DASAR ELEKTRONIKA

Laporan PraktikumDasar Elektronika

Common Basis

Nama

: Lazyo Rahmando

NIM

: 21060112140038

Kelompok: 29Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro

Semarang

2013

6.1 TUJUAN PERCOBAAN1. Mengetahui karakteristik penguat basis bersama (CB)2. Mengetahui cara kerja penguat basis bersama (CB)

3. Mengenal sifat sifat yang dimiliki penguat basis bersama (CB)

4. Dapat merangkai rangkaian basis bersama

5. Mengenal fungsi dari Amplitude dan RL pada rangkaian penguat basis bersama

6.2 ALAT DAN BAHAN

1. Kenwood 20 MHz Osiloscope CS-41252. Audio Generator 013 GW Model GAG 808G

3. Digital Multimeter DT 9205 A

4. Regulated DC Power SUpplay Digital

5. Resistor

6. Kapasitor

7. Transistor NPN

6.3 GAMBAR RANGKAIAN

Gambar 6.1 Rangkaian penguat transistor dengan konfigurasi Common Base (CB)

Keterangan :

1. Transistor NPN 9013

2. RD = RE = 1 k

3. RB = 33

4. RC = 82 k5. RL = 1,5 k ; 2,2 k;

4,7 k ; 10 k; 47 k

6. C1 = C3 = 1F

7. C2 = 3,3 F

6.4 LANGKAH PERCOBAAN1. Melakukan kalibrasi pada Kenwood 20 MHz Osiloscope CS-4125.

2. Membuat rangkaian penguat CB seperti pada gambar 1 diatas.

3. Mengecek rangkaian kembali apakah sudah benar atau belum agar tidak terjadi kerusakan pada komponen.

4. Memberi masukan Vs pada rangkaian menggunakan audio generator dengan frekuensi tertentu, kemudian mengubah nilai amplitudo mulia dari 0Vpp sampai menunjukkan frekuensi yang menghasilkan gelombang sinus murni pada keluaran (Vo), yang tampak di osiloskop.5. Menggambarkan dan mencatat ragam gelombang tegangan keluaran (Vo), gelombang tegangan masukan (Vi), dan gelombang tegangan sumber (Vs) yang tampak di osiloskop.

6. Mengulangi percobaan untuk 5 variasi frekuensi yang berbeda, dari frekuensi yang lebih kecil ke frekuensi yang lebih besar6.5 DATA PERCOBAANBerdasarkan gambar data percobaan yang terdapat dalam laporan sementara, dapat disajikan dalam table berikut ini :

Tabel 6.1 Data percobaan tegangan masukan dan tegangan keluaran

NoFrekuensi (Hz)Hambatan depan (Rd)Ragam gelombang masukan (Vi)HambatanBeban (RL)Ragam gelombang keluaran (Vo)

1100 kHz1,8 kT = 2 L = 2

1V/div

5s/div1,5 kT = 2 L = 1,520mV/div

5s/div

2100 kHz1,8 kT = 2 L = 2

1V/div

5s/div2,2 kT = 2 L = 2

20mV/div

5s/div

3100 kHz1,8 kT = 2 L = 2

1V/div

5s/div4,7 kT = 1,8 L = 2

50mV/div

5s/div

4100 kHz1,8 kT = 2 L = 2

1V/div

5s/div10 kT = 1,8 L = 2,250mV/div

5s/div

5100 kHz1,8 kT = 2 L = 2

1V/div

5s/div47 kT = 1,5 L = 2

50mV/div

5s/div

6.6 ANALISA DAN PEMBAHASAN6.6.1 Teori Singkat

Penguat common base (CB) merupakan bentuk aplikasi dari rangkaian prasikap tegangan konfigurasi transistor CB yang bekerja pada daerah aktif. Pada daerah kerja aktif, persambungan kolektor diberi prategangan balik (Junction C bernilai negatif) dan persambungan emitter diberi prategangan maju (Junction E bernilai positif).

Penguat basis bersama paling cocok digunakan dalam rangkaian ynag membutuhkan kenaikan tingkat teganga (V) hal ini disebabkan bati tegangannnya memiliki nilai yang cukup tinggi (hampir sama dengan harga konfigurasi CE) sedangkan nilai bati arusnya kurang dari.Untuk nilai Ri memiliki nilai yang sangat kecil sedangkan nilai Ro memiliki nilai yang sangat besar daripada ketiga konfigurasi yang lain.Penggunaan konfigurasi CB diperalatan elektronik berfungsi sebagai penyearah (match) sumber berimpedansi rendah dengan beban berimpedansi tinggi yang di gerakannya atau juga dapat berfungsi sebagai penguat tak terinversi(non inverting amplifier)dengan bati tegangan yang lebih dari satu .Konfigurasi ini juga dapat digunakan sebagai sumber arus tetap misalnya sebagai rangkaian lejang atau rangkaian sweep (sweep circuit)untuk mengisi kapasitor secara linier.

