8. rangkaian pra-tegangan transistor
TRANSCRIPT
Prategangan Umpan-balik Emiter
+
-
RC
RB
+
-
VCC
VBB
RE
RB
RC
VCC = VBB
RE
VCE + IE.RE – VCC + IC.RC = 0VCC = IE.RE + VCE + IC.RC
Karena IC ≈ IE maka : IC = (VCC – VCE) / (RC + RE)
Persamaan pada Basis :VCC = IE.RE + VBE + IB.RB
RB
RC
VCC = VBB
RE
IB.RB
VBE
IE.RE
IB
IE
IC
Karena IE = IC dan IB = IC/ maka persamaan diatas dapat diubah menjadi :IC ≈ (VCC – VBE) / (RE + RB/)
Jika RB = .RC maka :IC = (VCC – VBE) / (RE + RC)
Contoh :IC(SAT) = 15V / 910 + 100 = 14,9 mAJika = 100 maka :IC = (15V – 0,7V) /100 + 430K/100 = 3,25 mAJika = 300 maka :IC = (15V – 0,7V) /100 + 430K/300 = 9,33 mA
430k910
VCC = 15V
100
14,9 mA
15V
9,33 mA
3,25 mA = 100
= 300
IC
VCE
Prategangan Umpan-balik Kolektor
RB
RC
VCC
RC
VCC
RC
VCC
0,7V
0,7V
VCE – VCC + (IC + IB)RC = 0Jika IC >> IB maka IB dapat diabaikan sehingga :VCE – VCC + IC.RC = 0 danIC ≈ (VCC – VCE) / RC
Pengaruh DC
Pada simpal Basis :VBE – VCC + (IC + IB).RC + IB.RB = 0Jika IC >> IB maka :VBE – VCC + IC.RC + IB.RB ≈ 0Karena IB = IC / maka :IC ≈ (VCC – VBE) / RC + RB/
Ternyata pengaruh masih ada tetapi sangat sedikit.Oleh karena itu, prategangan umpanbalik kolektor lebih baik daripada prategangan umpanbalik emiter.
Rangkaian ini tak pernah dapat jenuh karena walaupun RB dibuat menjadi nol, tegangan VCE tak akan pernah < 0,7 V.
Pada perancangan biasanya dibuat RB = .RC agar titik Q berada ditengah garis beban.Hal ini bertujuan agar simpangan tegangan keluaran menjadi simetri. IC
VCE
Q
VTH = VCC. R2 / R1
RTH = R1//R2
= R1.R2 / (R1 + R2)
VB = VTH – IB.RTH
IE = VE / RE
= (VB – VBE) / RE
+
-
RC
RTH
+
-
VCC
VTH
RE
VB
VC
VEIB
IE
VBE + IE.RE – VTH + IB.RTH = 0
Karena IB = IE / DC maka :
IE = (VTH – VBE) / RE + RTH/DC
Jika RE >> RTH/DC maka :
IE = (VTH – VBE) / RE
Untuk itu RE dibuat 100.RTH/DC
R2 ≈ RTH ≤ 0,01DC.RE
R2 ≈ RTH ≤ 0,01DC.RE
R2 ≈ RTH ≤ 0,1DC.RE
Prategangan Kaku :RE dibuat 100.RTH/DC sehingga
Prategangan Teguh :Untuk mendapatkan impedansi masukan yang lebih besar RE dibuat 100.RTH/DC sehingga
Garis Beban DCIC = (VCC – VCE) / (RC + RE)
VCE(cut-off) = VCC
IC(sat) = VCC / (RC + RE)
IC
VCE
VCC / (RC + RE)
VCC
VC = VCC – IC.RC
VE = IE.RE = VTH – VBE
VB ≈ VTH
+
-
RC
RTH
+
-
VCC
VTH
RE
VB
VC
VEIB
IE
IC
Tegangan-tegangan pada transistor
Garis tuntunan rancangan• Bila tak ada ketentuan lain, maka :
VE = 0,1 VCC.
• Tentukan RE untuk mendpatkan IC yang diinginkan.
• Agar titik Q terletak ditengah garis beban, maka RC = 4.RE
• R2 = 0,01 DC.RE
• R1 = R2(V1/V2)
6K8 3K
7501K
+30V
IC(SAT) = 30V / (3000 + 750) = 8 mA
VTH = 30V x 1000 / (1000 + 6800) = 3,85V
IC ≈ IE = (3,85 – 0,7) / 750 = 4,2 mA
VC = 30V – (4,2mA x 3000) = 17,4V
VE = 3,85 – 0,7 = 3,15V
VCE = VC – VE = 17,4 – 3,15 = 14,3V
Contoh 6-4
Contoh 6-5
5K6 470
1201K
+15V5K6
470
1201K
Hitung VE dan VC setiap tahap.
Reaktansi kapasitor adalah : XC = 1/2fC Untuk tegangan DC, f = 0 sehingga XC = ∞ sehingga kapasitor merupakan rangkaian terbuka. Oleh karena itu kedua tahap penguat merupakan dua penguat yang terpisah.
VB = VTH = 15V.1K/(1K + 5,6K) = 2,27VVE = VB – VBE
= 2,27 – 0,7 = 1,57V
IE = 1,57V / 120 = 13,1 mA
Jika IB >> IC maka IC ≈ IE = 13.1 mA
VC = VCC – IC.RC
= 15V – 13,1mA.470 = 8,84V
Prategangan emiter
RC
RB
VEERE
+
-
+
-
VCC RC
RB
-VEE
RE
+VCC
IE ≈ (VEE – VBE) / RE
IE = (VEE – VBE) / (RE + RB/DC)
RB ≤ 0,01.DC.RE
VC = VCC – IC.RC
5K1
6K8
-15V
10K
+15V
Hitunglah VC.
IE = (15V – 0,7) / 10K
= 1,43mA
Jika IC ≈ IE maka
VC = 15V – 1,43mA.5K1
= 7,71V
Contoh 6-7
Rangkaian Transistor PNP
• Pada dasarnya sama dengan transistor NPN tetapi polaritas tegangan catu berlawanan.
• Arah arus IB, IC dan IE berlawanan dengan transistor NPN.
• Untuk transistor PNP, balik arah arus IC, IB dan IE.