LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Transistor adalah piranti atau komponen elektronika aktif yang

mempunyai tiga terminal yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektor (C),

yang terbuat dari bahan semikonduktor. Transistor dapat bersifat

isolator atau konduktor, kemampuan transistor ini memungkinkan

transistor digunakan untuk "switching" (pada elektronika digital) atau

"amplification (penguatan)" (pada elektronika analog). Dalam rangkaian

analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat).

Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil

(stabilisator) dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-

rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan

tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa

sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori dan fungsi rangkaian-

rangkaian lainnya.

Umumnya transistor digunakan sebagai penguat sinyal dalam bentuk

tegangan. Pada dua titik kerja tertentu, yaitu titik saturasi dan

cutoff, daerah cut-off—sebuah transistor berada pada daerah cut-off

adalah ketika junction basis-emitter di bias mundur (reverse bias),

sehingga semua arus bernilai 0 dan VCE(Cut-off)=VCC, sedangkan daerah

saturasi yaitu ketika junction basis-emitter di bias maju (forwar

bias). Sehingga Arus Collector maksimal adalah (IC = VCC/RL) dan

VCE(Saturation) = 0 (ideal saturation), maka transistor dioperasikan sebagai

switching elektronik.

Prinsip yang digunakan dalam transistor sebagai penguat adalah arus

kecil pada basis digunakan untuk mengontrol arus yang lebih besar yang

diberikan ke kolektor melewati transistor tersebut. Dari sini dapat

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASARkita lihat bahwa fungsi dari transistor hanya sebagai penguat ketika

arus basis akan berubah. Perubahan arus kecil pada basis mengontrol

inilah yang dinamakan dengan perubahan besar pada arus yang mengalir

dari kolektor ke emitter.

Pada percobaan pada transistor sebagai switching, akan kita ketahui

prinsip kerja dari transistor sebagai switching, dimana kita juga akan

mengetahui daerah saturasi dan cut-off, hubungan antara ketiga arus

pada transistor, hubungan dengan penguatan arus serta hubungan dengan

tegangan-tegangannya.

1.2 Tujuan

1. Untuk memahami transistor dikontrol oleh arus

2. Untuk memahami daerah saturasi dan cut-off

3. Untuk mengaplikasikan transistor sebagai switching

4. Untuk mengetahui prinsip kerja transistor sebagai switching

BAB II

DASAR TEORI

Transistor mempunyai dampak yang besar sekali pada bidang

elektronika. Di samping mengawali industri semikonduktor yang bernilai

multimiliard dolar, transistor juga telah mengantar kita kepada

sejumlah penemuan-penemuan baru yang berkaitan seperti rangkaian-

rangkaian terpadu (intergrated circuit singkatannya IC), piranti-

piranti optoelektronika, dan mikroprosesor-mikroprosesor. Hampir semua

perlengkapan elektronika yang dirancang masa kini mempergunakan

piranti-piranti semikonduktor.

Dalam kebanyakan kasus penerapan, transistor menunjukkan

kemampuan yang menggungguli tabung hampa. Penggunaannya memungkinkan

pelaksanaan fungsi-fungsi yang sulit atau bahkan tidak mungkin

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASARdilakukan dengan tabung-tabung hampa. Hal ini terasa sekali terutama

dalam industri komputer. Para sejarahwan sependapat bahwa transistor

bukan sekedar memperbaharui industri komputer, melainkan betul-betul

menciptakannya.

Struktur suatu transistor adalah seserpih kristal yang terdiri

dari tiga daerah dengan isi tak-murnian yang berbeda seperti

transistor npn. Bagian yang disebut emiter mengandung tak-murnian yang

berkadar tinggi; tugasnya adalah menyalurkan atau menyuntikkan

elektron ke dalam basisnya. Daerah yang disebut basis (alas)

mengandung tak-murian yang berkadar rendah dan merupakan bagian yang

sangat tipis. Tugasnya adalah meneruskan sebagian terbesar dari

elektron suntikan-emiter tersebut kepada kolektor. Tingkat kadar tak-

murnian dalam kolektor terletak diantara kadar-kadar tak mrnian dari

emitter dan basis. Kolektor merupakan daerah yang terbesar dari tiga

daerah transistor tersebut, karena harus menangani disipasi energy

yang lebih besar dari dua daerah lainnya. Untuk tranistor npn,

electron bebas merupakan pembawa-pembawa mayoritas dalam emitter dan

kolektor.

