LAPORAN PRAKTIKUM LABORATURIUM ANALOG

NOMOR PERCOBAAN : 03

JUDUL PERCOBAAN : RESISTANSI DIODA

KELAS / GROUP : TELKOM 3B/3

NAMA PRAKTIKAN : INDAH DIAN PRATIWI

PARTNER : 1. ANGGA MOSANTO PRATAMA

2. WHITA FEBRINA NURKANTI

TANGGAL PERCOBAAN : 15 OKTOBER 2012

TGL. PENYRHN LAP. : 17 OKTOBER 2012

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA

2012

PERCOBAAN IX

KARAKTERISTIK TRANSISITOR COMMON BASIS

9.1 TUJUAN :

1. Mempelajari karakteristik input transistor dalam konfigurasi common basis.

2. Mempelajari karakteristik output transistor dalam konfigurasi common basis.

3. Mempelajari ciri – ciri harga dari resistansi input, resistansi output, dan penguatan

arus transistor dalam konfigurasi common basis.

9.2 ALAT DAN KOMPONEN YANG DIGUNAKAN :

1. DC Power Supply Pascal PS 150242 : 2 buah

2. Voltmeter analog SANWA CX 506a : 3 buah

3. Resistor 1 KΩ : 2 buah

4. Transistor NPN BC 107 : 1 buah

5. Kabel – kabel penghubung

9.3 DASAR TEORI

Dasar Pengoperasian BJT

Pada bab sebelumnya telah dibahas dasar pengoperasian BJT, utamannya untuk kasus

saat sambungan kolektor-basis berpanjar mundur dan sambungan emitor-basis berpanjar

maju. Arus emitor sebagai fungsi dari tegangan emitor-basis sebagai

untuk transistor n-p-n, dimana T V = 25 mV pada temperatur ruang. Io berasal dari pembawa

muatan hasil generasi termal, sehingga secara kuat merupakan fungsi temperatur, dan

harganya hampir berlipat dua untuk setiap kenaikan 10oC. Harga Io sangat bervariasi dari satu

transistor ke transistor yang lain walaupun untuk tipe dan pabrik yang sama.Hampir seluruh

arus emiter berdifusi ke daerah basis dan menghasilkan arus kolektor, dimana harganya lebih

besar dari arus basis. Kita menuliskan

dimana merupakan parameter transistor terpenting kedua, dan disebut sebagai penguatan

arus (current gain – sering dinyatakan dengan simbul h fe atau h FE untuk kasus tertentu).

Harga juga sangat bervariasi dari satu transistor ke transistor lain walaupun untuk tipe yang

sama. Untuk transistor tipe 2N3055 (biasanya digunakan untuk arus besar), hFE untuk arus 4

amper dapat berharga dari 20 – 70. Harga hFE mengalami perubahan terhadap harga arus

kolektor, naik dari 32 pada 10 mA ke maksimum 62 pada arus 3 A, dan selanjutnya jatuh ke

harga 15 untuk arus 10 A.

Untuk transistor tipe LM394C (biasa digunakan untuk arus rendah), FE h untuk arus 1

mA berubah dari 225 ke harga lebih dari 500. Harga FE h dapat naik dari 390 pada arus 1 A

ke harga 800 pada arus 10 mA.

10.2 Karakteristik Keluaran

10.2.1 Konfigurasi Basis-Bersama (Common-Base Configuration)

Rangkaian transistor seperti pada gambar 10.1 disebut konfigurasi basis bersama karena

basis digunakan untuk terminal masukan maupun keluaran. Karakteristik i-v BJT dengan

konfigurasi ini dapat kita kembangkan dari pemahaman kita tentang diode dan pengoperasian

transistor.

Karena sambungan emitor-basis seperti diode berpanjar maju, maka karakteristik

masukan rangkaian ini (gambar 10.2-b) mirip dengan karakteristik diode (gambar 10.2-a).

Terlihat bahwa efek dari tegangan kolektor-basis VCB cukup kecil.

Dengan VCB berharga positif dan emitor hubung terbuka, iE = 0 volt dan bagian basis kolektor

pada dasarnya berpanjar mundur. (VCB berharga negatif akan membuat sambungan kolektor-

basis berpanjar maju dan akan mengalir iC berharga negatif). Untuk iE0, iC ICBO (lihat

gambar 10.2-c), karakteristik kolektor mirip dengan karakteristik diode gambar 10.2-a pada

kuadran tiga. Untuk iE5 mA, arus kolektor meningkat sebesar iE5 mA (lihat

persamaan 3.2) dan menampakkan bentuk kurva. Karena faktor selalu lebih kecil dari satu (

/ 1), maka secara praktis konfigurasi basis-bersama tidak baik sebagai penguat arus.

