JURNAL Elektronika Dasar 1, Osiloscop , 2013.

Abstrak— Telah dilakukan percobaan BJT AC Analisis ini dengan tujuan menganalisa karakteristik transistor BJT sebagai amplifier dalam penguatan sinyal AC menggunakan sinyal generator dan menghitung parameter transistor meliputi penguatan tegangan (Av) dan Impedansi Input (Zin). Pada percobaan kali alat-alat yang digunakan adalah Transistor 2N3904, Resistor, Kapasitor yaitu 2A103K dengan jumlah 2 buah, Osiloscop, Power Supply dan Sinyal Generator AC. Untuk praktikum kali ini ukuran Hambatan yang digunakan (Resistor) yaitu 1201 ohm itu pada R dan Rc sedangkan untuk Rb sebesar 200.000 ohm. Pada percobaan ini, alat dan bahan dirangkai seperti rangkaian pertama seperti pada rangkaian pada skema kerja. Dimana hasil dari percobaan ini dapat dilihat dari sinyal gelombang pada Osiloscop yang dibandingkan, yaitu channel 1 dan 2, dimana untuk channel 1 adalah Arus input dan channel 2 adalah Arus output. Diperoleh bahwa memang arus output lebih besar dari Arus Input. Hal ini membuktikan bahwa transisitor merupakat penguat sinyal, dimana disini digunakan transistor BJT yang mempunyai karakteristik yaitu Common Emitior atau penguat tegangan . Setelah dilakukan percobaan maka diperoleh kesimpulan bahwa nilai yang diperoleh pada percoban kali ini adalah Et dan Ein setelah itu dilakukan perhitungan sehingga diperoleh nilai tegangan input, output serta Vcc. Kemudian dilakukan kembali perhitungan untuk mendapatkan besar nilai Zin dan ∆v pada percobaan. Sehingga diperoleh besar penguat tegangan menurut kenaikan amplitudonya yaitu 5,7,9 dan 11 adalah sebagai berikut 22,75 ; 15,48 ; 11,38 dan 8,79 dan untuk impedansi dari semua variasi pada rangkaian adalah nol ‘0’.

Kata Kunci – Transistor, Sumber AC, Impedansi input.

I. PENDAHULUAN

Ransisitor Merupakan komponen elektronika yang terdiri dari tiga lapisan semikonduktor, diantaranya contoh NPN dan PNP. Transistor

mempunyai tiga kaki yang disebut dengan Emitor (E), Basis/Base (B) dan Kolektor/collector (C). Transistor pertemuan dwikutub (BJT) adalah salah satu jenis dari transistor. Ini adalah peranti tiga-saluran yang terbuat dari bahan semikonduktor terkotori. Dinamai dwikutub karena operasinya menyertakan baik elektron maupun lubang elektron,berlawanan

T

dengan transistor ekakutub seperti FET yang hanya menggunakan salah satu pembawa. Walaupun sebagian kecil dari arus transistor adalah pembawa mayoritas, hampir semua arus transistor adalah dikarenakan pembawa minoritas, sehingga BJT diklasifikasikan sebagai peranti pembawa-minoritas.[3]

Untuk percobaan ini, transistor dianggap sebagai dua diode yang tersusun atas sambungan semikonduktor p-n. Pada penggunaan biasa, pertemuan p-n emitor-basis dipanjar maju dan pertemuan basis-kolektor dipanjar mundur. Dalam transistor terdapat dua jenis sambungan yang pertama PNP dan NPN, salah satunya adalah NPN, sebagai contoh, jika tegangan positif dikenakan pada pertemuan basis-emitor, keseimbangan di antara pembawa terbangkitkan kalor dan medan listrik menolak pada daerah pemiskinan menjadi tidak seimbang, memungkinkan elektron terusik kalor untuk masuk ke daerah basis. Elektron tersebut mengembara (atau menyebar) melalui basis dari daerah konsentrasi tinggi dekat emitor menuju konsentrasi rendah dekat kolektor. Elektron pada basis dinamakan pembawa minoritas karena basis dikotori menjadi tipe-p yang menjadikan lubang sebagai pembawa mayoritas pada basis. Daerah basis pada transistor harus dibuat tipis, sehingga pembawa tersebut dapat menyebar melewatinya dengan lebih cepat daripada umur pembawa minoritas semikonduktor untuk mengurangi bagian pembawa yang bergabung kembali sebelum mencapai pertemuan kolektor-basis. Untuk memastikannya, ketebalan basis dibuat jauh lebih rendah dari panjang penyebaran dari elektron. Pertemuan kolektor-basis dipanjar terbalik, jadi sedikit sekali injeksi elektron yang terjadi dari kolektor ke basis, tetapi elektron yang menyebar melalui basis menuju kolektor disapu menuju kolektor oleh medan pada pertemuan kolektor-basis.[1]

