38378522-karakter-transistor-dan-rangkaian-bias

Percobaan III Karakteristik Transistor dan Rangkaian Bias Laboraturium Dasar Teknik Elektro STEI-ITB

Petunjuk Praktikum EL 2008

PERCOBAAN III KARAKTERISTIK TRANSISTOR DAN RANGKAIAN BIAS

1. Tujuan Praktikum 1. Memahami karakteristik transistor 2. Memahami teknik bias untuk rangkaian transistor 3. Memahami pengaruh bias pada kerja transistor

2. Alat-Alat 1. Kit praktikum karakteristik transistor dan rangkaian bias 2. DC Power Supply 3. Multimeter 4. Osiloskop 5. Generator fungsi 6. Kabel-kabel

3. Dasar Teori Transistor merupakan salah satu komponen elektronika paling penting. Terdapat dua jenis

transistor berdasarkan jenis muatan penghantar listriknya, yaitu bipolar dan unipolar. Dalam hal ini akan kita pelajari transistor bipolar. Transistor bipolar terdiri atas dua jenis, bergantung susunan bahan yang digunakan, yaitu jenis NPN dan PNP. Simbol hubungan antara arus dan tegangan dalam transistor ditunjukkan pada gambar 3.1.

IE=IC + IB VCE = -VBC + VBE

IE=IC +IB VEC = VEB - VCB

Gambar 3.1 Transistor NPN dan PNP

Terdapat suatu hubungan matematis antara besarnya arus kolektor (IC), arus Basis (IB), dan arus emitor (IE), yaitu beta (β) = penguatan arus DC untuk common emitter, alpha (α)= penguatan arus untuk common basis, dengan hubungan matemais sebagai berikut:

B

C

II

=β , dan E

C

II

=α ; sehingga 1+

=ββα dan

ααβ−

=1

Karakteristik sebuah transistor biasanya dilihat dari karakteristik rangkaian dengan konfigurasi common emitter (kaki emitter terhubung dengan ground), seperti ditunjukkan pada gambar 3.2.



Gambar 3.2 Skema pengukuran karakteristik transistor

Terdapat dua buah kurva karakteristik yang dapat diukur dari rangkaian diatas, yaitu: a. Karakteristik IC- VBE

Gambar 3.3. Kurva karakteristik arus kolektor terhadap tegangan basis-emitter

Arus kolektor merupakan fungsi exponensial dari tegangan VBE, sesuai dengan persamaan : kTVBE

ESC eII ηα / = . Dari kurva di atas juga dapat diperoleh transkonduktansi dari transistor, yang merupakan kemiringan dari kurva di atas, yaitu :

BE

Cm V

Ig

ΔΔ

=

b. Karakteristik IC-VCE Titik kerja (mode kerja) transistor dibedakan menjadi tiga bagian, yaitu daerah aktif, saturasi, dan cut-off. Persyaratan kondisi ketiga mode kerja ini dapat dirangkum dalam tabel berikut ini: Mode kerja

IC VCE VBE VCB Bias B-C Bias B-E

Aktif =β.IB =VBE+VCE ~0.7V 0 Reverse Forward Saturasi Max ~ 0V ~0.7V -0.7V<VCE<0 Forward Forward Cut-Off ~ 0 =VBE+VCE 0 0 - -



Gambar 3.4 Karakteristik output transistor IC-VCE.

4. Prosedur Percobaan

Rangkaian Bias 1. Susun kit rangkaian seperti gambar rangkaian berikut ini!

Gambar 3.5 Pengukuran karakteristik transistor

2. Perhatikan cara mengukur parameter dengan menggunakan satu multimeter sebagai berikut:

a. Titik-titik pengukuran arus harus di hubung singkat pada saat multimeter digunakan untuk mengukur titik yang lain

b. Titik-titik pengukuran tegangan harus dibiarkan terbuka pada saat multimeter digunakan untuk mengukur titik yang lain

3. Hubung singkatkan RE ( RE = 0). Berikan Vcc = 5V.



4. Atur RB2 pada nilai minimum agar arus IB minimum (idealnya = 0 uA). Atur RC pada kondisi minimum. Dan JANGAN sambungkan Vin & Vout ke alat apapun (Vin=0).

5. Ubah nilai RC pada posisi tertentu. Lalu catat nilai IB, IC, VBE, dan VCE 6. Ulangi langkah no.5 untuk beberapa nilai RC 7. Ulangi langkah 4 s.d 6 dengan mengatur RB2 pada posisi putaran ½. dan pada putaran

penuh 8. Gambarkan hasil yang diperoleh dalam bentuk grafik

Pengaruh RE pada Rangkaian Bias 9. Lepaskan semua koneksi/kabel dalam kit rangkaian 10. JANGAN sambungkan Vin & Vout ke alat apapun (Vin=0). 11. Atur variabel resistor RC agar nilai resistor RC = 3K Ω 12. Atur variabel resistor RB2 agar nilai RB2 = 27K Ω 13. Pasang nilai resistor pada emittor (RE = 1K Ω) , sehingga rangkaian menjadi seperti pada

gambar 4.2 berikut ini, dan berikan Vcc = 5V.

Gambar 3.6 Pengukuran titik kerja transistor dengan RE

14. Ukur titik kerja transistor (IB, IC, dan VCE) 15. Ubah rangkaian di atas dengan mengganti resistor RE menjadi short circuit (RE = 0 Ω) 16. Ukur titik kerja transistor (IB, IC, dan VCE), dan bandingkan hasilnya dengan pengukuran

sebelumnya

Pengaruh Bias pada Kerja Transistor 17. Susunlah kit sehingga membentuk rangkaian seperti pada gambar 3.5 18. Atur RB2 pada nilai minimum. Atur RC pada nilai maksimum. 19. Sambungkan Vin ke generator fungsi sinus (F~1kHz) dengan Vpp = 50mV. 20. Sambungkan Vout ke Osiloskop. 21. Amati dan gambarkan bentuk gelombang Vin dan Vout. Lengkapi dengan nilai Vmax

masing-masing. 22. Lakukan langkah 18-21 dengan mengganti nilai RB2 menjadi pada nilai ½ dan pada nilai

maksimum.



Tugas Pendahuluan 1. Jelaskan istilah-istilah dalam transistor berikut ini:

a. Common Collector, Common Base, dan Common Emitter b. Breakdown voltage: BVCEO, BVCBO, dan BVEBO c. Early effect d. Active reverse e. Garis beban

2. Apa yang dimaksud dengan karakteristik input dan karakteristik output pada rangkaian transistor!

3. Dengan mengasumsikan β=75, VBE=0.7, tentukan mode kerja dari rangkaian transistor pada gambar 5!



(template) JURNAL III KARAKTERISTIK TRANSISTOR DAN RANGKAIAN BIAS

A. Tabel & grafik hasil pengukuran langkah no. 4, 5, dan 6

IB (uA)

IC (mA)

VBE (volt)

VCE (volt)

B. Pengukuran titik kerja transistor dengan RC = 3KΩ dan RB2 = 27KΩ Re = 1KΩ Re = 0Ω IB IC VCE Beta (β) Alpha (α)



C. 1. Bentuk sinyal Vin dan Vout di daerah saturasi : C. 2. Bentuk sinyal Vin dan Vout di daerah aktif : C. 3. Bentuk sinyal Vin dan Vout di daerah cut-off : D. Analisa : E. Kesimpulan :

38378522-karakter-transistor-dan-rangkaian-bias

Documents