BAB III

PERCOBAAN 3

PRASIKAP TRANSISTOR

3.1 Tujuan Percobaan

1. Untuk mengetahui daerah kerja transistor

2. Untuk menganalisa ketiga konfigurasi transistor

3. Untuk mempelajari arus pada kaki-kaki transisto

3.2 Alat dan Bahan

1. Digital Multimeter DT 9205 A

2. Jumpper

3. Transistor NPN

4. Supply tegangan DC

5. Proto Board

6. Resistor

3.3 Gambar Rangkaian

3.3.1 Gambar Rangkaian Percobaan Common Emitter

Gambar 3.1 Gambar Rangkaian Percobaan Common Emitter (CE)

3.3.2 Gambar Rangkaian Percobaan Common Collector

Gambar 3.2 Gambar Rangkaian Percobaan Common Collector (CC)

3.3.3 Gambar Rangkaian Percobaan Common Basis

Gambar 3.3 Gambar Rangkaian Percobaan Common Basis (CB)

3.4 Langkah Percobaan

3.4.1 Percobaan Transistor Konfigurasi Common Base

1. Menyiapkan alat dan bahan

2. Merangkaikan rangkaian transistor dan resistor seperti pada Proto board

3. Menyambungkan ground (warna hitam) dengan kaki transistor basis

4. Menyambungkan kaki transistor emitter dengan supply DC sebesar – 12 V

(warna biru)

5. Menyambungkan kaki transistor collector dengan suplly DC sebesar +5 V

(warna kuning)

6. Mengukur besar tegangan pada common emitter, common collector, dan

common basis menggunakan multimeter

7. Mencatat hasil pengukuran

3.4.2 Percobaan Transistor Konfigurasi Common Emitter

1. Menyiapkan alat dan bahan

2. Merangkaikan rangkaian transistor dan resistor seperti pada Proto board

3. Menyambungkan ground (warna hitam) dengan kaki transistor emitter

4. Menyambungkan kaki transistor basis dengan supply DC sebesar +5 V

(warna kuning)

5. Menyambungkan kaki transistor collector dengan suplly DC sebesar +12

V (warna merah)

6. Mengukur besar tegangan pada common emitter, common collector, dan

common basis menggunakan multimeter

7. Mencatat hasil pengukuran

3.4.3 Percobaan Transistor Konfigurasi Common Collector

1. Menyiapkan alat dan bahan

2. Merangkaikan rangkaian transistor dan resistor seperti pada Proto board

3. Menyambungkan ground (warna hitam) dengan kaki transistor kolektor

4. Menyambungkan kaki transistor basis dengan supply DC sebesar + 5 V

(warna kuning)

5. Menyambungkan kaki transistor emitter dengan suplly DC sebesar - 12 V

(warna biru)

6. Mengukur besar tegangan pada common emitter, common collector, dan

common basis menggunakan multimeter

7. Mencatat hasil pengukuran

3.5 Data Percobaan

3.5.1 Percobaan Konfigurasi Common Base

Tabel 3.1 Percobaan Transistor Konfigurasi Common Emitter

No Tegangan VB (V) VC (V) VE (V)

1

CE daerah hidup

RE = 200 K

RB = 1,8 K

RC = 20 K

5,3 11,56 4,7

2

CE daerah hidup

RE = 20 K

RB = 1,8 K

RC = 10 K

5,18 12.02 4,64

3

CE daerah jenuh

RE = 1,8 K

RB = 20 K

RC = 10 K

2 1,37 1,35

3.5.2 Percobaan Konfigurasi Common Emitter

Tabel 3.2 Percobaan Transistor Konfigurasi Common Collector

No Tegangan VB (V) VC (V) VE (V)