Transistor mempunyai dua persambungan satu antara emitter dan

basis, yang lain antara basis dan kolektor. Sehubungan dengan ini,

suatu transitor dapat dipandang sebagai dua diode yang dalam hubungan

saling membelakang. Dalam gambaran ini diode di sebelah kiri disebut

diode emitter-basis atau singkatnya diode emitter. Diode di sebelah

kanan disebut diode kolektor-kolektor atau secara singkat diode

kolektor. Transistor mempunyai dua persambungan yang satu antara

emitter dan basis, yang lai antara basis dan kolektor. Sehubungan

dengan ini, suatu transistor dapat dipandang sebagai dua diode yang

dalam hubungan saling membelakang. Dalam gambaran ini, diode di

sebelah kiri disebut diode emitter-basis, atau singkatnya diode

emitter. Diode di sebelah kanan disebut diode kolektor-basis atau

secara singkat diode kolektor.

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASARDalam transistor npn, elektron-elektron bebas dari emitter akan

berdifusi menyeberangi persambungan emitter dan masuk ke dalam basis.

Sebagai akibatnya, ini menimbulkan lapisan pengosongan (EB). Dalam

pembahasan berikutnya, kita selalu mengandaikan transistor yang

disebut itu adalah transistor silikon kecuali diberi keterangan lain.

Pemberian prategangan kepada transistor menunjukkan transistor

npn dengan basis yang diketanahkan. Karena basisnya bersekutu dengan

simpal-simpal emitter dan kolektror, rangkaian ini disebut hubungan

(atau konfigurasi) basis-sekutu (CB). Kadang-kadang disebut pula

konfigurasi dengan basis yang diketanahkan. Satu daya dc disebelah

kiri akan member prategangan balik kepada diode emitter dan satu daya

dc di sebelah kanan akan member prategangan balik kepada diode

kolektor. Karena kedua diode tersebut mendapat prategangan-balik, arus

dalam masing-masing diode hampir sama dengan nol.

Menunjukkan kemungkinan lain satu daya dc disebelah kiri memberi

prategangan maju keada diode emitter dan satu daya dc di sebelah kanan

juga memberi prategangan maju kepada diode kolektor. Karena itu

masing-masing diode dilalui arus yang besar.

Pada saat diode emitter diberi prategangan maju, electron-

elektron bebas dalam emitter belum tentu akan memasuki daerahbasis.

Namun jika tegangan yang diberikan itu melebihi 0,7 V maka sejumlah

besar dari electron-elektron bebas tersebut akan memasuki daerah

basis. Electron-elektron bebas yang berada pada basis ini, sekarang

dapat mengalir it uterus masuk kedalam penyalur keluar basis, atau

menyebrangi persambungan kolektron. Komponen arus basis yang mengalir

bahwa disebut arus rekombinasi kareba electron-elektron bebas

bersangkutan harus bergabung kembali dengan lubang-lubang sebelum

dapat mengalir keluar dari penyalur basis. Arus rekombinasi adalah

arus yang kecil karena basis transistor mengandung lubang-lubang tak-

murian yang berjumlah kecil.

Mengingat bahwa daerah basis sangat tipis dan mengandung tak-

murnian yang berkadar rendah, sebagian terbesar dari electron-elektron

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASARbebas dalam daerah basis akan berdifusi ke dalam kolektor. Segera

setelah memasuki kolektor, electron-elektron bebas tersebut akan

mengalir ke dalam penyaluran keluar dari kolektor dan meneruskan

perjalanannya ke terminal positif dan baterai.

Kita membayangkan adanya arus tunak electron-elektron yang

meninggalkan terminal negative dari sumber dan memasuki daerah

emitter. Prategangan maju pada diode emitter memang akan memaksa

electron-elektron bebas ini mengalir ke dalam daerah basis. Namun

daerah yang tipis dari basis serta kadar tak-murnian yang rendah dalam

basis akan member waktu yang cukup panjang kepada hamper semua

electron tersebut untuk berdifusi ke dalam electron sebelum sempat

bergabung kembali dengan lubang-lubang dalam basis. Elektron-elektron

bebas ini selanjutnya mengalir keluar dari kolektor dan masuk ke dalam

terminal positif dari satu daya kolektor. Dalam kebanyakan transistor,

lebih dari 95 persen electron-elektron suntikan-emiter kan mengalir ke

dalam kolektor dan kurang dari 5 persen yang bergabung kembali dengan

lubamg-lubang basis dan mengalir keluar melalui penyalur basis.

Berikut ini pernyataan dari yang perlu diingat tentang operasi

transistor:

1. Untuk operasi normal, diode emitter diberi prategangan maju dan

diode kolektor diberi prategangan balik.

