laporan JOBSHEETPercobaan10(1)

Politeknik Negeri Semarang Jurusan Teknik ElektroProdi Teknik Telekomunikasi Praktek Elektronika Telekomunikasi

PERCOBAAN - 10

PENGUAT ‘COMMON – COLLECTOR’(‘EMITTER FOLLOWER’)

1. Tujuan

Setelah melaksanakan praktikum, menyusun rangkaian, memeriksa rangkaian dan

menganalisa data diharapkan mahasiswa dapat :

a. Mengukur penguatan tegangan dari penguat ‘emitter follower ’.

b. Menentukan penguatan daya dari penguat ‘emitter follower ’.

2. Dasar Teori

Penguat dengan menggunakan transistor (BJT) dapat dirangkai dengan konfigurasi

‘common emitter’,‘common collector ‘dan ‘common base’. Setiap konfigurasi mempunyai

karakteristik yang berbeda. Secara sederhana bentuk dasar konfigurasi tersebut dapat

dilihat pada gambar 10.1. Konfigurasi common collector sering disebut juga dengan

emitter follower.

Gambar 10.1 Konfigurasi penguat transistor.

3. Alat dan Bahan yang Digunakan

a. Transistor 2N 3904 (atau ekivalen)

b. Resistor 100; 680; 10K; 22K.

c. Kapasitor 10F; 100F; 0,1F

d. CRO

e. Generator Fungsi 10 Hz s/d 1 MHz

f. Multimeter Analog & Digital

g. Catu Daya 12 Volt

4. Langkah Percobaan

1. Siapkan catu daya ( Power Supply).


2. Pastikan catu daya pada kondisi OFF dan pengatur tegangan pada posisi minimum.

3. Hubungkan catu daya dengan tegangan jala-jala.

4. Siapkan catu daya untuk mencatu rangkaian penguat.

5. Buat rangkaian seperti berikut:

Gambar 10.2. Rangkaian percobaan 10, common collector

6. Dengan menggunakan ana

7. Analisis ekivalen dc, hitunglah terlebih dahulu berapa VB, VE, IE dan VCE dengan

menganggap hFE = = 100 dan = 1.

8. Pindahkan catu daya ke posisi ON dan signal generator belum dimasukkan,

ukurlah besarnya VB, VE, IE, dan VCE dengan menggunakan volt meter dan

amperemeter.

9. Tentukan resistansi dinamik emitter re. Besarnya resistansi dinamik emitter re

dapat dicari dengan pendekatan . Sehingga re =……….

10. Penguatan tegangan dapat dicari dengan pendekatan terlebih dahulu dengan

persamaan . Dengan Re adalah resistansi eksternal emitter untuk sinyal

ac yang dalam hal ini adalah RE//RL = 680//100 = 87,2, maka hitunglah

penguatan dengan rumus pendekatan tersebut. Av =……

11. Impedansi input dapat dihitung dengan persamaan Zin = Rth//( Re + re).

Besarnya Rth adalah R1//R2 . Dengan persamaan tersebut hitunglah impedansi

input Zin.

47


12. Pasang signal generator dengan masukan gelombang sinus dengan frekuensi 1

KHz dan amplitudonya 1 Vp-p. Ukurlah tegangan masukan Vi dan keluaran Vo.

Kemudian dari pengukuran ini hitung penguatan tegangan . Bandingkan

hasil perhitungan langkah 9 dengan hasil pengukuran tersebut.

13. Ukurlah beda phase antara input dan output pada frekuensi tersebut.

14. Ukurlah impedansi input rangkaian, dan bandingkan dengan hasil perhitungan

(langkah 10)

15. Hitunglah daya input Pin dengan persamaan . Dan hitung pula

daya yang didisipasikan pada beban keluaran Pout dengan persamaan

.

16. Dengan menggunakan hasil perhitungan langkah 14 dapat dihitung penguatan daya Ap

yaitu .

5. Hasil Percobaan

1. Perhitungan secara teori (pendekatan dengan analisis DC)

a. Menghitung Vbb

=

= (22000 / (10000+22000))*12

= 8.25 V

b. VE = IE * re

Jika IE sebesar 1,10 A dan r e sebesa 0,052Ω maka besarnya VE adalah 0,057 V

c. IE = (Hfe + 1) * Ib jika Ib sebesar 0,0109A maka besarnya IE adalah 1,110A

d. Vce = Vcc – Vrc – Ve

2. Hasil Perhitungan secara praktikum

a. Vb : c. Ie:

b. Ve : d. Vce:

3. Menghitung nilai re :

Jika nilai Ie sebesar 0,5mA maka nilainya re sebesar 0,052Ω

48


4. Besarnya nilai Av dengan

Jika nilai Re sebesar 8.72 Ω dan re sebesar 0,052 maka besarnya Av adalah 0,9994040

5. Impedansi secara teori: Zin = Rth//( Re + re)

Jika Rth = 6.875 Ω ; = 100 dan nilai Re + re = 87,252Ω maka dapat dihitung nilai Zin

sebesar 6.869587126Ω

Jika diketahui Vo / div sebesar 100mV

Dan Vi / div sebesar 100mV

6. Menghitung besarnya

Jika Vo = 0,12 dan V1 = 0,38 maka didapat nilai Av = 0,3157894737

7. Beda phase dari gambar di oscilloscope (a/b)*180º = 18 º

8. Nilai Zin pada rangkaian Zin = (R1 // R2) // Zib sedangkan nilai Zib bisa dihitung

dengan cara Hfe*rE maka didapatkan

Zin = (R1 // R2) // Zib

Zin = 6.875 // (100*0.052Ω)