1

CC daerah mati

RE = 33 K

RB = 200 K

RC = 200 K

7,4 8 8,01

2

CC daerah mati

RE = 200 K

RB = 2 K

RC = 100 K

1,09 1,88 1,92

3

CC daerah jenuh

RE = 2 K

RB = 20 K

RC = 1,8 K

12,16 3,94 0,02

3.5.3 Percobaan Konfigurasi Common Collector

Tabel 3.3 Percobaan Transistor Konfigurasi Common Basis

No Tegangan VB VC VE

1

CB daerah mati

RE = 20 K

RB = 2 K

RC = 2 K

1,3 2 2

2

CB daerah hidup

RE = 10 K

RB = 1 K

RC = 47 K

-8,16 4,7 -11,66

3

CB daerah jenuh

RE = 1 K

RB = 2 K

RC = 470

-0,5 -1 -5,05

3.6 Analisa dan Pembahasan

Teori Singkat

Transistor adalah komponen aktif tiga terminal disebut transistor

persambungan bipolar (BJT). Ketiga terminal tersebut adalah Basis (B), Colektor

(C) dan Emitor (E). Terdapat dua jenis kontruksi dasar BJT (Bipolar Junction

Transistor) , yaitu jenis n-p-n dan jenis p-n-p dan dibuat dua buah bahan

semikonduktor dengan dua tipe berbeda (semi konduktor tipe –n dan semi

konduktor tipe –p) yang disusun demikian sehingga tipe –n mengapit tipe –p atau

sebaliknya. Apabila semi konduktor tipe –n yang mengapit tipe –p maka disebut

transistor NPN, dan sebaliknya apabila semi konduktor tipe –p yang mengapit tipe

–n maka disebut transistor PNP.

Gambar 3.4 Struktur Fisis Transistor tipe NPN

Gambar 3.5 Struktur Fisis Transistor tipe PNP

Kaki-kaki pada transistor :

Emiter : Pemancar muatan

Colector : Pengumpul muatan

Basis : Pengendali

(a) (b)

Gambar 3.6 Representasi rangkaian dari tipe transistor (a) PNP; (b) NPN

Tanda anak panah menunjukan arah aliran arus. Untuk jenis transistor P-

N-P , transistor transistor terdiri dari dua sambungan p-n yang berperilaku seperti

diode. Setiap diode diberi prasikap maju atau prasikap mundur. Demikian juga

untuk transistor n-p-n, transistor terdiri dari dua sambungan p-n yang berperilaku

seperti diode. Setiap diode dapat diberi prasikap maju atau prasikap mundur,

sehingga transistor dapat memiliki empat daerah kerja

Daerah kerja transistor ada 4 daerah yaitu :

Tabel 3.4 Daerah kerja transistor

No JE JC Keterangan

1 maju mundur Transistor pada daerah Jenuh

2 maju maju Transistor pada daerah Aktif

3 mundur maju Transistor pada daerah Anti Aktif

4 mundur mundur Transistor pada daerah Mati

Untuk daerah pada nomor 3 menyebabkan transistor bekerja menyalahi

aturan yaitu :

Emiter berfungsi sebagai pengumpul muatan

Kolektor berfungsi sebagai pemancar muatan

Komponen-komponen arus pada transistor :

Gambar 3.7 Komponen arus pada transistor

Gambar komponen arus diatas hanya berlaku apabila transistor PNP diberi

prasikap maju pada JE dan mundur pada JC

Hukum Khircoff arus pada Transistor :

I E+ I B+ I C=0

Pada Emiter :

I E−I pE−I nE=0

I E=I pE+ InE

Pada Basis :

I B+ I pB+ I nB−I pco−I nco=0

I B=−I pB−I nB+ I pco+ I nco

I B=−I pB−I nB+ I co

Pada Kolektor :

I C+ I pC−I co=0

I C=I co−I pc

Arus-arus InE, IpB, dan Ico nilainya sangat kecil sehingga :

I E≈ I pE

I C≈−I pC

Jika diambil : I pC=αI E , maka :

I C=I co−αI E atau

α=−I c−I co

I E dengan α adalah peroleh arus sinyal kecil (narrow signal current

gain), secara umum ditulis :

α=−I c−I co

I E−I Eo

Dengan IEo = nilai arus emiter awal sehingga I C=−αI E+ I co(1−e

V c

ηV T )

Konfigurasi untuk transistor dipengaruhi oleh arus-arus pada basis,

kolektor, dan emiter tidak hanya itu konfigurasi pada transistor ditandai dengan

tembok potensial yang meninggi / merendah. Jika arus pada kolektor lebih positif

dari pada basis JE akan maju maka tembok potensial merendah, untuk arus pada

kolektor lebih negatif dari pada basis maka JC mundur maka tembok potensial

meninggi.

Konfigurasi Transistor

Konfigurasi Transistor ada 3 macam :

1. Transistor dengan konfigurasi basis bersama (CB)

Pada konfigurasi ini dapat diketahui dengan melihat basis sebagai acuan

tegangan atau basis yang diketanahkan.