2. Arus kolektor hamper sama dengan arus emitter

3. Arus basis kecil sekali

Menunjukkan ukuran relative dari arus emitter, arus kolektor dan

arus basis. Secara kebetulan, arus basis sama dengan selisih antara

arus emitter dan arus kolektor. Dalam lambing matematis, ini

berartiberlakunya persamaan:

IB = IB - IC…………………………………………………………………………………….…(2.1)

Langkah berikutnya untuk memahami operasi transistor secara lebih

mendalam adalah pengupasan atas dasar diagram energy. Pemberian

prategangan maju kepada diode emitter akan memberi energy cukup besar

kepada electron-elektron bebas untuk dapat bergerak dari emitter ke

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASARbasis. Segera setelah memasuki basis, electron-elektron bebas ini

menjadi pembawa-pembawa minoritas kerana berada didalam daerah p.

untuk hamper semua jenis transistor, 95 persen lebih dari pembawa-

pembawa minoritas ini mempunyai umur yang cukup panjang untuk

berdisfusi ke dalam lapisan pengosongan kolektor dan meluncur ke dalam

kolektor yang menempati tingkat energy lebih rendah. Electron-elektron

bebas itu akan melepaskan energinya, kebanyakan dalam bentuk panas.

(Malvino,P.A,1985)

Dalam elektronika penguat merupakan penerapan sifat-sifat

komponen elektronika yang paling utama. Tanpa penguatan sinyal-sinyal

lemah tidak mungkin terbentuk system elektronika yang bermanfaat.

Kebutuhan penguatan pada mulanya diperlukan dalam memperkuat sinyal

radio yang amat lemah agar dapat menggetarkan membrane pengeras suara.

Kemudian penguatan juga diperlukan dalam intrumentasi pengukuran

untukmemperkuat sinyal keluaran transduser yang amat lemah.

Dalam sejarahnya komponen penguat yang mula-mula adalah triode

tabung hampa (yang tidak akan dijelaskan di sini) setelah diketemukan

transistor, maka transistor merupakan komponen penguat utama. Sifat-

sifat transistor sendiri tidak diuraikan.

Penguat dasar dengan transistor bipolar, dari dasar elektronika

kita ketahui karakteristik keluaran transistor misalnya

dalamkonfigurasi emitter-umum (CE) karakteristik keluaran seperti itu

merupakan hubungan antara arus kolektor IC dan tegangan antara kolektor

dan emitter VCE.

Rangkaian penguat merupakan rangkaian penguat elementer emitter-

umum (CE). Dalam rangkaian penguat ini kita anggap basis transistor

digerakkan oleh suatu sumber arus IB dan kolektor diberi satu oleh daya

VCC. sinyal yang harus diperguat adalah arus basis ib. Arus penggerak

basis IB yang tetap besarnya dan arus sinyal yang berubah menurut

waktu, bersama-sama mengalir lewat basis transistor sebagai arus basis

sesaat iB.

IB = iB + ib ………………………………………………………………………………………(2.2)

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASARKarakteristik keluaran perubahan arus-kolektor iC terhadap

perubahan tegangan kolektor- emitter VCE dengan parameter iB. untuk

dapat menganalisa bagaimana penguat bekerja, akan kita pelajari lebih

dahulu bagaimana perubahan arus kolektorterhadap perubahan tegangan

kolektor-emiter. Dari hukum tegangan kirchoff:

VCE = VCC – iC . RL………………………………………………….…………………………..(2.3)

dimana RL adalah tahanan bebam rangkaian , atau berarti :

IC = …………………………..…………………………………………………………(2.4)

Vcc merupakan tegangan baterai yang tetap besarnya, sedang Vce

merupakan tegangan antara kolektor dan emitter yang besarnya dapat

diubah-ubah sesuai dengan yang diinginkan. Misalnya, kalau Vce diberi

harga nol (Vce = 0) ic = Vcc/RL. titik ic = Vcc/RL (Vce = 0 ) merupakan

perpotongan sumbu absis ic dengan garis lurus ic = (Vcc-Vce)/RL yang

dinamakan garis beban. Sedang perpotongan garis beban dengan ordiat

(sumbu Vce) merupakan titik dimana IC = 0, yaitu kalau Vcc=Vce. (yang

merupakan keadaan dimana transistor terputus, cutoff).

Garis beban yang merupakan tempat keudukan titik kerja Q dari

penguat. Titik kerja Q tersebut ditentukan oleh tegangan Vce yang

diberikan antara emitter dan kolektor. Bahwa harga Vce tergantung pada

satu tegangan Vcc dan beban RL yang harganya dapat dipilih. Titik kerja

Q tersebut menentukan harga Ic dan Vce yang dapat dipilih sembarang

dalam garis beban. Namun, untuk menjamin linearitas keluaran terhadap

masukan ib, disarankan memilih Q ditengah-tengah garis beban, atau di

tengah daerah aktif.

Yang dimaksudkan dengan penguatan adalah perbandingan antara

harga besaran keluaran dengan harga masukan. Penguatan tegangan adalah

perbandingan tegangan keluaran (dalam enguat CE,Vce) dan tegangan

masukan (dalam hal ini VBE). Penguatan arus adalah perbandingan arus-

keluar (arus kolektor ic) dengan arus masukan iB. penguatan sering pula

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASARdisebut sebagai perolehan (gain), yang menunjukkan seberapa besar

tengangan/arus keluaran diperoleh dari tegangan /arus masukan.

