bab 3 2 transistor

Upload: ana-jochrana

Post on 10-Feb-2018

285 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

  • 7/22/2019 Bab 3 2 Transistor

    1/20

    3-22

    3.3 Transistor

    Pada tahun 1951, Shockley menemukan transistor junction yang pertama. Ini

    merupakan salah satu penemuan yang besar. Dampak transistor ini pada elektronika

    demikian besarnya, di samping dimulainya industri semikonduktor yang besar,transistor juga telah merintis pada penemuan-penemuan seperti rangkaian terpadu

    (integrated circuit: IC), peralatan optoelektronika dan mikroprosesor.

    Transistor adalah komponen aktif dengan arus, tegangan atau daya keluarannya

    dikendalikan oleh arus masukan. Di dalam sistem komunikasi, transistor digunakan

    sebagai penguat untuk memperkuat sinyal. Di dalam rangkaian elektronik komputer,

    transistor digunakan untuk saklar elektronik laju tinggi. Ada dua jenis transistor, yaitu

    transistor sambungan bipolar (bipolar junction transistor, BJT, sering disebut

    transistor saja), dan transistor efek medan (field effect transistor, FET) yang

    karakteristik kerja dan konstruksinya berbeda.

    Transistor adalah komponen tiga terminal. Ketiga terminal tersebut disebut

    Basis (B), Kolektor (C), dan Emiter (E). Transistor mempunyai dua sambungan

    (junction), satu di antara emitter (E) dan basis (B), dan lainnya antara basis (B) dan

    kolektor(C).

    Transistor npn Transistor pnp

    Gambar 3-30. Konstruksi transistor (JE: sambungan emiter, JC: sambungan kolektor)

    Karena itu, sebuah transistor sama seperti dua buah dioda. Dioda sebelah kiri sebagai

    dioda emitter-basis (disingkat dioda emitter) dan sebelah kanan adalah dioda kolektor-

    basis (dioda kolektor).

    Untuk transistor npn, emitter berfungsi untuk mengemisikan atau menginjeksikan

    elektron ke dalam basis. Basis di-dope sedikit dan sangat tipis; basis melewatkan

    sebagaian besar electron yang diinjeksikan oleh emitter ke kolektor. Kolektor

    mengumpulkan atau menagkap elektron-elektron dari basis, dan merupakan bagian

    terbesar dari tiga bagian transistor tersebut, kolektor harus mrndisipasikan lebih banyak

    panas dari pada emitter atau basis.

    n p n CE

    B

    JE JC

    p n p CE

    B

    JE JC

  • 7/22/2019 Bab 3 2 Transistor

    2/20

    3-23

    B

    C

    E

    IB

    IC

    IE

    B

    C

    E

    IB

    IC

    IE

    Transistor pnp merupakan komplemen dari transistor npn. Pembawa muatan mayoritas

    pada emitter adalah hole.

    Transistor npn Transistor pnp

    Gambar 3-31. Simbol transistor

    3.3.1 Arus dalam Transistor

    Gambar 3-32 menunjukkan komponen arus di dalam transistor pada saat

    transistor diberi prategangan di daerah aktif (JE berprategangan maju dan JC

    berprategangan balik). Arus emiter terdiri atas lubang injeksi maju (IpE) dan aliran

    elektron injeksi balik (InE).

    IE = IpE + InE (3-28)

    Gambar 3-32. Komponen arus di dalam transistor yang bekerja di daerah aktif

    Tidak semua lubang yang melewati sambungan emiter sampai sambungan

    kolektor, karena sebagian bergabung kembali dengan elektron di daerah basis. Misalkan

    arus lubang yang melewati sambungan kolektor adalah IpC maka arus lubang

    rekombinasi yang meninggalkan basis adalah: IpE IpC. Ketika emiter terbuka,

    sementara sambungan kolektor tetap berprategangan balik maka arus kolektor adalah

    arus balik jenuh (reverse saturation current) ICO. ICO terdiri atas Inco (elektron dari p ke

    n) dan Ipco (lubang dari n ke p).