Zin = 2.9606Ω

9. Menghitung Pin dan Pout jika diketahui Vin = 0,38 V dan Vout = 0,12V serta Zin =

2.9606Ω dan RL = 100Ω maka didapat:

= 0.02437958373 Watt

= 7,1978256x10-5

10. Menghitung Ap dengan =2.9524x10-3

6. Analisis Data

Prinsip Kerja

49


Pada prinsipnya konfigurasi penguat kolektor bersama (common-collector)

memiliki perhitungan penguatan (gain calculation) yang lebih sederhana dari pada

rangkaian penguat transistor yang dibahas sebelumnya. Jenis penguat transistor ini

disebut sebagai penguat kolektor bersama (common-collector) karena kedua

sumber sinyal (signal source) dan beban (load) berbagi sambungan seperti sebuah

titik hubungan bersama (common-connection point). Susunan rangkaian penguat

kolektor (common-collector) akan membuat tahanan beban (load resistor)

menerima arus basis dan kolektor yang berhubungan seri dengan emiter. Pada saat

sebuah resistor dihubungkan di antara keloktor dan tegangan catu daya (supply

voltage) serta emitter (ground) maka sebuah peningkatan tegangan basis akan

menyebabkan peningkatan tegangan emiter, namun pada saat bersamaan terjadi

penurunan tegangan kolektor yang nilainya hampir sama dengan nilai peningkatan

tegangan emiter. Hubungan yang terjadi antara peningkatan tegangan emiter dan

penurunan tegangan kolektor disebut sebagai pembalik fasa beban terbagi (split-

load phase inverter) dan hubungan ini sangat berguna untuk mengendalikan push-

pull amplifier walaupun impedansi keluaran (output impedance) pada 2 (dua)

terminal adalah sama.

Sifat yang terlihat dari percobaan diatas adalah :

1. Signal output dan sigal input satu phasa (tidak terbalik seperti Common Emitor)

2. Penguatan tegangan kurang dari 1 (satu)

3. Penguatan arus tinggi (sama dengan HFE transistor)

4. Impedansi input tinggi dan impedansi output rendah sehingga cocok digunakan

sebagai buffer

Perbandingan antara teori dari penguat common collector dan hasil

Penyebab perbedaan hasil perhitungan dan praktek

7. Tugas dan Pertanyaan

A. Tugas

1. Buatlah analisis ac dengan menggunakan parameter hybrid untuk rangkaian

percobaan 10.

50


Besarnya penguatan arus

AI = -Ic/Ib = (-hfe.Ib)/Ib = -hfe

Jadi penguatan arus pad aCE adalah AI =hfe , penguatan arus sama dengan

nilai hubung singkat dan tidak berpengaruh penambahan RE

Besarnya hambatan input adalah

Ri = Vi/IB = hie + (1+hfe).RE

Hambatan input bertambah sebesar (1+hfe)RE sehingga lebih besar

dibandingkan hie

Hambatan emitter menambah besarnya hambatan input

Besarnya penguatan tegangan

AV = (AI.RL)/Ri = (-hfe)/[hie+(1+hfe).Re]

Penambahan hambatan emitter mengurangi penguatan tegangan

Jika (1+hfe).Re >>> hie maka

AV = [(-hfe).RL]/(1+hfe).Re = -RL/Re

B. Pertanyaan

1. Mengacu pada gambar rangkaian percobaan, apa yang menyebabkan terjadi

perbedaan antara perhitungan tegangan bias dc dengan hasil pengukuran?

Jawab:

2. Berapa beda phase antara input dan output pada emitter follower?

Jawab: 18º

3. Buatlah rangkaian ekivalen sinyal kecil dengan menggunakan parameter hibrid,

cari data transistor dan kemudian hitung penguatan berdasarkan parameter

tersebut!

Jawab:

51


4. Bandingkan hasil pengukuran dengan perhitungan nomor 3 di atas dan juga

perhitungan berdasarkan pendekatan! Berikan komentar anda!

Jawab:

8. Kesimpulan

Besarnya penguatan tegangan dari rangkaian penguat common collector adalah mendekati

satu. Fungsi yang sangat berguna dari emitter follower adalahtransformasi impedansi

(resistansi), yaitu mempunyai resistansi input (rin) yangtinggi dan resistansi output (rout)

yang rendah. Untuk memberikan penjelasanprinsip kerja dari rangkaian penguat sinyal kecil,

dengan konfigurasi commoncollector, maka berikut ini diberikan suatu contoh perhitungan

penguatantegangan. Gambar Percobaan memperlihatkan gambar rangkaian penguat

commoncollector dengan bias tetap (fixed bias), kapasitor kopling input (C1= 10µF) dan

kapasitor kopling output (C2 = 100µ F).

52

laporan JOBSHEETPercobaan10(1)

Documents

Transcript of laporan JOBSHEETPercobaan10(1)