2. Transistor dengan konfigurasi emitter bersama (CE)

Dalam hal ini emitor sebagai acuan tegangan atau yan diketanahkan

karena emitter terangkai pada masukan dan keluaran.

3. Transistor dengan konfigurasi kolektor bersama (CC)

Dengan kolektor sebagai acuan tegangan (V=0).

Gambar 3.8 Transistor dengan konfigurasi emiter bersama

(Common emitter)

Gambar 3.9 Transistor dengan konfigurasi basis bersama

(Common Base)

Gambar 3.10 Transistor dengan konfigurasi kolektor bersama

(Common Collector)

Tabel 3.5 Watak transistor

Watak CE CC CB

Masukan VBE=F(iB,VCE)│VCETetap VBC=F(iB,VEC)│VECTetap VBB=F(iE,VCB)│VCBTetap

Keluaran IC=F(iB,VCE) │IBTetap IE=F(iB,VEC) │IBTetap IC=F(iE,VCB) │IETetap

Grafik

Watak

masukan

Grafik

Watak

keluaran

Untuk analisis pada rangkaian transistor ada 2 yaitu :

1. Analisis statis (DC) atau analisis prasikap (biasing) yaitu analisis untuk

menentukan titik kerja transistor yang dinginkan atau analisis untuk

memberi prasikap pada transistor.

2. Analisis dinamis (AC) yaitu analisis untuk mencari keluaran bila

masukannya sinyal berfrekuensi.

Pada analisis statis (DC) pada rangkaian transistor dimaksudkan intuk

memberi prasikap transistor yaitu transistor tersebut akan dipekerjakan

pada daerah apa apakah daerah aktiv, daerah jenuh, ataupun daerah mati,

dan selanjutnya titi kerja transistor dapat ditentukan. Titik kerja transistor

biasanya ditandai dengan symbol Q (Operating Point / Quotient Point /

titik terang ).

4.6.1 Perhitungan Arus Transistor

4.6.1.1 Konfigurasi Common Emitter

Contoh Perhitungan

Tabel Perhitungan I B, I C, I E Rangkaian

Transistor Konfigurasi Common Emitter

Pengukuran

Tabel Hasil Perhitungan Pengukuran

Data Percobaan

Tabel Perbandingan Arus Kaki

Transistor Perhitungan dan Pengukuran

Tabel Perbandingan V CE, V CB, dan V BE

Pengukuran dan Perhitungan

Penjelasan Tabel

4.6.1.2 Konfigurasi Common Collector

Contoh Perhitungan

Tabel Perhitungan I B, I C, I E Rangkaian

Transistor Konfigurasi Common

Collector

Pengukuran

Tabel Hasil Perhitungan Pengukuran

Data Percobaan

Tabel Perbandingan Arus Kaki

Transistor Perhitungan dan Pengukuran

Tabel Perbandingan V CE, V CB, dan V BE

Pengukuran dan Perhitungan

Penjelasan Tabel

4.6.1.3 Konfigurasi Common Base

Contoh Perhitungan

Tabel Perhitungan I B, I C, I E Rangkaian

Transistor Konfigurasi Common Base

Pengukuran

Tabel Hasil Perhitungan Pengukuran

Data Percobaan

Tabel Perbandingan Arus Kaki

Transistor Perhitungan dan Pengukuran

Tabel Perbandingan V CE, V CB, dan V BE

Pengukuran dan Perhitungan

Penjelasan Tabel

4.6.2 Perhitungan Daya pada Masing-masing Kaki Transistor

4.6.2.1 Konfigurasi Common Emitter

Tabel Data Percobaan Karakteristik

Transistor Rangkaian Common Emitter

Contoh Perhitungan

Tabel Hasil Perhitungan Daya Kaki

Transistor

4.6.2.2 Konfigurasi Common Collector

Tabel Data Percobaan Karakteristik

Transistor Rangkaian Common

Collector

Contoh Perhitungan

Tabel Hasil Perhitungan Daya Kaki

Transistor

4.6.2.3 Konfigurasi Common Base

Tabel Data Percobaan Karakteristik

Transistor Rangkaian Common Base

Contoh Perhitungan

Tabel Hasil Perhitungan Daya Kaki

Transistor

4.7 Kesimpulan