Gambar 6.2 Rangkaian penguat common base (CB)

Gambar diatas melukiskan penguat basis yang ditanahkan atau basis bersama. Catu membias forward dioda emitter, dan catu membias reverse dioda kolektor. Arus emitter dc sama dengan tegangan pada resistor emitter dibagi dengan resistansi. Dalam symbol:

Tegangan kolektor ke tanah sama dengan tegangan catu dikurangi penurunan pada resistor kolektor.

Gambar dibawah menunjukkan rangkaian ekivalen ac. Tegangan output ac adalah

Gambar 6.3 Rangkaian ekivalen ac

Dan tegangan input ac adalah

Karena itu, penguatan tegangan adalah

Identik dengan penguatan tegangan dari penguat CE.

Penguat CB jarang digunakan karena impedansi inputnya rendah. Dengan melihat ke emitter, sumber ac hanya melihat

Tingkat tersebut hanya mempunyai impedansi input sebesar

Atau

Karena secara tipikal jauh lebih besar dari . Karena itu untuk , impedansi input kira-kira dari CB hanya 25.

Impedansi input dari penguat CB adalah rendah sekali sehingga membebani lebih kebanyakan sumber sinyal. Karena ini, penguat CB hampir tidak pernah digunakan pada frekuensi rendah, dia kadang-kadang digunakan dalam pemakaian frekuensi diatas 10MHz dimana impedansi sumber rendah adalah umum.

Perhitungan terhadap bati tegangan ,bati arus ,hambatan masukan dan hambatan keluaran dapat digunakan persamaan dibawah ini;

Gambar 6.4 Rangkaian penguat transistor dengan konfigurasi Common Base

Dari gambar diatas didapatkan nilai :

Bati Arus

(1)

Dimana nilai arus masukan (Ii) adalah:

(2)

Dan arus keluaran adalah

.(3)

Bati tegangan

(4)

Trans resistans (Rm)

(5).

Transkonduktivitas(Gm)

(6)

6.6.2 Perhitungan Parameter - Parameter Penguat

6.6.2.1 Perhitungan Parameter-Parameter Penguat Penguat dengan HybridRangkaian Penguat CB :

Gambar 6.5 Rangkaian penguat transistor dengan konfigurasi Common BaseUntuk menentukan parameter-parameter transistor maka rangkaian tersebut harus diganti dengan untai setara yang disederhanakan sebagai berikut :

Gambar 6.6. Penyederhanaan untai setara CBdimana RL=RL + C1//Re

= 1500+10-6//82.000 = 1500//82.000 = 1500.82000 : (1500+82.000)

= 1473

Nilai parameter h untuk penguat CB :hib=hie=21,6

hrb=2,9 . 10-4hfb= -0,98hob= 0,49 . 10-6Dari rangkaian diatas maka persamaan pada keluaran:

IL= -Io

Vo=IL.RL=-Io.RL

Io=I + hfc Ii =hoc Vo+hfc Ii

=hoc(-Io RL)+hfc Ii

hfc Ii=Io(1+hoc RL)

Berdasarkan persamaan-persamaan diatas, sehingga dapat dicari parameter

parameter rangkaian penguat common collector sebagai berikut :

a. Peroleh arus AIArus masukan ;

Ii = -0.0000277 AArus keluaran

io = hobVo + hfbii

Io = -0,0000271 A Dari rangkaian diatas, besarnya perolehan arus dapat dicari sebagai berikut:

b. Impedansi Masukan

Ri = hib + hrb. Ai . RL

= 21,6 + (2,9.10-4 . 0,98 . 1473)

= 21,8 c. Peroleh tegangan AV

d. Impedansi Keluaran (Ro)

R0 = 1547987,62 e. Peroleh Transresistans (RM = )

Nilai Rm dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut :RM =

RM = Ai . RLRM = 0,9807 . 1473 = 1444,63f. Peroleh Transkonduktans (GM = ) Nilai dapat dihitung dari nilai Av yaitu sebagai berikut:

GM =

GM =

GM = 0,9807 : 22,019 = 0,045Berdasarkan perhitungan dengan menggunakan rumus rumus persamaan seperti diatas didapatkan parameter-parameter Ai, AV, RM, GM yang disajikan dalam tabel sebagai berikut :Tabel 6.2 Perhitungan parameter-parameter penguat transistor CE hasil percobaan

NoFrekuensi (kHz)Vi (V)Vo (V)AvAiGmRm (ohm)Ri (ohm)Ro (ohm)