Dalam setiap penguatan yang selalu diutamakan adalah penguatan

dari sinyal yang diperkuat. Karena itu dalam hal ini selalu

dibicarakan penguatan sebagai perbandingan antara nilai pertambahan

besaran keluaran dengan pertambahan besaran masukan. Jadi pnguatan

arus adalah :

AI = ic/ib = Dic/DiB……………………………………………………………………………..(2.5)

Av =DVCE/DVBE………………………………………………………………………………..(2.6)

Rangkaian pencatukan transistor mempunyai sejarah tersendiri.

Pencatukan (biasing) transistor artinya bagaimana memberikan

tegangan/arus tertentu pada terminal-terminal transistor agar dapat

bekerja sesuai dengan apa yang diinginkan. Dengan penentuan tegangan

tertentu akan kita peroleh titik-kerja penguat dalamdaerah aktif

dengan menghidari kemungkinan terjadinya distorsi.

Menunjukkan penguat transistor dengan dua catu day (baterai) yang

berada dalam rangkaian itu sendiri dalam lingkar masukan VBB memberikan

catu pada basis dari transistor, dan dalam lingkar keluaran VCC

memberikan catu daya pada kolektor-emiter, menunjukkan penguat

transistor dengan daya dua sumber catu, namun sumber catu berada

diluar rangkaian tersebut, yang merupakan sumber arus searah luar.

Menunjukkan penguat transistor dengan satu sumber catu, karena dua

sumber catu jelas merupakan pemborosan. Basis dan kolektor diberi satu

dari satu sumber daya saja, yaitu dari VCC melalui tahanan RB2 dan RC.

dengan demikian lebih hemat sumber daya. Menunjukkan penguat

transistor yang dilengkapi dengan kapassistor gandeng (kopling) dalam

rangkaian masukdan rangkaian keluarannya. Kapasitor CB1 dan CB2

dinamakan kapasitor pemblok. Kapasitor CB1 digunakan untuk

menggandengkan sinyal masukan ke transistor, mencegah tegangan searah

dan melewatkan sinyal. Kapasitor-kapasitor ini bertugas memisahkan Vs

dn RL dari tahanan R1, R2, RC dan RE yang digunakan untuk pencatuan.

dengan demikian tegangan kolektor tetap tidak muncul pada keluaran dan

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASARV0 merupakan perkuatan replica dari VS. keluaran penguat sering

dimasukkan sebagai sinyal ke tingkat berikutnya tanpa mempengaruhi

pencatuannya karena adanya kapasitor pembelok CB2 kapasitor pintas CE

dipilih sedemikian rupa sehingga (seperti halnya CB1 dan CB2 ) akan

dianggap terhubung singkat pada frekuensi rendah dan RE digunakan

sebagai penstabil catu. Akibat kenaikan suhu, karakteristik masukan

maupun keluaran penguat transistor akan berubah cepat. Keluaran garis

lengkung IC dengan IB tetap dapat naik 50-10% dari karakteristik pada

suhu normal. Akibatnya IC memebesar lebih cepat relative terhadap

perubahan IB . ini berarti membesarnya.

(Sutanto, 2006)

Parameter sirkuit dapat dihubungkan dengan sifat semikonduktor

mendasar. Penjelasan lengkap tidak akan dicoba di sini, kita bisa

mengingat bagaimanapun hasilnya yang akan didapat. Untuk pendekatan

yang baik amplifikasi saat forp - np karena basis yang pada tipis

dibandingkan dengan panjang difusi lubang.

Namun efek daerah basis sempit telah mungkin diabaikan untuk

resistansi emitor adalah resistensi difusi kurang lebih sama dengan

resistansi maju pnp junction dioda:

......................................................................

........................................................(2.7)

Waktu hidup operator hanya dalam besarnya terlalu rendah

menyebabkan operator menghilang sebelum mereka mencapai kolektor.

Tidak seumur hidup namun rendah mempengaruhi respon frekuensi, diberi

alpha wajar untuk memulai dengan.

Variabel penting lainnya adalah lebar dasar dan resistivitas dari

berbagai bagian. Untuk alpha tinggi dan respon frekuensi yang baik itu

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASARs penting bahwa daerah basis menjadi kurus. Upaya terakhir telah

berkonsentrasi pada upaya mereduksi nilainya kurang dari 0,5 mil.

Untuk alpha yang baik, arus dari emitor harus seluruhnya terdiri

dari pembawa minoritas, arus emitor berasal dari dasar mengarah ke

alpha rendah, karena emtter ini saat yang tidak dikumpulkan oleh

kolektor. Jadi resistivitas rendah yang diinginkan dalam emitor tinggi

resistivitas di dasar. Kolektor terbaik yang dibuat dengan

resistivitas tinggi, untuk mengizinkan penggunaan tegangan tinggi dan

amplication listrik maka tinggi.