Pada percobaan ini Osiloscop berperan sebagai alat ukur, dimana osiloscop adalah alat elektronika yang berfungsi memproyeksikan bentuk sinyal listrik agar dapat dilihat dan dipelajari. Di dalam Osiloskop dilengkapi dengan tabung sinar katode. Lalu ada alat pemancar elektron yang memproyeksikan sorotan elektron ke layar tabung sinar katode. Sorotan elektron inilah yang membekas pada layar dan menghasilkan grafik pada layar Osiloscop. Selain itu terdapat suatu rangkaian khusus dalam osiloskop menyebabkan sorotan

BJT AC Analisis (D4)Shanti Candra Puspita , Emy Aditya P.S.

Jurusan Fisika, Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan AlamInstitut Teknologi Sepuluh Nopember

Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111E-mail: shanticepe94@gmail.com

1

JURNAL Elektronika Dasar 1, Osiloscop , 2013.

bergerak berulang-ulang dari kiri ke kanan. Pengulangan gerakan ini menyebabkan bentuk sinyal kontinyu sehingga dapat dipelajari dan dibaca ada layar Osiloscop. Osiloskop biasanya digunakan untuk mengamati bentuk gelombang yang tepat dari suatu sinyal listrik. Osiloscop dapat mengukur selain amplitudo sinyal, osiloskop dapat menunjukkan distorsi, waktu antara dua peristiwa (seperti lebar pulsa, periode, atau waktu naik) dan waktu relatif dari dua sinyal terkait.[3]

Semua alat ukur elektronik yang ada, prinsip kerjanya berdasarkan sampel data, jadi semakin tinggi sampel data, semakin akurat peralatan elektronik tersebut melakukan pengukurannya. Osiloskop, pada umumnya juga mempunyai sampel data yang sangat tinggi dan akurat. Jika sebuah osiloskop mempunyai sampel rate 10 Ks/s (10 kilo sample/second = 10.000 data per detik), maka alat ini akan melakukan pembacaan sebanyak 10.000 kali dalam sedetik. Jika yang diukur adalah sebuah gelombang dengan frekuensi 2500Hz, maka setiap sampel akan memuat data 1/4 dari sebuah gelombang penuh yang kemudian akan ditampilkan dalam layar dengan grafik skala XY.[2]

Osiloscop disini membuktikan dengan display sinyal yang berasal dari generator AC atau sumber tegangan. Hasil display disini, menunjukkan bahwa sinyal output lebih besar dari sinyal input.

II. METODE

Pada praktikum ini alat dan bahan yang digunakan adalah Transistor 2N3904, Resistor, Kapasitor yaitu 2A103K dengan jumlah 2 buah, Osiloscop, Power Supply dan Sinyal Generator AC. Setelah disiapkan semua alat lalu dihubungkan pada generator AC juga dengan osiloscop. Setelah itu di atur frekuensinya sebesar 5KHz , atur tegangan input agar dapat dilihat pada osiloscop. Lalu ukur tegangan input dan output pada tampilan Osiloscop, lalu ukur juga tegangan keluaran Vout dan sinyal keluaran menggunakan osiloscop. Sehingga dapat dihitung Zin dan penguat Tegangannya pada rangkaian. Berikut ini merupakan gambar rangkaian yang digunakan pada praktikum berikut ini ;

Gambar 3.1 rangkaian satu pada percobaan ini.

III. Perhitungan dan Pembahasan

Setelah dilakukan percobaan tentang praktiku BJT AC Analisis, maka diperoleh data sebagai berikut ;No. Et (Volt) Ein (Volt)1.

8.33 8.33

2.12.92 12.92

3.19.17 19.17

4.24.58 24.58

Saat dilakukan pengambilan data, diperoleh gambar-gambar display dari Osiloscop pada rangkaian satu. Sebagai berikut ;

*contoh gambar ;

Gambar 3.1 rangkaian 1 pada percobaan

2

JURNAL Elektronika Dasar 1, Osiloscop , 2013.

