Elka (Bias DC)

8/2/2019 Elka (Bias DC)

1/13

LAPORAN PRAKTIKUM LABORATORIUM

RANGKAIAN ELEKTRONIKA

Bias DC, Garis Beban Kerja dan Titik Kerja

Dosen Pembimbing : Bpk. Ridwan Solihin

Oleh

DANUAR TRIANUR ROHMAN

091331039

Tanggal Percobaan : Kamis, 3 Juni 2010

Partner : Ady Nugroho S. S (091331035)

Fitra Mareta (091331046)

Kelas : 1TCB1

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2009


2/13

I. Tujuan Percobaan

Membuat dan mengukur arus dan tegangan rangkaian konfigurasi CE

II. Landasan TeoriAnalisis atau desain dari suatu penguat transistor memerlukan

pengetahuan tentang baik dc dan ac respon sistem. Terlalu sering

diasumsikan bahwa transistor adalah ajaib perangkat yang dapat

meningkatkan tingkat input ac diterapkan tanpa bantuan suatu

sumber energi eksternal. Pada kenyataannya, peningkatan output daya ac

hasilnya dari transfer energi dari pasokan dc diterapkan. Analisis atau

desain apapun penguat elektronik sehingga memiliki dua komponen yaitu

bagian dc dan ac porsi. Untungnya, teorema superposisi berlaku dan

investigasi dari dc kondisi dapat sepenuhnya dipisahkan dari respon ac.

Namun satu harus tetap di pikiran bahwa selama tahap desain atau sintesis

pilihan parameter yang diperlukan dc akan mempengaruhi tingkat respon

ac, dan sebaliknya. Tingkat dc operasi sebuah transistor dikendalikan oleh

sejumlah faktor, termasuk rentang titik operasi yang mungkin

karakteristik perangkat. Dalam Bagian 4,2 kita tentukan rentang untuk

penguat transistor. Setelah diinginkan dc saat ini dan

tingkat tegangan telah ditetapkan, jaringan harus dibuat yang akan

mendirikan operasi yang diinginkan titik-sejumlah jaringan ini dianalisis

dalam bab ini. Masing-masing desain juga akan menentukan stabilitas

sistem, yaitu seberapa sensitif sistem ini adalah untuk suhu-topik variasilain untuk diselidiki kemudian bagian bab ini. Meskipun sejumlah

jaringan dianalisis dalam bab ini, ada yang mendasari

kesamaan antara analisis dari setiap konfigurasi akibat penggunaan

berulang berikut hubungan dasar penting bagi transistor:


3/13

Bahkan, setelah analisis dari beberapa jaringan pertama jelas dipahami,

jalan terhadap solusi jaringan untuk mengikuti akan mulai menjadi sangat

jelas. Di contoh paling dasar IB saat ini adalah kuantitas pertama yang

ditentukan. Setelah IB diketahui, hubungan Persamaan. (4.1) melalui (4,3)

dapat diterapkan untuk menemukan sisa jumlah bunga. Kesamaan dalam

analisis akan segera jelas seperti yang kita kemajuan melalui bab ini.

Persamaan untuk IB sangat mirip untuk number dari satu persamaan

konfigurasi yang dapat diturunkan dari lain hanya dengan menjatuhkan

atau menambahkan istilah atau dua. Fungsi utama bab ini adalah untuk

mengembangkan tingkat keakraban dengan transistor transistor yang

mengizinkan analisis dc sistem apapun yang mungkin menggunakan

penguat transistor.

TITIK OPERASI

Istilah ini biasing muncul dalam judul bab ini adalah istilah semua

termasuk untuk penerapan tegangan dc untuk membangun tingkat tetap

arus dan tegangan. Untuk transistor Penguat arus yang dihasilkan

tegangan dc dan membentuk sebuah titik operasi pada

karakteristik yang mendefinisikan wilayah yang akan digunakan untuk

amplifikasi sinyal diterapkan. Karena titik operasi adalah titik tetap pada

karakteristik, itu juga disebut titik diam (disingkat Q-point). Menurut

definisi, diam berarti tenang, diam, tidak aktif.definisi, diam berarti


4/13

tenang, diam, tidak aktif.

Gambar 4.1 menunjukkan karakteristik output perangkat umum dengan

empat titik operasi diindikasikan. Rangkaian biasing dapat dirancang

untuk mengatur operasi perangkat di salah satu titik atau orang lain dalam

daerah aktif. Maksimum peringkat ditunjukkan pada karakteristik

Gambar. 4,1 oleh garis horisontal untuk maksimum arus kolektor ICmax

dan garis vertikal pada maksimum kolektor-emitor ke-tegangan VCEmax.

