LEMBAR PENGESAHAN

Jurnal Praktikum Elektronika Lanjutan dengan judul praktikum “CBC (Common Base

Configuration)” disusun oleh:

Nama : Kurnia Rizky

Nim : 20600112054

Kelas : Fisika 3,4

Golongan : B

Kelompok : III

Telah diperiksa dan dinyatakan ACC oleh Asisten dengan nilai :

Makassar, 02 Mei 2014

Asisten Praktikan

NUR THAHIRAH.U,S.Pd NIRWANA

NIM: 20600112053

Mengetahui Koordinator Asisten,

Elektronika Lanjutan

MUH. SYIHAB IKBAL,S.Pd

Karakteristik Transistor Basis Ditanahkan (CBC)

Nirwana, Zulfahmi, Jabal Ahsan, Nurfausiah, Syahrial Ramadhan

Jurusan Pendidikan Fisika Fakultas Tarbiyah UIN Alauddin Makassar

Abstrak

Telah dilakukan praktikum elektronika lanjutan dengan judul “Karakteristik Transistor Basis Ditanahkan (CBC)”. Praktikum ini dilaksanakan di Laboratorium Elektronik Jurusan Pendidikan Fisika. Praktikum ini bertujuan untuk memahami karakteristik transistor basis ditanahkan dan memahami prinsip kerja transistor basis ditanahkan. Ada beberapa variabel pada praktikum ini, yaitu pada ciri statik masukan yang menjadi variabel manipulasi adalah besarnya hambatan potensiometer (R1), variabel ukur adalah tegangan basis-emitor dan arus emitor, variabel kontrol adalah tegangan sumber dan hambatan potensiometer, variabel konstan adalah tegangan kolektor basis sedangkan pada ciri statik keluaran yang menjadi variabel manipulasi besarnya hambatan potensiometer (R2), variabel ukur adalah tegangan kolektor-basis dan arus kolektor, variabel kontrol adalah hambatan potensiometer dan tegangan sumber, variabel konstan adalah arus emitor. Pada input yang dikonstankan adalah tegangan basis-colektor dan pada output yang dikonstankan adalah arus pada emitor. Berdasarkan hasil pengamatan menunjukkan bahwa pada karakteristik transistor basis ditanahkan terdiri dari input dan output dimana pada input diberi panjar maju pada persambungan antara emitor-basis sedangkan pada output diberi panjar mundur pada persambungan antara kolektor-basis. Berdasarkan praktikum ini sehingga dapat menggambarkan ciri masukan dan keluaran pada CBC dan karakteristik masukan tegangan antara basis-kolektor tidak mempengaruhi pada masukan, tetapi akan mempengaruhi arus pada emiter.

Kata Kunci: Transistor, IE, VBE, IC, VCB,

TUJUAN

1. Memahami karakteristik transistor basis ditanahkan.

2. Memahami prinsip kerja transistor basis ditanahkan.

METODOLOGI EKSPERIMEN

Teori Singkat

Semikonduktor memiliki karakteristik tersendiri, yaitu: maju saat ini dan tegangan

cadangan (Khandpur, 1999:122). Pada umumnya semi konduktor bersifat sebagai isolator

pada suhu dekat 0°C dan pada suhu kamar bersifat sebagai konduktor semi knduktor yang

digunakan untuk membuat diode terdiri dari campuran bahan semikonduktor intrinsik dengan

unsure kelompok V atau kelompok III (Sutrisno, 1986:71).

Transistor adalah suatu komponen aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor. Ada

dua macam transistor, yaitu transistor dwikutub (bipolar) dan transistor efek medan (Field

Effect Transistor-FET). Transistor dwikutub dibuat dengan menggunakan semikonduktor

ekstrinsik jenis p dan jenis n. Transistor seakan-akan dibentuk dari penggabungan dua buah

dioda. Penggabungan dua buah diode tersebut sehingga menghasilkan transistor dalam dua

tipe yaitu tipe NPN dan tipe PNP (Daryanto, 2011: 44).

