saklar terbuka).6.2 SARAN

1. Agar praktikan selanjutnya mengetahui telebih dahulu peralatan dan komponen yang akan digunakan2. Agar praktikan selanjutnya memahami prosedur percobaan sebelum pratikum3. Agar praktikan selanjutnya lebih teliti dalam mengukur tegangan menggunakan multimeter4. Agar praktikan selanjutnya teliti mengamati perubahan kontras lampu LED pada percobaanRESPONSI

NAMA

: Marta Masniary Nainggolan

NIM

: 120801034

KELOMPOK: IV/B

JUDUL PERC.: Transistor sebagai switching

ASISTEN

: Lurani Sitorus

(Nilai: 71)

1. Tuliskan komponen dan peralatan serta fungsi dan simbol dalam rangkaian percobaan transistor sebagai switching!

Jawab:

PERALATAN

1. Penjepit buaya

Fungsi : sebagai penghubung rangkaian dengan peralatan2. Protoboard

Fungsi : sebagai tempat untuk merangkai rangkaian sementara3. Jumper

Fungsi : sebagai penghubung antar komponen4. PSA

Fungsi : sebagai sumber tegangan DC pada rangkaian5. SaklarFungsi : sebagai memutus dan menghubungkan kembali aliran arus

KOMPONEN

1. Resistor ( )Fungsi : sebagai hambatan pada rangkaian

2. Transistor C945 ( )Fungsi : sebagai penguat pada rangkaian dan sebagai saklar3. LED ( )Fungsi : untuk mengetahui adanya aliran arus yang dilewatkan pada rangkaian tersebut

2. Tuliskan prinsip kerja dari transistor sebagai switching!

Jawab:

Prinsip kerja dari transistor sebagai switching yaitu transistor dioperasikan pada salah satu dari keadaan saturasi atau keadaan titik sumbat (cut off) dan bukan dioperasikan pada sepanjang garis beban. Transistor akan mengalami cutoff apabila arus yang melalaui basis sangat kecil sekali sehinga kolektor dan emitor akan seperti kawat yang terbuka, dan transistor akan mengalami jenuh apabila arus yang melalui basis terlalu besar sehingga antara kolektor dan emitor bagaikan kawat terhubung dengan begitu tegangan antara kolektor dan emitor Vce adalah 0 Volt, maka transistor akan seperti sebuah saklar terbuka dari kolektor ke emiter sehingga arus tidak akan mudah mengalir melalui transistor. 3. Tentukan warna dari nilai pada resistor berikut:

a. 1K

b. 5K7

c. 27

d. 576

Jawab:

a. Coklat, Hitam, Merah

b. Hijau, Ungu, Merah

c. Merah. Ungu, Coklat

d. Orange, Merah, Merah

e. Hijau, Ungu, Biru, CoklatTUGAS PERSIAPANNAMA

: Marta Masniary Nainggolan

NIM

: 120801034

KELOMPOK: IV/B

JUDUL PERC.: Transistor sebagai switching

ASISTEN

: Lurani Sitorus

1. Jelaskan prinsip kerja transistor sebagai switching!

Jawab:

Transistor dioperasikan pada salah satu dari keadaan saturasi atau keadaan titik sumbat ( cut off ) dan bukan dioperasikan pada sepanjang garis beban. Transistor akan mengalami cutoff apabila arus yang melalaui basis sangat kecil sekali sehinga kolektor dan emitor akan seperti kawat yang terbuka, dan transistor akan mengalami jenuh apabila arus yang melalui basis terlalu besar sehingga antara kolektor dan emitor bagaikan kawat terhubung dengan begitu tegangan antara kolektor dan emitor Vce adalah 0 Volt, maka transistor akan seperti sebuah saklar terbuka dari kolektor ke emiter sehingga arus tidak akan mudah mengalir melalui transistor. 2. Tuliskan aplikasi dari transistor sebagai switching!