Perubahan yang paling serius dari sifat transistor

dengan suhu perubahan resistansi kolektor. Sebuah aspek yang paling

penting dari transistor yang operasi pada frekuensi setinggi 10

megacycles. Dengan penerapan medan magnet, coklat menaikkan batas

frekuensi sekitar 40megaeyeles. Ini ditemukan terjadi karena

pembangunan dan memperpendek jalur aliran arus antara emitor dan

kolektor.

Di sisi lain, ketika junction transistor pertama kali diproduksi,

ditemukan bahwa, seperti yang diharapkan, peningkatan daerah

persimpangan, dan perubahan geometri, pengurangan range frekuensi yang

dapat dioperasikan.

Sebagian besar karakteristik yang lain dari perangkat

persimpangan seperti tegangan dan daya aplikasi, kebisingan, dan

stabilitas karakteristik yang sangat unggul daripada perangkat titik

kontak. Resistor diperoleh dalam bentuk filament tipis dengan

konduktivitas tertentu terminal kotak logam dan disolalasi dengan

sambungan. (Dunlap Crawford,

1960)

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR

3.1 PERALATAN

1. PSA Adjust

Fungsi : sebagai sumber tegangan DC(12V).

2. Multimeter Digital

Fungsi : sebagai pengukur arus dan tegangan.

3. Protoboard

Fungsi : sebagai tempat untuk merangkai komponen

sementara.

4. Jumper

Fungsi : sebagai penguhubung komponen atau rangkaian.

5. Penjepit buaya

Fungsi : sebagai penghubung rangkaian dengan peralatan.

6. Saklar

Fungsi: untuk menghubungkan dan memutuskan arus listrik.

7. Kabel Penghubung

Fungsi : untuk menghubungkan PSA pada arus PLN

3.2 KOMPONEN

1. Resistor 1 K

Fungsi : sebagai hambatan arus dan tegangan.

2. Transistor C945

Fungsi : sebagai switching pada rangkaian.

3. LED Tiga warna (Red, Green, Blue)

Fungsi : sebagai indikator cahaya dan untuk mengetahui bahwa

arus sudah mengalir pada rangkaian.

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR

3.3 PROSEDUR PERCOBAAN

1. Disediakan peralatan dan komponen yang akan digunakan.

2. Dirangkai komponen seperti skema rangkaian pada papan protoboard.

3. Dihubungkan tegangan PSA ke rangkaian

4. Dinyalakan PSA

5. Di atur tegangan PSA sebesar 5 V

6. Diamati apa yang terjadi pada rangkaian, apakah lampu LED pada

rangkaian hidup atau tidak.

7. Dilakukan percobaan diatas dari 1 – 6 untuk tegangan 4 volt, 3

volt, 2 volt, 1 volt, dan 0 volt.

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Data Percobaan

Vin Keadaan LED

0 Mati

1 Mati

2 Mati

3 Hidup (redup)

4 Hidup

5 Hidup (terang)

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR

Medan, 31 Oktober 2013

Asisten, Praktikan,

(Lurani Sitorus)

(Marta Masniary Nainggolan)

4.2 Analisa Data

1. Tegangan maksimal dan minimal transistor!

Jawab:

Titik jenuh atau tegangan saturasi untuk transistor germanium

adalah sekitar 0,1 sampai 0,2 V, sedang untuk transistor silikon

sekitar 0,5 sampai 0,6 V, nilai VBE di daerah aktif adalah 0,2 V

untuk germanium dan 0,7 V untuk silikon. Tegangan VCE untuk tegangan

breakdownya adalah 40 V.

Jika dari data sheet yaitu maka dapat dilihat tegangan maksimum dan

minimumnya:

Parameter Tegangan

Minimum

(V)

Tegangan

Maksimum

(V)

Tegangan breakdown kolektor-basis 60

Tegangan breakdown kolektor-

emiter

50

Tegangan breakdown emiter-basis 5

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASARTegangan saturasi kolektor-emiter 0,3

Tegangan saturasi basis-emiter 1

Tegangan basis-emiter 1,4

2. Tegangan dari LED!

Jawab:

Tegangan pada LED biasanya 0,7- 2,2 V, Sehingga penting untuk

tetap membatasi arus pada LED, karena jika kita langsung mencatu

LED dengan tegangan 5V langsung dari catu daya, maka itu sama saja

kita  membakar LED tersebut. Arus yang besar akan merusak gerbang

PN. Itu adalah sebab utama mengapa resistor pembatas arus

digunakan.