Gambar 1: susunan transistor dwikutub (a) transistor pnp (b) transistor npn

Ketiga bagian transistor ini disebut emitor, basis dan kolektor. Masing-masing bagian

transistor ini dihubungkan ke luar transistor dengan menggunakan konduktor sebagai kaki

transistor. Pada transistor dwikutub sambungan p-n antara emitor dan basis diberi panjar maju

sehingga arus mengalir dari emitor ke basis (Sutrisno:117). Daerah n mempunyai banyak

sekali electron pita konduksi dan daerah p mempunyai banyak sekali hole. Oleh sebab itu,

transistor junction sering disebut transistor bipolar. Pada tahun 1949, Shockley mencoba teori

transistor junction dan hasil pertamanya dihasilkan dalam tahun 1951. Dampak transistor

dalam elektronik sangatlah besar. Disamping dimulainya industry semikonduktor multi-

bilyun dollar, transistor pun telah membuka jalan pada penemuan-penemuan rangkaian

terintegrasi, piranti opto elektronik dan prosesor mikro (Malvino, :102).

Pada transistor npn, seluruh polaritas arus dan tegangan merupakan kebalikan dari transistor pnp. Arus output IC sepenuhnya ditentukan oleh arus input IE dan tegangan output (kolektor ke basis) VCB = VC. Output ini secara implisit dapat ditulis sebagai:

IC = ( 1 )

Demikian juga jika VCB dan IE kita perlakukan sebagai variable independen, tegangan input (emitor ke basis) VEB sepenuhnya ditentukan oleh kedua variable independen tersebut:

IEB = ( 2 )

( Robert L. Boylestad, 2010 : 117 )

Daerah kerja transistor terdiri: Keluaran atau sambungan kolektor yang memiliki

karakteristik dengan tiga wilayah dasar yaitu daerah aktif, daerah cut off atau daerah potong

dan daerah saturasi (Stan, 2000: 104).

Ciri Masukan Common Basis

Lengkung ciri masukan transistor dengan hubungan basis ditanahkan sama dengan

lengkungan ciri Statik dioda dalam keadaan panjar maju oleh karena sambungan emitor-

basis diberi panjar maju.

Pada ciri statik masukan transistor perlu diperhatikan hal berikut :

Gambar 2. Lengkung ciri statik masukan transistor basis ditanahkan.

a. Bentuk ciri statik masukan serupa dengan ciri statik dioda dalam keadaan panjar maju.

Ini tak mengherankan oleh karena sambungan emitor basis merupakan suatu dioda

dengan panjar maju.

b. Ciri statik masukan hampir berimpit untuk berbagai nilai VCB. Hal ini berarti tegangan

keluaran (VCB) tak banyak berpengaruh pada masukan. Suatu penguat memang

seharusnya demikian. Apa yang terjadi pada keluaran tak terasa pada masukan.

Ciri Keluaran Common Basis

Ciri keluaran statik menyatakan bagaimana arus kolektor iC berubah dengan VCB

untuk berbagai nilai arus statik dari emitor IE.

Pada ciri keluaran transistor dengan hubungan basis ditanahkan perlu diperhatikan

hal berikut :

Gambar 3. Lengkung ciri statik keluaran transistor basis ditanahkan.

a. iC iE, karena iC = iEA dan 1. Hal ini juga berarti arus keluaran iC berbanding lurus

dengan arus masukan iE. Dikatakan transistor dwikutub adalah suatu piranti yang

dikendalikan oleh arus.

b. Ciri statik keluaran mempunyai kemiringan amat kecil (sangat horizontal). Ini berarti

hambatan keluaran transistor yang merupakan kebalikan kemiringan ic(vCB) mempunyai

nilai amat besar yaitu sama dengan hambatan isyarat kecil dioda yang ada dalam

keadaan tegangan mundur, yaitu dioda sambungan kolektor basis.

Dari beberapa referensi yang telah diperoleh diatas dapat disimpulkan bahwa

transistor adalah suatu komponen aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor yang terdiri

transistor dwikutub (bipolar) dan transistor efek medan (Field Effect Transistor-FET).

Transistor bipolar terdiri 3 kaki yaitu kaki emitor sebagai keluaran, colektor sebagai

pengumpul elektron, basis sebagai tumpuan atau landasan dan transistor terdiri tipe p dan

tipe n dan pada transistor Common Base Congfiguration (CBC) tipe NPN dan PNP.