Kendala daya maksimum didefinisikan oleh kurva PCmax di angka yang

sama. Pada akhir bawah timbangan daerah cutoff, ditetapkan oleh IB=0

dan daerah saturasi, ditetapkan oleh VCE = VCEsat. Perangkat transistor

bisa menjadi bias untuk beroperasi di luar batas-batas maksimum, namun

Hasil operasi seperti itu akan baik mempersingkat cukup umur

perangkat atau kerusakan perangkat. Membatasi diri pada daerah aktif,

salah satu dapat memilih banyak wilayah operasi yang berbeda atau poin.

Q-titik yang dipilih sering tergantung pada tujuan penggunaan rangkaian.

Namun, kita dapat mempertimbangkan beberapa perbedaan di antara

berbagai titik yang ditunjukkan pada Gambar. 4,1 untuk menyajikan

beberapa ide dasar tentang titik operasi dan, dengan demikian, rangkaian

bias. Jika tidak bias digunakan, perangkat ini awalnya akan benar-benar

off, menghasilkan Q-titik pada A-yaitu, nol saat ini melalui perangkat

(dan nol tegangan di atasnya). Karena itu perlu bias perangkat sehingga

dapat merespon seluruh range dari sinyal input, titik A tidak akan cocok.

Untuk titik B, jika sinyal diterapkan pada sirkuit, perangkat akan

bervariasi dalam arus dan tegangan dari titik operasi, yang memungkinkan

perangkat untuk bereaksi terhadap (dan mungkin memperkuat) baik

wisata positif dan negatif sinyal input. Jika sinyal input dipilih dengan

benar, tegangan dan arus dari perangkat akan bervariasi tetapi tidak cukup

untuk drive perangkat ke cutoff atau saturasi. Point C akan

memungkinkan beberapa variasi positif dan negatif dari sinyal output,

namun peakto- Nilai puncak akan dibatasi oleh kedekatan VCE 0V/IC=0

mA. Operasi pada titik C juga meningkatkan beberapa kekhawatiran

tentang nonlinier diperkenalkan oleh fakta bahwa jarak antara kurva IB

cepat berubah di wilayah ini. Secara umum, adalah lebih baik daripada

mengoperasikan di mana keuntungan dari perangkat cukup konstan (atau


5/13

linier) untuk memastikan bahwa amplifikasi atas seluruh ayunan sinyal

input adalah sama. Point B merupakan wilayah dari jarak lebih linier dan

karena itu lebih linear operasi, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 4.1.

Titik D set perangkat operasi titik dekat tegangan maksimum dan daya

tingkat. Ayunan tegangan keluaran dalam arah yang positif dengan

demikian terbatas jika maksimum tegangan tidak akan terlampaui. Oleh

karena itu titik B tampaknya titik operasi terbaik

dari segi keuntungan tegangan linier dan mungkin terbesar dan ayunan

saat ini. Hal ini biasanya kondisi yang diinginkan untuk penguat sinyal

kecil (Bab 8), tetapi tidak demikian tentu untuk power amplifier, yang

akan dibahas dalam Bab 16. Dalam diskusi ini, kita akan berkonsentrasi

terutama pada biasing transistor untuk sinyal kecil amplifikasi operasi.

Salah satu faktor yang sangat penting biasing lain harus dipertimbangkan.

Setelah dipilih dan bias transistor pada titik operasi yang diinginkan,

pengaruh suhu juga harus diperhitungkan. Suhu menyebabkan perangkat

seperti parameter transistor gain arus (_ac) dan kebocoran transistor saat

ini (ICEO) untuk berubah. Tinggi suhu mengakibatkan kebocoran arus

meningkat pada perangkat, sehingga perubahan operasi

kondisi yang ditetapkan oleh jaringan biasing. Hasilnya adalah bahwa

desain jaringan juga harus memberikan tingkat kestabilan suhu sehingga

perubahan suhu hasil perubahan minimum di titik operasi. Ini operasi

pemeliharaan titik dapat ditentukan dengan faktor stabilitas, S, yang

menunjukkan tingkat perubahan di titik operasi karena variasi suhu.

Sebuah rangkaian yang sangat stabil yang diinginkan, dan stabilitas dari

sebuah sirkuit beberapa bias dasar akan dibandingkan. Untuk transistor

yang akan bias di wilayah operasi linier atau aktif berikut harus

benar:

1. Sambungan basis-emitor harus maju-bias (p-wilayah tegangan lebih

positif),

dengan tegangan forward-bias yang dihasilkan sekitar 0,6-0,7 V.