1. CiriMasukan 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 :

a. Bentuk cirri static masukan serupa dengan cirri statik diode dalam keadaan panjar

maju. Ini tak mengherankan oleh karena sambungan emitor basis merupakan suatu

diode dengan panjar maju.

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

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

memang seharusnya demikian.

Keduasifat di atas membuat transistor dapat digunakan untuk memperkuat isyarat.

Suatu perubahan kecil pada VCB oleh suatui syarat masukan yang kecil akan

menyebabkan perubahan arus emitor iE yang besar. Perubahan ini diteruskan menjadi

arus isyarat iC, yang diubah menjadi isyarat tegangan oleh RC, yaitu vo = iC RC, yang

lebih besar dari pada tegangan isyarat masukan.

2. CiriKeluaran Common Basis

Ciri keluaran statik menyatakan bagaimana arus kolek toriC berubah dengan VCB untuk berbagai nilai

arus statik dari emitor IE. Lengkung ciri statik transistor

Ciri keluaran transistor dengan hubungan basis ditanahkan perlu diperhatikan hal berikut :

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

lurus dengan arus masukan iE. Dikatakan transistor dwi kutub adalah suatu piranti

yang dikendalikan oleh arus.

b. Ciri static 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 diode sambungan kolektor basis.

9.4 LANGKAH PERCOBAAN

1. Karakteristik Input

Gambar 1 Rangkaian karakteristik input common basis

a. Hubungkan rangkaian seperti pada gambar 1.

b. Aturlah VCC sehingga VCB = 0 V. Kemudian atur pula VEE = 0 V. Ukurlah IE dan

VEB, catat hasilnya pada tabel 1.

c. Ubah VCC sehingga VCB = 2V. Kemudian ukur ulang IE dan VEB.

d. Ulangi pengukuran ini untuk harga VCB dan VEE yang lain.

2. Karakteristik Output

Gambar 2. Rangkaian karakteristik output common basis

a. Hubungkan rangkaian seperti pada gambar 2.

b. Aturlah VCC sehingga VCB = 0 V. Kemudian atur pula VEE sehingga IE = 0.

Ukurlah IC dan catat hasilnya pada tabel 2.

c. Ubah VCC sehingga VCB = 2 V. Kemudian atur pula VEE sehingga IE = 0.

Ukurlah IC.

d. Ulangi pengukuran ini untuk harga VCB dan IE yang lain.

9.5 DATA HASIL PERCOBAAN

Tabel 1. Karakteristik Input

Vbe

(V)

Vcb = 0 V Vcb = 2 V Vcb = -4 V Vcb = 6 V Vcb = -8 V

Ie

(mA)

Veb

(V)

Ie

(mA)

Veb

(V)

Ie

(mA)

Veb

(V)

Ie

(mA)

Veb

(V)

Ie

(mA)

Veb

(V)

0 0 0 -0,005 0 -0,005 0 0 0 0 0

-2 -1,95 -0,6 -1,35 -0,6 -1,35 -0,6 -1,3 -0,65 -1,35 -0,7

-4 -3,5 -0,7 -3 -0,65 -3 -0,65 -3 -0,7 -3 -0,7

-6 -6 -0,75 -5 -0,7 -5 -0,7 -5 -0,7 -5 -0,75

-8 -7 -0,8 -7,5 -0.75 -7,5 -0,75 -7 -0,75 -7 -0,75

Tabel 2. Karakteristik Output

Vcb = 0 V Vcb = 2 V Vcb = -4 V Vcb = 6 V Vcb = -8 V

Ie

(mA)

Ic

(mA)

Ie

(mA)

Ic

(mA)

Ie

(mA)

Ic

(mA)

Ie

(mA)

Ic

(mA)

Ie

(mA)

Ic

(mA)

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1 1,02 1 1 1 1,1 1 1 1 1

2 1,4 2 2,1 2 2,1 2 2,1 2 2,2

3 1,5 3 2,5 3 3 3 3,05 3 3,3

4 1,6 4 2,7 4 4 4 4,1 4 4,2

9.6 ANALISA

Gambar Grafik Kurva Karakteristik Input Transistor Common Basis

Pada percobaan ini terjadi perubahan arus yang signifikan setelah VEB lebih besar atau sama

dengan 0.6 V. Hal ini berarti Transistor telah memasuki mode aktif.