Alat dan komponen

1. Alat

a. Power supplay 2 buah

b. Multimeter digital 2 buah

c. Multitester 1 buah

2. Komponen

a. Potensiometer B10KΩ 2 buah

b. Transistor 1 buah

c. Kabel penghubung 1 buah

d. Probe multitester 2 buah

Identifikasi Variabel

Ciri statik masukan (input):

1. Variabel manipulasi : besarnya hambatan potensiometer (R2)

2. Variabel ukur : tegangan basis-emitor (VBE) dan kuat arus emitor (IE).

3. Variabel kontrol : hambatan potensiometer (R1) dan tegangan sumber (Vs)

4. Variabel konstan : tegangan colektor-basis (VCB)

Ciri statik keluaran (output):

1. Variabel manipulasi : Besarnya hambatan potensiometer (R1)

2. Variabel ukur : tegangan colektor-basis (VCB) dan kuat arus kolektor (Ic)

3. Variabel kontrol : hambatan potensiometer (R2) dan tegangan sumber (Vs)

4. Variabel konstan : arus emitor (IE)

Definisi Operasional Variabel

Ciri statik masukan:

1. Besarnya hambatan potensiometer (R2) merupakan besarnya nilai hambatan yang dapat

diubah-ubah atau dimanipulasi nilai hambatannya pada ciri statik masukan dengan

memutarnya.

2. Tegangan basis-emitor (VBE) adalah besarnya beda potensial antara basis dan emiter yang

diberi panjar maju dan diukur dengan voltmeter bersamaan pada saat potensiometer

diputar.

3. Arus emitor (IE) adalah kecepatan aliran muatan yang mengalir dari tegangan basis-

emitor (VBE) sebagai sumber tegangan input dan diukur dengan ammeter bersamaan pada

saat potensiometer diputar

4. Tegangan sumber adalah tegangan yang menjadi sumber potensial pada rangkaian CBC

yang diukur menggunakan voltmeter.

5. Hambatan potensiometer (R1) merupakan suatu komponen eletronika yang terhubung

langsung dengan sumber tegangan dan dapat dimanipulasi nilai hambatannya.

6. Tegangan colektor-basis (VCB) adalah beda potensial antara kolektor-basis yang diberi

panjar mundur dan dibuat konstan pada masukan.

Ciri statik keluaran:

1. Besarnya hambatan potensiometer (R1) merupakan besarnya nilai hambatan yang dapat

diubah-ubah atau dimanipulasi nilai hambatannya pada ciri statik masukan dengan

memutarnya.

2. Tegangan colektor-basis (VCB) adalah beda potensial antara kolektor dan basis yang

mendapat panjar mundur dan diukur menggunakan voltmeter pada saat potensiometer

diputar.

3. Kuat arus colektor (Ic) adalah aliran muatan yang mengalir dari tegangan VBC sebagai

sumber tegangan output dan diukur dengan ammeter pada saat potensiometer diputar.

4. Hambatan potensiometer merupakan suatu komponen eletronika yang terhubung

langsung dengan sumber tegangan dan dapat dimanipulasi nilai hambatannya.

5. Tegangan sumber adalah tegangan yang menjadi sumber potensial pada rangkaian CBC

yang diukur menggunakan voltmeter.

6. Arus emitor (IE) adalah aliran muatan yang mengalir dari tegangan VBE sebagai sumber

tegangan input yang dibuat konstan.

Prosedur Kerja

1. Ciri Statik Masukan

a. Mengetes komponen yang akan digunakan yaitu transistor dan potensiometer.

b. Merangkai dan mempelajari KIT percobaan common base configuration tipe NPN

sebagai berikut:

Gambar 4 : Rangkaian ciri statik masukkan

c. Memutar kedua potensiometer agar nilai VCB, VBE dan IC = 0.

d. Menempatkan voltmeter pada kaki basis-kolektor untuk mengukur tegangan pada

VCB dan memutar potensiometer R1 agar nilai VCB konstan dengan nilai 0,03 V.

e. Menempatkan voltmeter pada kaki basis-emitor untuk mengukur tegangan pada

VBE serta menempatkan amperemeter pada kaki emitor untuk mengukur arus pada

IE.

f. Memutar potensiometer R2 secara terus-menerus dan mengamati penunjukan

voltmeter sebagai tegangan basis-emitor (VBE) dan pada saat itu pula kita

mengamati penunjukan amperemeter sebagai arus emitor (IE).

g. Mengulangi kegiatan d sampai e dengan nilai VCB 0,09 V dan 0,012 V.

h. Mencatat hasil pengamatan pada tabel pengamatan.