Tegangan kerja pada sebuah LED menurut warna yang dihasilkan :

1. Infra merah : 1,6 V

2. Merah : 1,8 V – 2,1 V

3. Oranye : 2,2 V

4. Kuning : 2,4 V

5. Hijau : 2,6 V

6. Biru : 3,0 V – 3,5 V

7. Putih : 3,0 – 3,6 V

8. Ultraviolet : 3,5 V

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR3. Tegangan dari resistor!

Jawab:

Tegangan pada resistor bergantung pada power ratingnya.

Resistor dengan daya rendah di bawah 1 watt biasanya menggunakan

table warna yang cukup rumit dalam pembacaan resistansinya, berikut

adalah tabel ukuran resistensi.

Warna ke

1

Warna ke 2Warna ke 3 Warna ke 4

Hi tam - 0 -

Coklat 1 1 0

Merah 2 2 00

Orange 3 3 000

Kuning 4 4 0000

Hijau 5 5 00000

Biru 6 6 000000

Ungu 7 7 0000000

Abu abu 8 8

Putih 9 9

Emas Toleransi 5%

Perak Toleransi

10%

4. Buktikan secara teori arus Ic, IB, IE dan jelaskan keadaan saturasi

dan cutoff dari 5-0 Volt!

Jawab:

IE = IC + IB

IC = αdc. IE

IB = IC / βdc.

Untuk garis beban yang menggambarkan titik jenuh dan cutoff yaitu

Pada titik jenuh VCE = 0

VCC - ICRC - VCE = 0

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASARIC (jenuh) =

IB =

Apabila rangakaian transistor sebagai saklar menggunakan jenis

transistor NPN, maka ketika basis diberi tegangan 5- 4 V (IB=Max) ,

transistor akan berada dalam kondisi ON (Saturasi), besarnya tegangan

pada basis tergantung dari spesifikasi transistor itu sendiri (hFE,

Vcc, dan IC Max). Pada kondisi ini tegangan Collector-Emitor (VCE)

mendekati nol (0 Volt) . Sebaliknya jika terminal Basis tidak diberi

arus atau tegangan 0 V (IB=0), maka transistor akan berada dalam

kondisi Cut-Off dan terminal Collector-Emitor terputus seolah saklar

terbuka, akibatnya arus tidak akan mengalir dari Collector ke Emitor.

Dalam kondisi ini tegangan Collector-Emitor akan maksimal (VCE= VCC).

5. Kurva dari Basis dan Kolektornya dengan tegangan VCE!

Jawab:

Daerah operasi transistor

 Daerah aktif

Semua titik operasi antara titik cutoff dan penjenuhan adalah daerah

aktif dari transistor. Dalam daerah aktif, dioda emiter dibias forward

dan dioda kolektor dibias reverse. Perpotongan dari arus basis dan

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASARgaris beban adalah titik stationer (quiescent) Q seperti dalam gambar.

daerah kerja transistor yang normal adalah pada daerah aktif, dimana

arus IC konstan terhadap berapapun nilai Vce. Pada daerah aktif arus

kolektor sebanding dengan arus basis. Penguatan sinyal masukan menjadi

sinyal keluaran terjadi pada daerah aktif.

Daerah cut off

Titik sumbat (cut off) adalah titik dimana garis beban memotong kurva

IB = 0, pada titik ini arus basis adalah nol dan arus kolektor kecil

sehingga dapat diabaikan . Pada titik sumbat, dioda emiter kehilangan

forward bias, dan keerja transistor yang normal terhenti.

VCE(CUT OFF) = VCC

Daerah Saturasi

Daerah saturasi (jenuh) adalah daerah dengan VCE hampir 0 V. Kondisi

jenuh adalah kondisi dimana pembawa mayoritas dari emiter, rekombinasi

pembawa minoritas ke arus basis.

Perpotongan dari garis beban dan kurva IB = IB (SAT) disebut penjenuhan

(saturation). Pada titik ini arus basis sama dengan IB (SAT) dan arus

kolektor adalah maksismum. Pada penjenuhan, dioda kolektor kehilangan

reverse bias dan kerja transistor yang normal terhenti.

Daerah breakdown

Daerah breakdown adalah suatu daerah yang umumnya tidak digunakan

kecuali untuk dioda khusus seperti dioda zener.

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR

BAB V

GAMBAR PERCOBAAN

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR

BAB VI

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASARKESIMPULAN DAN SARAN

6.1 KESIMPULAN

1. Dari percobaan yang telah dilakukan bahwa hubungan arus pada

transistor adalah

= dan = dimana

hFE. dengan perkataan lain

besar gain arus yang mengalir pada kolektor dikendalikan oleh

besar arus basis. Dan saat ketika suatu tegangan yang dialirkan

kurang dari 2 volt atau melebihi dari 5 volt maka arus tidak

dapat mengalir, diakibatkan oleh kapasitas-kapasitas setiap

transistor.

