1. Analisa Rangkaian FET Bias Sendiri adalah cara yang paling umum digunakan untk membias JFET. Arus cepat mengalir melalui dan , menghasilkan tegangan cerat-sumber = ( + ) Tegangan melintasi resistansi sumber adalah = Karena arus gerbang kecil sehingga dapat diabaikan, terminal gerbang mempunyai tegangan pertahanan dc, sehingga 0 Karena itu perbedaan potensial antara gerbang dan sumber adalah = = 0 = Bias sendiri menstabilkan titik operasi stasioner (quiescent) tergadap perubahan dalam parameter JFET (besaran seperti , 0 dan sebagainya). Tegangan gerbang sama dengan seperempat () menghasilkan arus cerat sebesar setengah (pendekatan). 1 0 (bias titik tengah) Bias sumber arus adalah cara utama untuk menstabilkan arus cerat terhadap variasi dalam parameter FET. Bipolar bekerja sebagai sebuah sumber arus dan memaksa JFET mempunyai sama dengan . Transistor bipolar mempunyai arus emitter sebesar Dioda kolektor bekerja sebagai sebuah sumber arus, karenanya dia memaksa arus cerat mendekati sama dengan . Kondisi yang harus dipenuhi adalah < Ini menjamin negatif. dan variasinya hampir sama sekali tidak ada. Variasi yang berarti hanyalah dari transistor bipolar. Variabel tersebut berbeda sedikit dari transistor yang satu ke transistor lainnya, dan karena perubahan temperatur. Tetapi perubahan ini hanyalah sepersepuluh volt. = 10 10000 = 1 mA Ini memaksa arus cerat mendekati harga sama dengan 1 mA. Tegangan cerat ke tanah adalah = = 30 0,001(10000) = 20 V Jika kita tidak mempunyai tegangan bias negatif, kita masih dapat menggunakan bias sumber arus seperti ditunjukkandalam Gambar 14-5c. Dalam rangkaian ini pembagi arus (! dan 2 ) menset bias pembagi tegangan pada transistor bipolar. Hampir semua tegangan melalui 2 timbul melalui resistansi . Ini menetapkan arus emitter ke suatu harga pada dasarnya tak tergantung dari karakteristik JFET. Sekali lagi diode kolektor bekerja sebagai sebuah sumber arus yang memaksa arus cerat sama dengan arus kolektor.

2. Gambar 14-5c Pada D MOSFET, dapat positif atau negative. Tetapi pada E MOSFET, untuk mendapatkan arus harus lebih besar dari (). Karena D MOSFET dapat beroperasi dalam mode pengosongan (deplection mode) atau mode peningkatan (enhancement mode), kita dapat menempatkan titik Q pada = 0 seperti terlihat pada Gambar 14-6b. Bias putar sederhana ini bukanlah gaya terpakai atau sumber daya; karena itu, = 0 dan = . Itu mengikuti bahwa = Gambar 14-6b 3. Sejauh adalah lebih besar dari , operasi hampir merata pada bagian = 0 kurva tarikan. Bias nol dari Gambar 14-6a setara dengan D MOSFET, ia tidak akan bekerja tanpa bipolar, JFET, atau E MOSFET. Gambar 14-7a menunjukkan bias umpan balik (feedback) cerat suatu jenis bias yang dapat kita pakai dengan E MOSFET. Dengan arus gerbang yang dapat diabaikan,tidak ada tegangan yang timbul melalui ;karena itu = . Gambar 14-7b menunjukkan titik Q pada kurva transkonduktansi. sama dengan , dan yang bersangkutan sama dengan (); suatu harga dari arus cerat diatas titik ambang. Penguat dc adalah penguat yang dapat broperasi sepenuhnya sampai frekuensi nol tanpa kehilangan penguatan. Satu cara untuk membuat penguat dc adalah menghilangkan semua kapasitor kopling dan bypass. Gambar 14-9 menunjukkan sebuah penguat dc yang memakai MOSFET. Tingkat input adalah sebuah D MOSFET dengan bias nol. Tingkat kedua dan ketiga memakai E MOSFET; tiap gerbang memperoleh tegangan nya dari cerat tingkat yang mendahuluinya. 4. Tabel Rangkaian Bias FET JFET D MOSFET E MOSFET Bias sendiri Ya Ya Tidak Bias sumber arus Ya Ya Tidak Bias nol Tidak Ya Tidak Bias umpan balik cerat Tidak Tidak Ya Pada frekuensi yang lebih rendah dari tiap kapasitor cukup tinggi untuk diabaikan, dan rangkaian ekivalen menjadi seperti dalam Gambar 14-10b. Besarnya resistansi ratusan mega ohm, cukup tinggi untuk diabaikan dalam analisa praktis. Resistansi hampir selalu lebih besar dari 10 k dan sering melebihi 100 k. 5. Gambar 14-10c menunjukkan rangkaian ekivalen ac untuk JFET dan MOSFET. Tegangan input ac timbul pada resistansi input tak terhingga dan cerat bekerja sebagai sumber arus dengan harga sebesar = (ideal) Jika kita mengganti FET dalam Gambar 14-11a dengan model idealnya, kita dapatkan Gambar 14-11b. Setengah siklus dari tegangan input memaksa arus cerat mengalir melalui ; ini menghasilkan setengah siklus-negatif dari tegangan output. Dengan perkataan lain, suatu penguat sumber bersama selalu membalikan sinyal. Dalam Gambar 14-11b, = = Yang disusun kembali menjadi = Gambar 14-11a 6. Gambar 14-11b Gambar 14-11c Karena itu, penguatan tegangan dari penguat sumber bersama adalah = Kadang-kadang rangkaian ekivalen ac menjadi berbentuk seperti ditunjukkan dalam Gambar 14-11c. Dalam hal ini, ada umpan balik setempat, serupa dengan resistansi emiter yang tidak dibypass dalam sebuah penguat bipolar. Penguatan tegangan diberikan dengan = 1 + Untuk suatu penguat sumber bersama, dengan = 0, resistansi cerat dalam adalah dalam hubungan parallel dengan resistansi beban ac yaitu . Karena hal ini, rumus yang lebih teliti untuk penguatan tegangan adalah = ( ||) Penguatan tegangan dari pengikut sumber diberikan dengan = 1 + Jika jauh lebih besar dari satu, kita dapatkan 1 Pada Gambar 14-15 adalah rangkaian ekivalen ac untuk penguat gerbang bersama. Tegangan output adalah = = Tegangan input adalah = dibagi 7. = Gambar 14-15 Penguat sumber bersama dan cerat bersama mempunyai resistansi input yang sangat tinggi; besarnya tak terhingga. Penguat gerbang bersama adalah berneda, resistansi inputnya rendah. Sebabnya adalah sebagai berikut. Dalam Gambar 14-15, = = Maka, = = Atau = 1 Rumus-rumus Aproksimasi Sumber Bersama Cerat Bersama Gerbang Bersama A 1 + Tak terhingga Tak terhingga 1 1 Gambar 14-17 memperlihatkan sebuah penguat buffer, satu tingkat yang mengisolasi tingkat yang mendahului dari tingkat berikutnya. Secara ideal sebuah buffer harus mempunyai impedansi input yang tinggi; inilah sebabnya hampir semua tegangan Thevenin dari tingkat A muncul pada input buffer. Buffer juga harus mempunyai impedansi output yang rendah; hal ini menjamin semua outpunya mencapai input dari tingkat B. Tinggi Rendah Gambar 14-17 Tingkat A Penguat Buffer Tingkat B 8. Derau adalah setiap gangguan yang tidak diinginkan yang menggangu sinyal yang berguna. Derau mempengaruhi informasi yang terkandung dalam sinyal; makin besar derau,informasi makin kurang. FET adalah alat yang mempunyai derau yang rendah secara menyolok, karena derau yang ditimbulkannya sangat kecil. JIka sebuah penerima ditala (tuned) dari stasiun yang lemah ke yang kuat, pengeras suara akan menderum jika volumenya tidak segera dikurangi. Atau volume dapat berubah karena kehilangan kekuatan (fading), suatu perubahan kekuatan sinyal yang disebabkan oleh suatu perubahan elektrik dalam lintasan antara antena pengirim dan penerima. Untuk mencegah perubahan volume yang tidak diinginkan, kebanyakan penerima menggunakan pengendali penguatan otomatis (ASG=automatic gain control). Disinilah FET berperan. Seperti ditunjukkan sebelum ini = 0 [1 () ] Suatu penguat sumber bersama yang menggerakkan penguat gerbang bersama cara kerjanya adalah sebagai berikut. Penguat CS mempunyai penguatan 1 = Resistansi sama dengan 1 , impedansi input dari penguat CG. Karena itu 1 = Jadi, penguatan keseluruhan dari dua FET adalah = 1 2 = Tabel Penggunaan FET Penggunaan Keuntungan Utama Kegunaan Bufer tinggi, rendah Serba guna, peralatan ukur, penerima Penguat RF Derau rendah Penala FM; peralatan komunikasi Penggunaan ACG Pengendalian Penguatan mudah Penerima, pembangkit (generator) sinyal Penguat kaskade Kapasitansi input rendah Instrumen ukur, peralatan tes Chopper Tidak ada drift Penguat dc, system kendali panduan (guidance contro; system) Penyampur (mixer) Distorsi antar modulasi rendah Penerima FM dan TV, peralatan komunikasi Resistor variable (voltage variable resistor) Tegangan terkendali (voltage controlled) Penguat operasional, organ, pengendalian nada (tone controls) Penguat frekuensi rendah Kapasitor kopling kecil (small coupling capacitor) Alat pembantu pendengaran, tranduser aktif Osilator Drift frekuensi minimum Standar frekuensi, penerima Rangkaian digital MOS Ukuran kecil Integrasi skala besar, computer, memori