Output input

2. Ciri statik keluaran

a. Merangkai dan mempelajari KIT percobaan common base configuration tipe NPN

sebagai berikut:

Gambar 5: Rangkaian ciri statik keluaran

b. Memutar kedua potensiometer agar nilai IE, IC, dan VCB = 0

c. Menempatkan amperemeter pada kaki emitor untuk mengukur arus pada IE dan

memutar potensiometer R2 agar nilai IE konstan dengan nilai 0,04 mA.

d. Menempatkan voltmeter pada kaki basis-kolektor untuk mengukur tegangan pada

VBC serta menempatkan amperemeter pada kaki kolektor untuk mengukur arus

pada IC.

e. Memutar potensiometer R1 secara terus menerus dan mengamati voltmeter sebagai

VBC dan pada saat itu pula mengamati penunjukan amperemeter sebagai IC.

f. Mengulangi kegiatan c sampai d dengan nilai IE yaitu 1,13 mA dan 2,15 mA.

g. Mencatat hasil pengamatan pada tabel pengamatan.

PEMBAHASAN

Kegiatan 1; Hubungan antara arus IE dan tegangan VBE pada ciri statik masukan

Pada percobaan ini, kami menggunakan 2 buah tegangan sumber masing-masing 6

volt yang diberi arus DC, transistor dengan tipe NPN, tegangan sumber sebesar 6 volt, batas

ukur voltmeter 20 volt, batas ukur ammeter sebesar 200 mA, dan 2 buah potensiometer yang

bernilai 10 KΩ. Pada percobaan ini kami menghubungkan tegangan negatif pada power

supplay dengan basis yang terhubung dengan masukan pada potensiometer dan kami

hubungkan tegangan positif pada power supplay dengan kolektor yang terhubung dengan

masukan pada potensiometer serta kaki basis kami sambungkan dengan kedua tegangan

sumber yang terhubung dengan kedua potensiometer. Basis terhubung dengan emitor dan

kolektor sehingga basis dipakai bersama artinya “transistor basis ditanahkan”. Sambungan

antara kolektor-basis diberi panjar maju sedangkan sambungan antara basis-emitor diberi

panjar mundur.

Untuk mencari ciri statik masukan pada percobaan ini kami meninjau hubungan antara

IE dan VBE dengan mengkonstankan besar nilai VCB. Berdasarkan grafik yang kami peroleh

dari 3 data disimpulkan bahwa bahan semikonduktor transistor yang digunakan pada

percobaan ini adalah silikon karena tegangan basis-emitor (VBE) berada pada rentang 0,6 volt.

Selain itu diperoleh bahwa IE berbanding lurus dengan VCB semakin besar nilai VCB semakin

besar pula IE. Karena sambungan emitor-basis diberi panjar maju sehingga lengkung ciri

masukan transistor dengan hubungan basis ditanahkan sama dengan lengkungan ciri statik

dioda dalam keadaan panjar maju. Berdasarkan percobaan berbagai nilai VCB hampir berimpit.

Hal ini berarti tegangan keluaran VCB tak banyak berpengaruh pada masukan sehingga

transistor dapat digunakan untuk memperkuat arus dan tegangan. Percobaan ini dikatakan

berhasil karena sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa bentuk ciri statik masukan serupa

dengan ciri statik dioda dalam keadaan panjar maju. Ini tak mengherankan karena sambungan

emitor basis merupakan suatu dioda dengan panjar maju. Teori juga menyatakan bahwa ciri

statik masukan hampir berimpit untuk berbagai nilai VCB. Hal ini berarti tegangan keluaran

VCB tak banyak berpengaruh pada masukan. Suatu penguat merupakan yang terjadi pada

keluaran tak terasa pada masukan.

Kegiatan 2; Hubungan antara arus IC dan tegangan VCB pada ciri statik keluaran

Pada percobaan ini, kami menggunakan 2 buah tegangan sumber masing-masing 6

volt yang diberi arus DC, transistor dengan tipe NPN, tegangan sumber sebesar 6 volt, batas

ukur voltmeter 20 volt, batas ukur ammeter sebesar 200 mA, dan 2 buah potensiometer yang

bernilai 10 KΩ. Pada percobaan ini kami menghubungkan tegangan positif pada power

supplay dengan basis yang terhubung dengan potensiometer dan kami hubungkan tegangan

negatif pada power supplay dengan emitor yang terhubung dengan potensiometer serta kaki

basis kami sambungkan dengan kedua tegangan sumber yang terhubung dengan kedua

potensiometer. Basis terhubung dengan emitor dan kolektor sehingga basis dipakai bersama

artinya “transistor basis ditanahkan”. Sambungan antara basis-emitor diberi panjar mundur

sedangkan sambungan antara kolektor-basis diberi panjar mundur.