2. Sambungan basis-kolektor harus reverse-bias (n-wilayah yang lebih

positif), dengan tegangan reverse-bias menjadi nilai apapun dalam batas

batas maksimum perangkat. [Catatan bahwa untuk bias maju tegangan

pada sambungan pn adalah p-positif, sedangkan untuk


6/13

reverse bias itu adalah sebaliknya (reverse) dengan n-positif. Penekanan

pada huruf awal harus menyediakan cara untuk membantu menghafal

polaritas tegangan yang diperlukan.] Operasi di cutoff, kejenuhan, dan

daerah linier dari karakteristik transistor adalah disediakan sebagai

berikut:

1. Linear-wilayah operasi: Junction basis-emitor bias maju Base-kolektor

junction reverse bias.

2.Cutoff-wilayah operasi: Junction basis-emitor bias reverse

3.Saturasi-wilayah operasi: Junction basis-emitor bias maju

Junction base-kolektor bias maju.

Rangkaian bias tetap-Gambar. 4,2 memberikan pengenalan relatif mudah

dan sederhana untuk analisis bias dc transistor. Meskipun jaringan

mempekerjakan sebuah npn transistor, persamaan dan perhitungan berlaku

baik untuk konfigurasi transistor pnp hanya dengan mengubah segala arah

arus dan polaritas tegangan. Arus arah Gambar. 4,2 adalah arah arus

sebenarnya, dan tegangan didefinisikan oleh ganda-subskrip notasi

standar. Untuk analisis dc jaringan dapat dipisahkan dari tingkat ac

ditunjukkan dengan mengganti kapasitor dengan sebuah opencircuit

setara. Selain itu, suplai dc VCC dapat dipisahkan menjadi dua macam

(Untuk tujuan analisis saja) seperti ditunjukkan pada Gambar. 4,3 untuk

memungkinkan pemisahan input dan rangkaian output. Hal ini juga

mengurangi hubungan antara dua sampai dasar IB saat ini. Itu

pemisahan tentu valid, seperti yang kita perhatikan pada Gambar. VCC

4,3 yang terhubung langsung ke RB dan RC seperti pada Gambar. 4.2.


7/13

Forward Bias Base-Emitter

Pertimbangkan pertama rangkaian loop basis-emitor dari Gambar. 4.4.

Menulis tegangan Kirchhoff persamaan dalam arah searah jarum jam

untuk loop, kita memperoleh Perhatikan polaritas tegangan drop RB

sebagaimana ditetapkan oleh arah yang ditunjukkan

Persamaan (4.4) tentu bukan satu sulit untuk mengingat jika hanya terus di

diketahui bahwa dasar arus adalah arus melalui RB dan menurut hukum

Ohm bahwa arus adalah tegangan RB dibagi dengan resistensi RB.

Tegangan pada RB adalah diterapkan tegangan VCC pada salah satu

ujungnya sedikit penurunan di lapisan basis-ke-emitor (VBE). Selain itu,

karena tegangan suplai VCC dan VBE tegangan basis-emiter adalah

konstanta, pemilihan sebuah resistor dasar, RB, menetapkan tingkat dasar

saat ini untuk mengoperasikan titik.

Collector-Emitter Loop

Bagian kolektor-emitor jaringan tampak pada Gb. 4,5 dengan yang

ditunjukkan IC arah arus dan polaritas yang dihasilkan di RC. Besarnya

kolektor saat ini yang terkait langsung dengan IB melalui


8/13

Sangat menarik untuk dicatat bahwa sejak dasar arus dikontrol oleh

tingkat RB dan IC berhubungan dengan IB oleh konstan, besarnya IC

bukan fungsi resistensi RC. Ubah RC ke tingkat manapun dan tidak akan

mempengaruhi tingkat IB atau IC sebagai daerah aktif dari perangkat.