    ICO = Inco + Ipco (3-29)

  • 7/22/2019 Bab 3 2 Transistor

    3/20

    3-24

    Besarnya Inco sebanding dengan lereng kurva np pada JC, sedangkan Ipco timbul sebagai

    akibat konsentrasi lubang yang dibangkitkan secara termal di basis.

    Dengan emiter berprategangan maju maka arus total lubang yang melewati JC adalah

    jumlah Ipc dan Ipco dan besarnya sebanding dengan lereng kurva pn pada JC.

    IC = Ico + Ipc = Ico + IE (3-30)

    dengan : bagian arus emiter (lubang) dari emiter menuju kolektor.

    Bila ICO > ICO maka IC IB, atau

    IC/IB (3-35)

    Karena hampir semua rangkaian transistor, sinyal masukan diberikan ke basis dan

    sinyal keluaran diambil dari kolektor maka menyatakan peroleh/penguatan arus dc (dc

    current gain) dari transistor. Gain arus dc ini kadang-kadang ditulis dengan dc atau hFE.

    3.3.2 Karakteristi Transistor

    Karakteristik transistor disajikan dengan kurva karakteristik yang

    menggambarkan kerja transistor.

    Karakteristik Kolektor

    Untuk mempelajari karakteristik transistor maka transistor dipasang dalam

    rangkaian seperti pada Gambar 3-33. Kurva karakteristik kolektor menghubungkan IC

    dan VCE dengan IB sebagai parameter. Pada Gambar 3-34 terlihat bahwa kurva kolektor

    terbagi menjadi 3 daerah, yaitujenuh (saturasi), aktif, dan cut-off.

  • 7/22/2019 Bab 3 2 Transistor

    4/20

    3-25

    +

    +

    Gambar 3-33. Rangkaian yang digunakan untuk mempelajari karakteristik kolektor

    Gambar 3-34. Kurva kolektor

    a. Daerah jenuh (saturasi), adalah daerah dengan VCE kurang dari tegangan lutut

    (knee) VK. Daerah jenuh terjadi bila sambungan emiter dan sambungan basis

    berprategangan maju. Daerah jenuh arus kolektor tidak tergantung pada nilai IB.

    Tegangan jenuh kolektor-emiter VCE(sat) untuk transistor silikon adalah 0,2 V,

    sedangkan untuk transistor germanium adalah 0,1 V.

    b. Daerah aktif, adalah daerah antara tegangan lutut VK dan tegangan dadal (break-

    down) VBR serta di atas IB = ICO. Daerah aktif terjadi bila sambungan emiter

    diberi prategangan maju dan sambungan kolektor diberi prategangan balik. Pada

    daerah aktif arus kolektor sebanding dengan arus basis. Penguatan sinyal

    masukan menjadi sinyal keluaran terjadi pada daerah aktif.

    c. Daerah cut-off (putus) terletak di bawah IB = ICO. Sambungan emiter dan

    sambungan kolektor berprategangan balik. Pada daerah ini IE = 0, IC = ICO = IB.

  • 7/22/2019 Bab 3 2 Transistor

    5/20

    3-26

    Karakteristik Basis

    Kurva karakteristik basis menghubungkan antara arus basis IB dan tegangan

    basis-emiter VBE dengan tegangan kolektor-emiter sebagai parameter seperti terlihat

    pada Gambar 3-35.

    Pada gambar tersebut terlihat bahwa dengan menghubungsingkat kolektor-emiter (VCE

    = 0) dan emiter diberi prategangan maju, karakteristik basis seperti dioda. Dengan

    bertambahnya VCE pada VBE konstan maka lebar daerah deplesi di sambungan kolektor

    bertambah dan mengakibatkan lebar basis efektif berkurang. Dengan berkurangnya

    lebar basis maka arus basis rekombinasi berkurang. Pengaruh ini disebutEarly Effect.