Setelah itu data diperoleh dari foto setiap display pada setiap variasi tegangan input (Vcc) juga variasi tehadap Amplitudo yang diberikan lewat generator. Berikut ini merupakan contoh gambar dari beberapa variasi percobaan ;

Gambar 4.2 display Osiloscop channel 1 dan 2 pada Amplitudo 7A.

Dan berikut ini juga merupakan display untuk tegangan Et yang diambil pada percobaan dengan Amplitudo 7A melalui Osiloscop berikut ;

Gambar 4.3 Et untuk amplitude sebesar 7A.

Setelah itu maka diperoleh berapa Amplitudo dan Vin serta Vout, maka dari itu diperoleh tabel perhitungan berikut dengan mendapatkan nilai Zin dan ∆v ;

Tabel 4.2 hasil perhitunganEt

(Volt)Ein

(Volt)Amplitudi

Vcc (Volt)

Vout (Volt)

AvZin

(ohm)

8.33 8.33 5

10 212.50 25.50 0

15 185.42 22.25 0

20 170.83 20.50 0

12.92 12.92 7

10 206.25 15.97 0

15 193.75 15.00 0

20 200.00 15.48 0

19.17 19.17 9

10 233.33 12.17 0

15 208.33 10.87 0

20 212.50 11.09 0

24.58 24.58 11 10 210.42 8.56 0

15 220.83 8.98 0

20 216.67 8.81 0

Kemudian setelah dilakukan perhitungan , maka diperoleh untuk semua nilai Zin adalah 0, dimana fungsi kapasitor pada rangkaian ini adalah untuk memperhalus tegangan agar terbaca baik pada osiloscop. Sedangkan untuk resistor disini mempunyai fungsi sebagai penurun tegangan agar tegangan yang masuk pada transistor tidak terlalu besar sehingga transistor dapat menaikan tegangan dengan baik.

Selain itu disini variasi yang digunakan adalah Amplitudo diperbesar dari 5,7,9 dan 11. Dimana semakin besar amplitudonya maka penguatan tegangannya akan semakin kecil. Jadi dapat disimpulkan bahwa nilai amplitudo dengan penguatan tegangan saling berlawanan. Karena ketika amplitudokecil maka penguatannya besar sedangkan jika amplitudonya besar maka penguatannya semakin kecil.

Seharusnya pada percobaan ini dilakukan variasi pula terhadap rangkaiannya. Sebenarnya rangkaian yang dipakai ada 3. Tetapi karena rangkaian ke 2 dan ke 3 error . Mungkin hal ini terjadi akibat komponen-komponen elektronik pada rangkaian 2 dan 3 bermasalah.

Pada percobaan ini bahwa tentang analisa AC ini sering disebut analisa sinyal kecil. Dimana dapat diartikan bahwa sinyal AC pada BJT merupakan keadaan continu setelah diberi tegangan DC, tegangan DC sendiri disebut titik awal transistor bekerja. Karena transistor akan bekerja ketika diberi tegangan atau arus.

Data percobaan pada praktikum kali ini terdapat banyak kesalahan atau bernilai error besar diakibatkan karena alat atau komponen yang dipakai tidak dalam keadaan baik. Sehingga pada praktikum kali ini hanya didapatkan nilai Zin dan ∆v.

IV. KesimpulanSetelah dilakukan percobaan maka diperoleh

kesimpulan bahwa nilai yang diperoleh pada percoban kali ini adalah Et dan Ein setelah itu dilakukan perhitungan sehingga diperoleh nilai tegangan input, output serta Vcc. Kemudian dilakukan kembali perhitungan untuk mendapatkan besar nilai Zin dan ∆v pada percobaan. Sehingga diperoleh besar penguat tegangan menurut kenaikan amplitudonya yaitu 5,7,9 dan 11 adalah sebagai berikut 22,75 ; 15,48 ; 11,38 dan 8,79 dan untuk impedansi dari semua variasi pada rangkaian adalah nol ‘0’.

UCAPAN TERIMAKASIHPenulis mengucapkan terima kasih kepada asisten

laboratorium yaitu mbak Emy Aditya yang telah membimbing dalam praktikum BJT AC Analisis (D4)

3

JURNAL Elektronika Dasar 1, Osiloscop , 2013.

ini . Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada teman-teman satu kelompok atas kerja samanya dalam melakukan praktikum ini.

DAFTAR PUSTAKA[1] www.Wikipedia.com/Osiloscop .[2] Douglas C. Giancoli. 2001 .“Fisika”. Jakarta ;

Erlangga.[3] Blocher, Richard . 2004 . “Dasar Elektronika” .

Yogyakarta ; Andi.

4