Namun, seperti yang akan kita lihat, tingkat RC akan menentukan

besarnya VCE, yang merupakan parameter penting. Menerapkan hukum

tegangan Kirchhoff dalam arah searah jarum jam sekitar yang ditunjukkan

Gambar loop tertutup. 4,5 akan mengakibatkan hal berikut:

dalam kata-kata yang menyatakan bahwa tegangan di seluruh wilayah

kolektor-emitor dari transistor dalam konfigurasi fixed-bias adalah kurang

suplai tegangan drop di RC. Sebagai review singkat tunggal ingat-dan

notasi double-subskrip bahwa

di mana tegangan VCE adalah dari kolektor ke emitor dan VC dan VE

adalah tegangan dari kolektor dan emitor ke tanah masing-masing. Tapi

dalam kasus ini, karena VE = 0 V kita ,

Selain itu, karena

dan VE _ 0 V, maka

\

Perlu diingat bahwa tingkat tegangan seperti VCE ditentukan dengan

menempatkan merah (Positif) memimpin dari voltmeter pada terminal


9/13

kolektor dengan hitam (negatif) memimpin di terminal emitor seperti

ditunjukkan pada Gambar. 4.6. VC adalah tegangan dari kolektor ke tanah

dan diukur seperti yang ditunjukkan pada gambar yang sama. Dalam

kasus ini dua bacaan yang identik, tetapi dalam jaringan untuk mengikuti

dua bisa sangat berbeda. Jelas pemahaman perbedaan antara kedua

pengukuran dapat membuktikan menjadi cukup penting dalam pemecahan

masalah jaringan transistor.

III. Alat dan Komponen yang digunakan.

Protoboard : 1 buah Multimeter digital / analog : 1 buah Resistor 1 M : 2 buah Resistor 15 K : 1 buah Resistor 2,2 K : 1 buah Resistor 3,3 K : 1 buah Resistor 4,7 K : 1 buah Resistor 47 K : 1 buah Transistor B107 : 1 buah Power Supply : 1 buah Kabel-kabel penghubung secukupnya Jumper

IV. Langkah Percobaan. Percobaan a:

Menyediakan alat dan komponen yang akan digunakan untuk membuatrangkaian.

Membuat dan merangkai rangkaian seperti gambar satu dibawah inidengan menggunakan transistor B107 / B108 / B109 / B550 , resistor 4,7

K, resistor 1 M yang dipasang pararel, dengan tegangan output (vcc) 9

V.


10/13

RCRB

IC

IB

2M 4,7K

Ukurlah Vce, Ib, dan Ic pada rangkaian diatas dan hitung pula perhitunganmenggunakan rumusnya, untuk membuktikan bahwa pengukuran yang

dilakukan adalah benar.

Gambarkan GBKDC dan titik kerjanya.

Percobaan b:

Menyediakan alat dan komponen yang akan digunakan untuk membuatrangkaian.

Membuat dan merangkai rangkaian seperti gambar dua dibawah inidengan menggunakan transistor B107 / B108 / B109 / B550 , resistor 47

K, resistor 15 K, resistor 2,2 K, resistor 3,3 K, dengan tegangan

output (vcc) 9 V.

RCRB1

IC

IE

IBVCC

47K 3,3K

2,2K15KRB2 RE

VCE


11/13

Ukurlah Vce, Ib, dan Ic pada rangkaian diatas dan hitung pula perhitunganmenggunakan rumusnya, untuk membuktikan bahwa pengukuran yang

dilakukan adalah benar.

Gambarkan GBKDC dan titik kerjanya.

V. Data Pengamatan. Percobaan a:

pengukuran

VCE IB IC

1,098 volt 4,2 A 1,69 mA

perhitungan

VCE IB IC

1,057 volt 4,2 A 1,69 mA

( ) ( )

Gambar Titik Kerja

IC(mA)

VCE

Q1,69

1,91

1,098 90


12/13

Percobaan b:pengukuran

VCE IB IC IE

5,1 volt 2,1 A 0,73 mA 0,7 mA

perhitungan

VCE IB IC

6,51 volt 0,04 A 0,73 mA

( ) ( )

VCC

RTH

RC

IC

IE

REVTH

( )

()


13/13

Gambar Titik KerjaIC

(mA)

VCE

Q0,73

2,73

5,1 90

V. Kesimpulan.

Dari hasil percobaan yang dilakukan, dapat diketahui bahwa cara kerjabias DC pada transistor dikendalikan oleh arus di basis (IB), jika arus di

basis sudah diketahui maka semua perhitungan-perhitungan lainnya dapat

diketahui hasilnya. Bias DC ini digunakan untuk mengetahui besarnya

arus dan tegangan yang terdapat pada transistor tersebut sehingga dapat

diketahui pula titik kerja pada kurva karakteristik dari transistor tersebut,

dan dengan diketahuinya titik kerja dari transistor tersebut, maka

pengaplikasian pada alat pun menjadi benar dan transistor tersebut dapat

bekerja sesuai dengan yang diinginkan.

Elka (Bias DC)

Documents

Transcript of Elka (Bias DC)