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