    Titik ambang (threshold) atau tegangan lutut VK untuk transistor germanium adalah di

    sekitar 0,1 V sampai 0,2 V, sedangkan untuk transistor silikon di sekitar 0,5 sampai 0,6

    V. Nilai VBE di daerah aktif adalah 0,2 V untuk germanium dan 0,7 V untuk silikon.

    Kurva Beta ()

    Kurva beta menunjukkan bagaimana nilai berubah dengan suhu dan arus kolektor

    (Gambar 3-36). Nilai bertambah dengan naiknya suhu. Nilai juga bertambah dengan

    naiknya arus kolektor IC. Tetapi bila IC naik di luar nilai tertentu, akan turun.

    Gambar 3-35. Kurva karakteristik basis. Gambar 3-36. Kurva beta

  • 7/22/2019 Bab 3 2 Transistor

    6/20

    3-27

    C1

    IB

    VBE

    VCE

    IC

    RB

    RC

    +VCC

    Sinyal

    masukan

    C2

    RL

    keluaran

    CCCCCE RIVV =

    3.3.3 Rangkaian Prasikap/Prategangan Transistor

    Titik Kerja Transistor

    Pemilihan titik kerja bertujuan agar transistor bekerja di daerah yang diinginkan.

    Pada rangkaian penguat, transistor dirancang untuk bekerja di daerah aktif, sehingga

    sinyal keluaran (tegangan dan arus kolektor) merupakan reproduksi sinyal masuk yang

    diperkuat. Gambar 3-37 memperlihatkan contoh rangkaian penguat dengan sinyal

    masukan diumpankan ke basis dan sinyal keluaran diambil dari kolektor.

    Gambar 3-37. Ragam gelombang pada suatu penguat

    Dalam pemilihan titik kerja VCC, RB, dan RC dipilih agar transistor tidak melampaui

    batas jangkauannya (rating), yaitu:

    1. Disipasi kolektor maksimum, PC(maks).

    2. Tegangan kolektor-emiter maksimum, VCE(maks).

    3. Arus kolektor maksimum, IC(maks).

    4. Tegangan basis emiter maksimum, VBE(maks)

    Kapasitor C1 dan C2 adalah kapasitor kopling yang digunakan untuk melewatkan

    sinyal. Arus dc tidak dapat lewat kapasitor kopling tersebut, sehingga arus dan tegangan

    prasikap tidak terpengaruh.Garis beban statis (dc) merupakan pasangan nilai IC dan VCE yang mungkin dari

    suatu penguat, yang dinyatakan dengan persamaan garis beban :

    (3-36)

  • 7/22/2019 Bab 3 2 Transistor

    7/20

    3-28

    B

    BECC

    BR

    VVI

    =

    B

    CC

    B

    R

    VI

    BBFEc IIhI ==

    CCCCCE RIVC =

    Garis beban dc ini mempunyai leher -1/RC dan memotong titik IC = 0, VCE = VCC dan IC

    = VCC/RC VCE = 0 (lihat Gambar 3-38).

    Titik kerja transistor Q, merupakan potongan antara garis beban dc dengan kurva arus

    basis dc, IB. Garis beban dinamis (ac) mempunyai lereng -1/(RC//RL) untuk komponen

    sinyal kapasitor C2 berlaku sebagai hubung singkat dan beban efektif kolektor menjadi

    RC//RL garis beban ac ini melewati titik kerja Q.

    Gambar 3-38. Titik kerja Q, garis beban ac dan dc (garis beban ac lebih curam dari

    garis beban dc)

    Prasikap/Prategangan Basis

    Arus prasikap basis ditentukan oleh resistor RB (lihat Gambar 3-37)

    (3-37)

    Tegangan basis emiterVBE pada sambungan emiter yang berprasikap maju adalah 0,7 V

    untuk transistor silikon dan 0,2 V untuk transistor germanium. Bila VCC >>VBE maka:

    (3-38)

    Arus prinsip kolektor IC dapat dihitung dengan persamaan:

    (3-39)

    VCE dapat diperoleh sebagai berikut:

    (3-40)