Jawab: Rangkaian Running LED.Rangkaian Running LED ini dibuat dengan menggunakan dua buah IC CMOS MC14017 sebagai decade counter. IC CMOS ini mempunyai karakteristik untuk mengaktifkan salah satu bit outputnya saja dan mampu memberikan arus sampai 10mA. Arus output ini sudah cukup untuk menyalakan sebuah LED dengan kecerahan yang cukup. Rangkaian Indikator KendaraanPada umumnya pada waktu malam hari di saat jalan-jalan risiko kecelakaan meningkat. Kdang-kadang terjadi bahwa kendaraan kita rusak dan kita butuh bantuan. Dalam kondisi seperti ini reflektor dapat digunakan yang secara otomatis akan menyala ketika menerima cahaya dari kendaraan lain yang lewat di dekatnya.

Rangkaian Indikator Kendaraan ini berupa reflektor terdiri dari LDR, IC pewaktu (NE555), beberapa LED terang dan transistor (BC549) yang digunakan sebagai penyangga. Di sirkuit ini timer 555 dikonfigurasi dalam mode osilasi.

Ketika cahaya redup penurunan potensial terjadi pada LDR di bawah tingkat yang ditetapkan oleh VR1. Karena ini terminal reset (pin4) dari NE555 yang naik untuk memungkinkan osilator. Dengan kata lain kita dapat mengatakan bahwa di hadapan cahaya, hambatan pada pin4 dari IC1 sangat rendah. Oleh karena itu tidak ada sinyal yang dilewatkan ke pin4 dari IC1 sehingga tegangan di pin 4 menjadi sama dengan nol. Sebagai hasil dari rangkaian tegangan rendah tetap OFF dan sebaliknya kegelapan terjadi begitu pin4 dari IC1 menjadi tinggi.3. Data sheet C945.

Jawab:

(Terlampir)

4. Contoh rangkaian transistor sebagai switching dan jelaskan!

Jawab:

Gambar di atas merupakan gambar fungsi transistor sebagai saklar, berupa rangkaian saklar elektronik dengan memakai transistor jenis PNP dan NPN. TR4 (PNP) serta TR3 (NPN) digunakan untuk mematikan dan menghidupkan LED. TR3 digunakan sebagai pemutus serta penyambung hubungan diantara katoda LED dengan ground. Dengan demikian apabila transistor dalam posisi ON maka LED akan nyala, sedangkan bila transistor dalam keadaan OFF maka LED menjadi mati.

Dengan kaki emitor yang berhubungan dengan ground, maka kita harus melakukan cara tertentu agar transistor menyala. Caranya yakni dengan membuat keadaan saklar SW1 menjadi ON hingga basis transistor pada TR3 memperoleh bias yang bersumber dari tegangan positif. Hal ini akan mengakibatkan transistor menjadi jenuh / ON sehingga kaki emitor dengan kaki kolektor menjadi tersambung. Sebaliknya, dengan cara membuat keadaan SW1 menjadi OF akan membuat LED mati.

TR4 digunakan sebagai penyambung dan pemutus hubungan diantara tegangan positif dan anoda LED. Dengan demikian apabila transistor ON maka LED jadi menyala, sebaliknya LED jadi mati bila transistor posisinya OFF. Di sini kaki emitor berhubungan dengan tegangan positif. Maka dari itu untuk menyalakan transistor, kita harus mengatur keadaan saklar SW2 menjadi ON hingga basis transistor pada TR4 memperoleh bias dari tegangan negatif sehingga transistor jadi jenuh / ON dimana posisi kaki emitor tersambung dengan kaki kolektor. Dengan merubah posisi SW1 menjadi OFF maka LED akan mati.

EMBED Visio.Drawing.11

EMBED Visio.Drawing.11

_1446384045.vsdR= 1 K

C 945

LED (Red, Green, Blue)

ON

OFF

IB

IC

IE

5 V

_1446398603.vsd12 K

B

C

E

3K3

+

-

-

+

LED

0,00

Multimeter Digital

PSA

_1445328695.vsd

_1445328773.vsd

_1445328577.vsd