110020.040,0463280,98070,0451444,6322,0191547987,62

210020,040,0463180,9810,0442101,8722,211547987,62

310020.090,0463070,98090,0434360,5222,861547987,62

410020.090,0463020,98190,0418751,6624,131547987,62

510020.0750,0462980,98750,03329503,730,151547987,62

Analisa : Dari data diatas dapat diamati bahwa semakin besar RL maka semakin besar tegangan output (Vo) yang dihasilkan dan semakin besar Vo maka Besar penguatan tegangan (Av), penguatan arus (Ai) dan impedansi keluaran (Ro) juga semakin besar, tetapi Transkonduktans (Gm) semakin kecil. 6.6.2.2 Perhitungan Parameter-Parameter Penguat Tanpa HybridContoh Perhitungan:

Perhitungan Av

Av = 0,02RL= Rc//RL = 82.000.1500/(82.000+1500) = 1473

Io = 0,04/ 1473 = 0,000027 A

Ii = 2 / 1473 = 0,00135 Asehingga,

Ai = 0,000027 / 0,00135 = 0,02Perhitungan impedansi keluaran:

Ro = 0,02 / 0,000027 = 1473, 1 ohmDari rumus, dapat dipergunakan untuk perhitungan selanjutnyaTabel 6.3 Perhitungan parameter parameter CB hasil percobaan tanpa hybrid NoFrekuensi (kHz)Vi (V)Vo (V)AvAiRo (ohm)

110020,040,020,021473,1

210020,040,020,022124,5

310020,090,0450,0454445,2

410020,090,0450,458913

510020,0750,03750,037529876

Analisa : Dari data pada tabel 6.3, dapat diamati bahwa semakin besar RL maka semakin besar tegangan output (Vo) yang dihasilkan dan semakin besar Vo maka Besar penguatan tegangan (Av), penguatan arus (Ai) dan impedansi keluaran (Ro) juga semakin besar.6.6.2.3 Perbandingan antara Hybrid dan Tanpa HybridTabel 6.4 perbandingan perhitungan parameter CB hybrid dan tanpa hybrid

NoFrekuensi (kHz)Vi (V)Vo (V)Tanpa HybridDengan Hybrid

AvAiRo ()AvAiRo()

110020,040,020,021473,10,0463280,98071301759

210020,040,020,022142,50,0463180,9811301759

310020,090,0450,0454445,20,0463070,98091301759

410020,090,0450,04589130,0463020,98191301759

510020,0750,03750,0375298760,0462980,98751301759

Analisa :

Dari data pada tabel 6.4, dapat diamati bahwa penguatan tegangan (Av), penguatan arus (Ai) dan impedansi keluaran (Ro) yang diperoleh dari perhitungan tanpa Hybrid nilainya lebih kecil dibandingkan nilai yang diperoleh dengan Hybrid.

6.7 KESIMPULAN

1. Penguat basis bersama (CB) memiliki Av yang sangat besar dan nilai Ai yang

kurang dari satu(Ai kecil).2. Nilai Ai dan Av antara percobaan dengan teori berbeda hal ini dikarenakan pada percobaan transistor tidak berada pada daerah aktif tetapi cenderung pada daerah jenuh.

3. Penguat CB memiliki nilai Ri dan Ro yang kecil yaitu hanya berorde ohm sehingga tidak cocok digunakan sebagai penguat arus

4. Penguat basis bersama (CB) memiliki Av yang besar dan AI yang kecil, sehingga cocok digunakan untuk penguat tegangan

5. Penguat CB memiliki nilai Rm yang besar artinya bahwa dengan arus yang kecil maka dapat menghasilkan tegangan keluaran yang besar. Sedangkan nilai Gm-nya kecil hal ini berarti tegangan masukan yang kecil akan menghasilkan arus keluaran yang kecil pula.

.

_1445627574.unknown

_1445627583.unknown

_1445627587.unknown

_1445627591.unknown

_1445627595.unknown

_1445627597.unknown

_1445627598.unknown

_1445627599.unknown

_1445627596.unknown

_1445627593.unknown

_1445627594.unknown

_1445627592.unknown

_1445627589.unknown

_1445627590.vsdAC

Vs

Vi

Vo

Zi

Zo

+

-

RD

RL

hie

hoe

hfeib

hreVCE

C

+

B

B

E

ib

ioc

-

_1445627588.unknown

_1445627585.unknown

_1445627586.unknown

_1445627584.unknown

_1445627579.unknown

_1445627581.unknown

_1445627582.unknown

_1445627580.unknown

_1445627577.unknown

_1445627578.unknown

_1445627576.unknown

_1445627570.unknown

_1445627572.unknown

_1445627573.unknown

_1445627571.unknown

_1445627568.unknown

_1445627569.unknown

_1445627567.unknown