Untuk mencari ciri statik keluaran pada percobaan ini kami meninjau hubungan antara

IC dan VCB dengan mengkonstankan besar nilai IE. Berdasarkan grafik ciri keluaran statik

menyatakan bagaimana arus kolektor Ic berubah dengan VCB untuk berbagai nilai arus statik

dari emitor IE. Besar IC hampir sama dengan IE artinya arus keluaran IC berbanding lurus

dengan arus masukan IE. Ciri statik keluaran mempunyai kemiringan yang sangat kecil yang

berarti hambatan keluaran transistor yang merupakan kebalikan kemiringan IC dan VCB

mempunyai nilai amat besar yaitu sama dengan hambatan isyarat kecil dioda yang ada dalam

keadaan tegangan mundur, yaitu dioda sambungan kolektor basis. Percobaan ini sesuai

dengan teori yang menyatakan bahwa arus IC hampir sama atau sama dengan IE karena IC = αIE

dan α hampir sama atau sama dengan 1. Hal ini juga berarti arus keluaran Ic berbanding lurus

dengan arus masukan IE. Dikatakan transistor dwikutub adalah suatu piranti yang

dikendalikan oleh arus. Pada hasil percobaan yang kami dapatkan bentuk lengkung ciri

keluaran static transistor basis ditanahkan hampir sama dengan teori yang telah ada. Bahwa

arus kolektor iC berubah dengan VCB untuk berbagi nilai arus static dengan emitter IE

mempunyai kemiringan amat kecil (sangat horizontal) terlihat pada bentuk grafik yang kami

peroleh.

SIMPULAN DAN DISKUSI

1. Simpulan

Prinsip kerja transistor basis ditanahkan yaitu kaki basis digroundkan artinya kaki basis

dipakai bersama sehingga terhubung dengan kaki kolektor dan kaki emitor. Dimana kaki

emitor sebagai masukan, kaki kolektor sebagai keluarannya. Pada persambungan antara

emitor-basis diberi panjar maju sehingga arus mengalir dari emitor ke basis dan diteruskan ke

kolektor, karena kolektor sebagai pengumpul sehingga arus berkumpul pada kolektor lalu

keluar di emitor sedangkan spersambungan antara kolektor-basis diberi panjar mundur

sehingga arus tidak dapat membalik dari kolektor ke basis dan arus hanya mengalir dari

kolektor ke basis.

Karakteristik masukan pada transistor basis ditanahkan yaitu pada lengkung ciri masukan

dari transistor basis ditanahkan sama dengan lengkung ciri static dioda dalam keadaan panjar

maju oleh karena sambungan emitor-basis diberi panjar maju dan tegangan keluaran tidak

banyak berpengaruh pada masukan. Sedangkan, karakteristik untuk keluaran pada transistor

basis ditanahkan yaitu pada lengkung ciri keluaran static menyatakan bagaimana hubungan

arus kolektor IC terhadap VCB untuk berbagai nilai arus dari emitter IE. dimana arus kolektor

tidak berpengaruh pada VCB, sehingga arus kolektor hampir sama dengan arus emitor.

2. Diskusi

Pada percobaan yang telah kami laksanakan dapat disimpulkan bahwa jenis transistor

yang digunakan adalah NPN. Untuk percobaan selanjutnya sebaiknya digunakan transistor

tipe NPN dan PNP. karakteristik masukan dan keluaran transistor basisi ditanahkan, secara

khusus harus dipahami melalui sifat-sifat dari komponen transistor, khususnya basis

ditanahkan,dimana karakteristik penting transistornya pada output dan input terdapat

perbedaan yang ekstrem antara panjar maju dan panjar mundur. \

DAFTAR RUJUKAN

Amos, Stan and Mike James.2000. Principles Of Transistor Circuit. New Delhi: A Division

Of Reed Educational and Professional.

L.Boylestad, Robert .2010. Electronica Teoria de Circuit. Mexico: Pearson Educacion.

Malvino, Albert Paul. 1995. Electronic Principle. Jakarta: Erlangga.

Sutrisno. 1986. Elektronika Teori dan Penerapannya. Bandung: ITB.