TRANKONDUKTANSI SINYAL AC PADA JFET

Untuk bisa menganalisa penguat JFET perlu diketahui dahulu besaran sinyal ac, salah satu nya seperti yang telah di pelajari dahulu yaitu Trankonduktansi yang di simbol kan dengan gm dengan satuan mho atau siemens

Persamaan trankonduktansi adalah:

Karena perubahan pada Id dan Vgs sama pada sinyal ac maka persamaannya ditulis:

Penggunaan rumus ini untuk sinyal-sinyal kecil/perubahan yang sangat kecil dengan syarat harga puncak-ke-puncak arus Drain 10% kurang dari titik Q arus Drain

GS

Dm V

Ig

GS

d

vi

mg

Gambar dibawah ini sebuah rangkaian ekivalen ac sederhana untuk sebuah JFET dimana resistansi Rgs sangat tinggi yang nilainya mencapai puluhan hingga ratusan megaohm, Drain JFET berlaku seperti sumber arus dengan harga gm.Vgs.

Bila Vgs = 0, gm mempunyai harga maksimun, harga max ini ditulis gmo atau gfs0 pada data sheet

Karena Vgs(sat) sangat sukar di ukur secara teliti dan sebaliknya Idss dan gmo mudah diukur maka dapat ditulis:

)(

1satGS

GSmom V

Vgg

mo

DSSSATGS g

IV

2)(

PENGUAT COMMON SOURCE (CS)

Rangkaian CS untuk JFET seperti pada gambar

Rangkaian Ekivalen ac untuk CS

Pada sisi masukan R1//R2 dan RGS sangat besar dan diabaikan maka tegangan keluar ac adalah:

vin=vGS

Maka:

Maka penguat pada CS ini adalah :

DGSmout Rvgv

Tahanan PembenamKadang-kadang tahanan pembenam ditambahkan pada Rs, seperti

yang ditunjukkan pada gambar. Sekarang Source tidak lagi terletak pada tanah ac, Arus drain yang melalui Rs menimbulkan tegangan ac antara source dan ground. Bila Rs cukup besar, feedback setempat dapat membenamkan nonlinier pada lengkung transkonduktansi. Dengan demikian , Penguat Tegangan mendekati harga ideal yaitu : -Rd/Rs yang merupakan perbandingan resistansi Drain terhadap resistansi Source yang tidak pintas.

Berikut ini adalah analisis matematisnya. Dari gambar

di atas adalah Rangkaian ekivalen ac karena Rgs

Mendekati tak terhingga, semua Arus Drain mengalir melalui rs, menghasilkan tegangan jatuh gm Vgsrs. Dengan menjumlahkan tegangan-tegangan melingkari simpal masuk diperoleh:

Tegangan masuk ac

Tegangan keluar ac Perbanding Vo dengan Vi atau

gmr

RA

s

D

/1

Persamaan diatas menunjukkan 2 hal:

1. Tahanan pembenam mengurangi Penguat tegangan.

2. Perbedaan gm dari JFET yang satu dengan yang tidak memberikan pengaruh yang besar pada penguat tegangan. Untuk membenamkan perubahan pada gm, maka rs harus jauh lebih besar dari pada 1/gm. Dimana A mendekati harga –Rd/rs

Penguat tegangan Common Source tanpa beban adalah:

Maka tegangan outputnya adalah: Rumus ini sama dengan rumus pembagi

tegangan

ms

D

gr

R

Vin

Vout

/1

Vingr

RVout

ms

D

/1

Penguat Common Drain

Pada gambar memperlihatkan rangkaian Common Drain.

Bentuknya hampir mirim dengan common emiter. Sinyal ac menggerakkan gate menghasilkan arus Drain ac, arus ini mengalir melalui Resistor Source dan menghasilkan tegangan keluar ac yang hampir sama dan sefasa dengan tegangan masuk.

Penguatan tegangan CD

Dari gambar rangkaian kita lihat rangkaian ekivalen ac dari Common Drain, maka analisa matematisnya adalah:

PENGUAT COMMON GATE

Pada gembar memperlihatkan rangkaian common gate

Sedangkan rangakaian ekivalen acnya adalah

Maka tegangan keluar ac adalah:

Tegangan masuk ac adalah: Perbandingan Keluaran terhadap masukan

adalah:

atau

Arus yang masuk ke JFET adalah

Atau:

Karena Vgs = Vin maka:

Bila Vin 2mV, dan gm= 3000 μS berapa kah tegangan ac pada RL…?