2. Dari percobaan yang telah dilakukan bahwa daerah saturasi dan

cut off dapat dilihat dari grafik karakteristik dibawah ini.

Titik sumbat (cut off) adalah titik dimana garis beban memotong

kurva IB = 0, pada titik ini arus basis adalah nol dan arus

kolektor kecil sehingga dapat diabaikan . Pada titik sumbat,

dioda emiter kehilangan forward bias, dan keerja transistor yang

normal terhenti.

VCE(CUT OFF) = VCC

Daerah saturasi (jenuh) adalah daerah dengan VCE hampir 0 V.

Kondisi jenuh adalah kondisi dimana pembawa mayoritas dari

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASARemiter, rekombinasi pembawa minoritas ke arus basis.

Perpotongan dari garis beban dan kurva IB = IB (SAT) disebut

penjenuhan (saturation). Pada titik ini arus basis sama dengan IB

(SAT) dan arus kolektor adalah maksismum. Pada penjenuhan, dioda

kolektor kehilangan reverse bias dan kerja transistor yang normal

terhenti.

3. Prinsip Transistor sebagai penghubung (saklar) : transistor akan

mengalami Cut-off apabila arus yang melalaui basis sangat kecil

sekali sehinga kolektor dan emitor akan seperti kawat yang

terbuka, dan Transistor akan mengalami jenuh apabila arus yang

melalui basis terlalu besar sehingga antara kolektor dan emitor

bagaikan kawat terhubung dengan begitu tegangan antara kolektor

dan emitor Vce adalah 0 Volt dari cara kerja diataslah kenapa

transistor dapat difungsikan sebagai saklar.

4. Dari percobaan yang telah dilakukan bahwa pengaplikasian

transistor sebagai switching terjadi dengan memanfaatkan kedua

keadaan transistor saturasi (sebagai saklar tertutup) dan cutoff

(sebagai saklar terbuka).

6.2 SARAN

1. Agar praktikan selanjutnya mengetahui telebih dahulu peralatan

dan komponen yang akan digunakan

2. Agar praktikan selanjutnya memahami prosedur percobaan sebelum

pratikum

3. Agar praktikan selanjutnya lebih teliti dalam mengukur tegangan

menggunakan multimeter

4. Agar praktikan selanjutnya teliti mengamati perubahan kontras

lampu LED pada percobaan

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR

RESPONSI

NAMA : Marta Masniary Nainggolan

NIM : 120801034

KELOMPOK : IV/B

JUDUL PERC. : Transistor sebagai switching

ASISTEN : Lurani Sitorus

(Nilai: 71)

1. Tuliskan komponen dan peralatan serta fungsi dan simbol dalam

rangkaian percobaan transistor sebagai switching!

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASARJawab:

PERALATAN

1. Penjepit buaya

Fungsi : sebagai penghubung rangkaian dengan peralatan

2. Protoboard

Fungsi : sebagai tempat untuk merangkai rangkaian sementara

3. Jumper

Fungsi : sebagai penghubung antar komponen

4. PSA

Fungsi : sebagai sumber tegangan DC pada rangkaian

5. Saklar

Fungsi : sebagai memutus dan menghubungkan kembali aliran arus

KOMPONEN

1. Resistor ( )

Fungsi : sebagai hambatan pada rangkaian

2. Transistor C945 ( )

Fungsi : sebagai penguat pada rangkaian dan sebagai saklar

3. LED ( )

Fungsi : untuk mengetahui adanya aliran arus yang dilewatkan

pada rangkaian tersebut

2. Tuliskan prinsip kerja dari transistor sebagai switching!

Jawab:

Prinsip kerja dari transistor sebagai switching yaitu transistor

dioperasikan pada salah satu dari keadaan saturasi atau keadaan

titik sumbat (cut off) dan bukan dioperasikan pada sepanjang

garis beban. Transistor akan mengalami cutoff apabila arus yang

melalaui basis sangat kecil sekali sehinga kolektor dan emitor

akan seperti kawat yang terbuka, dan transistor akan mengalami

jenuh apabila arus yang melalui basis terlalu besar sehingga

antara kolektor dan emitor bagaikan kawat terhubung

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASARdengan begitu tegangan antara kolektor dan emitor Vce adalah 0

Volt, maka transistor akan seperti sebuah saklar terbuka dari

kolektor  ke emiter sehingga arus tidak akan mudah mengalir

melalui transistor.