  • 7/22/2019 Bab 3 2 Transistor

    8/20

    3-29

    CCV2R1R

    2RV

    +=

    2R1R

    2R1RR B

    +=

    ECBBEBB R)II(VRIV +++=

    +

    Untai/rangkaian prasikap basis mempunyai dua macam kekurangan, pertama pada

    penggantian transistor yang sejenis belum tentu menghasilkan titik kerja yang sama,

    karena belum tentu sama. Kekurangan kedua adalah ketidakstabilan prasikap karena

    perubahan suhu. Seperti diketahui ICO berubah menjadi lipat dua untuk setiap kenaikan

    suhu 10C. Sebagai contoh, adanya arus kolektor menyebabkan suhu kolektor

    sambungan naik, sehingga ICO naik. Dengan naiknya ICO suhu sambungan makin naik,

    sehingga kejadian ini akan berlanjut terus dan mengakibatkan jangkauan trasistor

    dilampaui. Akibatnya transistor menjadi sangat panas (termal runaway) atau titik kerja

    bergeser kearah jenuh. Untuk menjamim kestabilan titik kerja, digunakan untai prasikap

    emiter.

    Prasikap/Prategangan Emiter

    Untai prasikap (rangkaian prategangan) emiter terlihat pada Gambar 3-39a.

    Gambar 3-39. (a). Rangkaian prategangan emiter

    (b). Rangkaian setara Thevenin untuk prategangan emiter

    Dengan menggunakan Teorema Thevenin, maka untai disebelah kiri titik A-B dapat

    diganti dengan sumber tegangan Vdengan resistans sumber RB (Gambar 3-39b).

    dan

    Dengan hukum kirchoff tegangan pada untai basis diperoleh persamaan:

    (3-41)

  • 7/22/2019 Bab 3 2 Transistor

    9/20

    3-30

    VRIdanII BBCB

  • 7/22/2019 Bab 3 2 Transistor

    10/20

    3-31

    BEBCCCC VIRIV ++=

    BEBCBCC V)RR(IV ++=

    CB

    BECC

    BRR

    VVI

    +

    =

    CB

    BECCBC

    RRVVII+==

    CCCCCE RIVV =

    Volt112,212x7,422

    7,4V

    2R1R

    2RV ccB =

    +=

    +

    Dengan hukum Kirchoff tegangan untuk untai basis diperoleh persamaan sebagai

    berikut (dengan asumsi IB

  • 7/22/2019 Bab 3 2 Transistor

    11/20

    3-32

    Arus kolektor pada titik kerja ICQ diperoleh dari (dengan mengabaikan IB):

    ICQ = VE/RE = 1,412/1,2 = 1,176 mA.

    Maka tegangan kolektor-emiter pada titik kerja VCEQ adalah:

    VCEQ = VCC ICQ(RC + RE)

    = 12 1,176(3,3 + 1,2)

    = 6,708 Volt.

    3.3.4 Rangkaian Penguat Transistor

    Ada tiga jenis konfigurasi transistor, yaitu:

    a. Penguat Emiter Bersama (Common Emitter/CE).

    b. Penguat Kolektor Bersama (Common Collector/CC).

    c. Penguat Basis Bersama (Common Basis/CB).

    .

    3.3.4.1 Penguat Emiter Bersama

    Emiter menjadi bagian bersama bagi rangkaian masukan dan keluaran. Pada bagian

    masukan dan keluaran terdapat kapsitor kopling, dan pada emiter terdapat kapasitor

    simpang (by pass) yang mempunyai reaktansi yang kecil pada frekwensi kerja, sehingga

    pada rangkaian ekivalen ac-nya dapat dianggap terhubung-singkat. Gambar 3-41

    memperlihatkan rangkaian penguat emitter bersama.

    Gambar 3-41. Rangkaian penguat emitter bersama.

  • 7/22/2019 Bab 3 2 Transistor

    12/20

    3-33

    3.3.4.2 Penguat Kolektror Bersama

    Kolektor menjadi bagian bersama dari rangkaian masukan dan keluaran. Rangkaian

    penguat kolektor bersama diperlihatkan pada Gambar 3-42.