Gambar Grafik Kurva Karakteristik Output Transistor Common Basis

Untuk membuat IE konstan, maka didapatkan nilai Ic dari VCB yang ditentukan. Grafik

tersebut terdapat beberapa kurva berdasarkan nilai IE, yang semakin kebawah maka nilai IE

semakin kecil. Jika nilai IE minus, berarti Transistor masih cut-off atau tidak konduksi

(seperti diode off). Dan jika nilai IE makin keatas, diatas IE max, berarti transistor saturasi.

Dalam percobaan ini terdapat dua loop, loop pertama untuk menentukan karakteristik

input transistor, dan yang kedua untuk karakteristik output transistor.

Loop 1 :

RE = 𝑉𝐸𝐸 – 𝑉𝐸𝐵

𝐼𝐸

o Untuk, VCB = 0 V, VEE = -2 V

RE = −2−0.7

7,5 𝑚𝐴= 3,6 𝑘Ω

VCB = 2 V

RE = −2−0.6

1.95 𝑚𝐴 = 1,3 𝑘Ω, dan untuk VCB seterusnya RE = 1,3 𝑘Ω.

o Untuk, VCB = 0 V, VEE = -4 V

RE = −4−0.7

3,5 𝑚𝐴= 1,34 𝑘Ω. untuk VCB seterusnya RE =1,34 𝑘Ω.

o Untuk, VCB = 0 V, VEE = -6 V

RE = −6−0.75

6 𝑚𝐴= 1,13 𝑘Ω. untuk VCB seterusnya RE = 1,13 𝑘Ω.

o Untuk, VCB = 0 V, VEE = -8 V

RE = −8−0.8

7,5 𝑚𝐴= 1,2 𝑘Ω. untuk VCB seterusnya RE = 1,2 𝑘Ω.

Berdasarkan rumus diatas, besar RE berbanding terbalik dengan IE.

Loop 2:

RE = 𝑉𝐶𝐶 – 𝑉𝐶𝐵

𝐼𝐶

VCC didapatkan saat mengukur VCB, dengan mengubah-ubah VCC maka

dapat VCB yang sudah ditentukan. Maka,

o Saat VCB = 0 V, VCC = 0.6 V

RE = 0.6 – 0

1,02 𝑚𝐴= 5,88 𝑘Ω

o Saat VCB = 2V, VCC = 3 V

RE = 3 – 2

2,5 𝑚𝐴= 4 𝑘Ω

o Saat VCB = 4V, VCC = 5 V

RE = 5 – 4

1.1 𝑚𝐴= 0.9 𝑘Ω

o Saat VCB = 6V, VCC = 7 V

RE = 7 – 6

1.1 𝑚𝐴= 0.9 𝑘Ω

o Saat VCB = 8V, VCC = 9 V

RE = 9 – 8

1.1 𝑚𝐴= 0.9 𝑘Ω

9.7 KESIMPULAN

Hubungan antara IB dan VBE tentu saja akan berupa kurva dioda. Karena memang

telah diketahui bahwa junction base-emitor tidak lain adalah sebuah dioda. Jika

hukum Ohm diterapkan pada loop base diketahui adalah :

IB = (VBB - VBE) / RB

Besar VBE = 0.7 volt untuk transistor silicon dan VBE = 0.3 volt untuk transistor

germanium. Nilai ideal VBE = 0 volt. Pada ciri masukan hal ini berarti tegangan

keluaran (VCB) tidak banyak berpengaruh pada masukan. Suatu perubahan kecil pada

VCBolehsuatuisyaratmasukan yang kecilakanmenyebabkanperubahanarusemitoriE

yang besar. Ciri keluaran statik menyatakan bagaimana arus kolektor iC berubah

dengan VCB untuk berbagai nilai arus statik dari emitor IE. Hal ini juga berarti arus

keluaran iC berbanding lurus dengan arus masukan iE.

9.8 LAMPIRAN

9.9 DAFTAR PUSTAKA

kambing.ui.ac.id/onnopurbo/.../bab10-karakteristik-transistor.pdf, 22 Oktober 2012,

pkl 17.48