penguat emiter sekutu - relifline.files.wordpress.com · penguat emiter sekutu vout vin konfigurasi...
Post on 25-Mar-2019
292 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Penguat Emiter Sekutu
vout
vin
Konfigurasi Dasar
Ciri Penguat Emiter Sekutu :1. Emiter dibumikan2. Sinyal masukan diberikan ke basis3. Sinyal keluaran diambil dari kolektor
Agar dapat memberikan tegangan keluaran positip, diperlukan Pull-up resistor yang menghubungkan kolektor ke sumber tegangan positip.
RC
VCC
Transistor
vout
vin
RC
VCC
Transistor
vout
vin
(a) (b)
Pada Gambar (a) transistor diumpamakan sebagai sebuah tahanan variabel, dimana :
VOUT = VCC.RTR/(RTR + RC)
Pada Gambar (b) transistor diumpamakan sebagai sebuah sumber arus yang dapat diatur , dimana :
VOUT = VCC – I.RC
Pada kedua keadaan diatas, tegangan keluaran hanya dapat berkisar antara 0 Volt dan VCC.
Tegangan keluaran akan bernilai 0 Volt jika transistor menghantar maksimum sehingga menyamai keadaan hubung-singkat.
Tegangan keluaran akan bernilai VCC jika transistor tidak menghantar sama sekali sehingga menyamai keadaan hubungan terbuka.terbuka.
Agar dapat menghasilkan tegangan keluaran yang simetri maka tegangan diam dari kolektor harus bernilai VCC/2. Untuk itu maka transistor perlu diberi arus panjar agar dalam keadaan diam arus kolektor sama dengan setengah arus maksimum.
Agar beroperasi didaerah linier maka transistor memerlukan tegangan panjar (Bias).
Tegangan bias akan membuat VC = VCC/2 sehingga kisar tegangan kolektor kearah positip akan sama dengan kisar tegangan kolektor kearah negatip.
VC(MAX)
VC(MIN)
t
VC
VCC
0
VC
t
VC
VCC
0
VC
Penguat Emiter Sekutu
RCR1
VCC
C3
C1RS
Ciri Penguat Emiter Sekutu :1. Emiter dibumikan2. Sinyal masukan diberikan ke basis3. Sinyal keluaran diambil dari kolektor
R2 RE C2 RLVS vOUT
vIN
Konfigurasi Rangkaian
vout
vin
vout
vin
RC
VCC
R1
R2
vout
vin
RC
VCC
R1
R2 RE
vout
vin
RC
VCC
R1
R2 RE
C1
C2
C3
(a) (b)
(c) (d)
Disebut Emiter Sekutu karena semua emiter dari transistor-transistor dihubungkan ke titik sekutu (common) atau tanah (ground).
Kapasitor Penggandeng (Coupling Capasitor) :Berfungsi untuk meneruskan sinyal AC tetapi memblokir sinyal DC.
Kapasitor Pintas (Bypass Capasitor) :Berfungsi untuk menghubung singkat sinyal AC tetapi tidak Berfungsi untuk menghubung singkat sinyal AC tetapi tidak mengganggu tegangan DC.
Reaktansi kapasitor adalah : XC = 1/2πfC
Pada DC, frekuensi = 0 sehingga XC = ∞ → kapasitor merupakan rangkaian terbuka.Pada AC (frekuensi tinggi) XC ≈ 0 → kapasitor merupakan hubung singkat.
Jika sumber sinyal dihubungkan langsung ke basis maka tahanan dalam dari sumber sinyal akan mengganggu tegangan bias dari transistor. Dengan menggunakan kapasitor kopling maka sinyal AC akan diteruskan tetapi tegangan bias tidak akan terganggu.
Jika beban dihubungkan langsung ke kolektor maka tegangan kolektor akan terganggu. Tetapi dengan menggunakan kolektor akan terganggu. Tetapi dengan menggunakan kapasitor kopling maka tegangan keluaran (AC) aka diteruskan ke beban tanpa mengganggu tegangan DC dari kolektor.
Kapsitor pintas pada emiter akan memperkecil hambatan pada emiter sehingga faktor penguatan tegangan AC (AC Voltage Gain) atau AV dapat diperbesar.
Rangkaian ekivalen DCRangkaian ekivalen DC diperlukan untuk menentukan tegangan dan arus pada emiter, basis dan kolektor. Rangkaian ekivalen ini diperoleh dengan menganggap semua kapasitor terbuka sehingga dapat dihilangkan dari rangkaian.
VCC VCC
RCR1
R2 RE
C3
C2
C1
RL
RS
VS
RCR1
R2 RE
Dari rangkaian ekivalen DC ini dapat dihitung :
VB ≈ VTH
= VCC.R2 / (R1 + R2)
VE = VB – VBE
VBE ≈ 0,7VV = V – 0,7VVE = VB – 0,7V
IC ≈ IE= VE/RE
VC = VCC – IC.RC
Resistansi AC dari Emiter
r’e = ∆VBE / ∆IEatau r’e = vbe / ie
Secara pendekatan :r’e ≈ 25mV / IE
Rangkaian ekivalen ACRangkaian ekivalen AC diperlukan untuk menentukan resistansi masukan, faktor penguatan tegangan dan resistansi keluaran dari penguat. Rangkaian ekivalen ini diperoleh dengan menganggap semua kapasitor hubung-singkat.