3. Tentukan warna dari nilai pada resistor berikut:

a. 1K

b. 5K7

c. 2Ω7

d. 576Ω

Jawab:

a. Coklat, Hitam, Merah

b. Hijau, Ungu, Merah

c. Merah. Ungu, Coklat

d. Orange, Merah, Merah

e. Hijau, Ungu, Biru, Coklat

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR

TUGAS PERSIAPAN

NAMA : Marta Masniary Nainggolan

NIM : 120801034

KELOMPOK : IV/B

JUDUL PERC. : Transistor sebagai switching

ASISTEN : Lurani Sitorus

1. Jelaskan prinsip kerja transistor sebagai switching!

Jawab:

Transistor dioperasikan pada salah satu dari keadaan saturasi

atau keadaan titik sumbat ( cut off ) dan bukan dioperasikan pada

sepanjang garis beban. Transistor akan mengalami cutoff apabila

arus yang melalaui basis sangat kecil sekali sehinga kolektor dan

emitor akan seperti kawat yang terbuka, dan transistor akan

mengalami jenuh apabila arus yang melalui basis terlalu besar

sehingga antara kolektor dan emitor bagaikan kawat terhubung

dengan begitu tegangan antara kolektor dan emitor Vce adalah 0

Volt, maka transistor akan seperti sebuah saklar terbuka dari

kolektor  ke emiter sehingga arus tidak akan mudah mengalir

melalui transistor.

2. Tuliskan aplikasi dari transistor sebagai switching!

Jawab:

- Rangkaian Running LED.

Rangkaian Running LED ini dibuat dengan menggunakan dua buah IC

CMOS MC14017 sebagai decade counter. IC CMOS ini mempunyai

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASARkarakteristik untuk mengaktifkan salah satu bit outputnya saja

dan mampu memberikan arus sampai 10mA. Arus output ini sudah

cukup untuk menyalakan sebuah LED dengan kecerahan yang cukup.

- Rangkaian Indikator Kendaraan

Pada umumnya pada waktu malam hari di saat jalan-jalan risiko

kecelakaan meningkat. Kdang-kadang terjadi bahwa kendaraan kita

rusak dan kita butuh bantuan. Dalam kondisi seperti ini reflektor

dapat digunakan yang secara otomatis akan menyala ketika menerima

cahaya dari kendaraan lain yang lewat di dekatnya.

Rangkaian Indikator Kendaraan ini berupa reflektor terdiri dari

LDR, IC pewaktu (NE555), beberapa LED terang dan transistor

(BC549) yang digunakan sebagai penyangga. Di sirkuit ini timer

555 dikonfigurasi dalam mode osilasi.

Ketika cahaya redup penurunan potensial terjadi pada LDR di bawah

tingkat yang ditetapkan oleh VR1. Karena ini terminal reset

(pin4) dari NE555 yang naik untuk memungkinkan osilator. Dengan

kata lain kita dapat mengatakan bahwa di hadapan cahaya, hambatan

pada pin4 dari IC1 sangat rendah. Oleh karena itu tidak ada

sinyal yang dilewatkan ke pin4 dari IC1 sehingga tegangan di pin

4 menjadi sama dengan nol. Sebagai hasil dari rangkaian tegangan

rendah tetap OFF dan sebaliknya kegelapan terjadi begitu pin4

dari IC1 menjadi tinggi.

3. Data sheet C945.

Jawab:

(Terlampir)

4. Contoh rangkaian transistor sebagai switching dan jelaskan!

Jawab:

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASAR

Gambar di atas merupakan gambar fungsi transistor sebagai saklar,

berupa rangkaian saklar elektronik dengan memakai transistor

jenis PNP dan  NPN.  TR4 (PNP) serta TR3 (NPN) digunakan untuk

mematikan dan menghidupkan LED. TR3 digunakan sebagai pemutus

serta penyambung hubungan diantara katoda LED dengan ground.

Dengan demikian apabila transistor dalam posisi ON maka LED akan

nyala, sedangkan bila transistor dalam keadaan OFF maka LED

menjadi mati.

Dengan kaki emitor yang berhubungan dengan ground, maka kita

harus melakukan cara tertentu agar transistor menyala. Caranya

yakni dengan membuat keadaan saklar SW1 menjadi ON hingga basis

transistor pada TR3 memperoleh bias yang bersumber dari tegangan

positif. Hal ini akan mengakibatkan transistor menjadi jenuh / ON

sehingga kaki emitor dengan kaki kolektor menjadi tersambung.

Sebaliknya, dengan cara membuat keadaan SW1 menjadi OF akan

membuat LED mati.

TR4 digunakan sebagai penyambung dan pemutus hubungan diantara

tegangan positif dan anoda LED. Dengan demikian apabila

transistor ON maka LED jadi menyala, sebaliknya LED jadi mati

bila transistor posisinya OFF. Di sini kaki emitor berhubungan

dengan tegangan positif. Maka dari itu untuk menyalakan

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DASARtransistor, kita harus mengatur keadaan saklar SW2 menjadi ON

hingga basis transistor pada TR4 memperoleh bias dari tegangan

negatif sehingga transistor jadi jenuh / ON  dimana posisi kaki

emitor tersambung dengan kaki kolektor. Dengan merubah posisi SW1

menjadi OFF maka LED akan mati.