(a)
R1 R2 r’e RCvs
ic
ib
i1 i2
zin(base)zin
vout
(b)
R1 R2 .r’e RCvs ic
ib
i1 i2
zin(base)zin
vout
Dari rangkaian ekivalen AC ini dapat dihitung :
zin(base) = β.r’e
Impedansi Masukan :zin = z in(base) // R1 // R2
Penguatan Tegangan :A = – R / r’AV = – RC / r’e
Impedansi Keluaran :zout ≈ RC
Contoh
RC
3k6
R1
10k
+10V
C3
C1
RS
1k
Hitung vOUT
Penyelesaian :VB ≈ VTH = VCC.R2/(R1+R2)
= 10V.2200/12200= 1,8V
VE = VB – VBE= 1,8V – 0,7V= 1,1V
R2
2k2
RE
1kC2
RL
1k5VS1mV
= 1,1VIE = VE / RE
=1,1V / 1kΩ= 1,1mA
r’e ≈ 25mV / IE=25mV / 1,1mA= 22,7Ω
zIN(base) = β.r’e= 150.22,7Ω= 3400Ω
zIN = 3400//10000//2200= 1,18kΩ
vIN = vS.zIN/(zIN+RS)= 1mV.1,18/(1,18+1)= 0,541mV
zIN = 3400 // 10000 // 2200= 1,18kΩ
vIN = vS.zIN/(zIN + RS)= 1mV.1,18/(1,18 + 1)= 0,541mV
AV = – RC/r’e= – 3600 / 22,7= – 159
AV.vIN = – 159. 0,541mVAV.vIN = – 159. 0,541mV= – 86mV
vOUT = AV.vIN.RL/(RL+ zOUT)= – 86mV.1k5/(1k5 + 3k6)= – 86mV.1k5/5k1= – 25mV
Penguat Emiter Sekutu dengan Emiter
Terbenam (Swamped Amplifier)
RCR1
VCC
C3
Disebut terbenam karena adanya rE yang >> r’E sehingga nilai r’Eterbenam oleh nilai rE yang besar.
R2RE
3
C2
C1
RL
RS
VS
rE
Dari rangkaian ekivalen DC ini dapat dihitung :
VB ≈ VTH
= VCC.R2/(R1 + R2)
VE = VB – VBE
Pengaruh rE pada IE
VE = VB – VBE
Jika VBE ≈ 0,7V maka :VE = VB – 0,7V
IE = VE / (RE + rE)Jika β sangat besar maka IC ≈ IEsehingga :VC = VCC – IE.RC
r’e ≈ 25mV / IE
Dari rangkaian ekivalen AC ini dapat dihitung :
zIN(base) = β.(r’e + rE)
Impedansi Masukan :
Pengaruh rE pada AV dan zIN
Impedansi Masukan :zIN = z IN(base) // R1 // R2
Penguatan Tegangan :AV = – RC / (r’e + rE)
Impedansi Keluaran :zOUT ≈ RC
Efek Bootstrap
Dengan adanya tahanan AC pada emiter maka pertambahan ICatau IE akan menyebabkan kenaikan VE. Sedangkan kenaikan IC disebabkan oleh kenaikan IB, yang disebabkan oleh kenaikan VB.Dengan naiknya VE, maka IB akan cenderung konstan sehingga zin(base) seolah-olah sangat besar. Efek ini disebut Bootstrapping.zin(base) seolah-olah sangat besar. Efek ini disebut Bootstrapping.
Penguat Emiter Sekutu dengan
Tahanan Emiter Paralel
Dari rangkaian ekivalen DC ini dapat dihitung :
VB ≈ VTH
= VCC.R2/(R1 + R2)
VE = VB – VBE
Jika VBE ≈ 0,7V maka :VE = VB – 0,7V
RCR1
VCC
VC
VE
VB
VBE E B
IE = VE / RE
Jika β sangat besar maka :IC ≈ IE sehingga :VC = VCC – IE.RC
r’e ≈ 25mV / IE
R2RE
VEVBE
Dari rangkaian ekivalen AC ini dapat dihitung :
zIN(base) = β.r’e + (RE // rE)
Impedansi Masukan :zIN = z IN(base) // R1 // R2zIN = z IN(base) // R1 // R2
Penguatan Tegangan :AV = – RC / r’e + (RE // rE)
Impedansi Keluaran :zOUT ≈ RC
Q1
R3R1
C3
C1
R
Q2
R7R5
VCC
C5
Contoh penguat 2 tingkat
R2 R4 C2
RS
RLVS vOUT
vIN
R6 R8 C4
top related