    Karena tegangan keluaran (emitter) mengikuti tegangan masukan (basis) maka penguat

    ini biasa juga disebutpengikut emiter.

    Karena rangkaian pengikut emitter ini mempunyai resistansi masukan yang tinggi dan

    resistansi keluaran yang rendah maka rangkaian ini sering digunakan untuk penyesuai

    impedansi (impedance matching) dari penguat berimpedansi keluaran yang tinggi ke

    beban berimpedansi rendah.

    +

    Gambar 3-42. Rangkaian penguat kolektor bersama

    3.3.4.3 Penguat Basis Bersama

    Penguat basis bersama diperlihatkan pada Gambar 3-43.

    Gambar 3-43. Rangkaian penguat basis bersama

  • 7/22/2019 Bab 3 2 Transistor

    13/20

    3-34

    Perbandingan Antar Konfigurasi Penguat Transistor

    Pada konfigurasi CE, peroleh (gain) tegangan dan gain arus tinggi (Av > 1, Ai > 1).

    Untuk konfigurasi CC, peroleh tegangan mendekati 1 (Av < 1), sedangkan peroleh

    arus tinggi seperti pada CE. Resistansi masukan paling tinggi dan resistansi keluaran

    paling rendah.

    Pada konfigurasi CB, peroleh tegangan tinggi seperti pada CE, peroleh arus kurang

    dari 1 (Ai < 1). Resistansi masukan paling rendah, sedangkan resistansi keluaran

    paling tinggi di antara ketiga konfigurasi.

    Untuk analisis lebih lanjut, dipilih penguat emiter bersama (CE) yang banyak/sering

    digunakan.

    Karena emiternya dipintaskan ke tanah, penguat ini kadang-kadang disebut penguat

    emiter-ditanahkan; berarti bahwa emitter terletakkan pada tanah ac, tetapi tidak pada

    tanah dc. Gambar 3-44a memperlihatkan rangkaian penguat CE, dan Gambar 3-44b

    memperlihatkan garis beban ac-nya.

    Gambar 3-44. a. Rangkaian penguat CE. b. Garis beban ac

    Pada penguat-penguat linier, transistor seharusnya beroperasi di daerah aktif sepanjangwaktu. Ini berarti selama satu siklus ia tidak pernah memasuki daerah jenuh atau daerah

    putus.

    Untuk memperoleh model rangkaian ekivalen ac satu tahap, terlebih dahulu kita harus

    membahas impedansi input dan impedansi output.

    Model ac dari penguat emiter yang ditanahkan, diperlihatkan pada gambar 3-46.

  • 7/22/2019 Bab 3 2 Transistor

    14/20

    3-35

    Gambar 3-45. Impedansi input dan impedansi output

    Impedansi input: '21 //// ein rRRz (3-49)

    Impedansi output:zoutRC (3-50)

    Pada sisi keluaran, sumber tegangan ac sebesar Avin diserikan dengan impedansi output

    RC. Model sederhana penguat emiter-ditanahkan seperti pada Gambar 3-46, akan

    mempercepat kita untuk menganalisis tahapan yang dikaskade.

    Gambar 3-47 memperlihatkan rangkaian penguat CE dengan beban RL dan

    sumber mempunyai tahanan dalam RS. Setiap penguat melihat dua beban : beban dc dan

    beban ac. Oleh karena itu, semua penguat mempunyai dua garis beban : garis beban dc dan garis

    beban ac.

    Resistansi Thevenin ac yang menggerakkan basis:

    rB = RS // R1 // R2 (3-51)

    Gambar 3-46. Model AC penguat

    emitter-ditanahkan

  • 7/22/2019 Bab 3 2 Transistor

    15/20

    3-36

    Resistansi beban ac yang dilihat oleh kolektor :

    rC = RC // RL (3-52)

    Gambar 3-47. Rangkaian penguat CE dengan beban RL

    Gambar 3-48 memperlihatkan garis beban dc dan garis beban ac penguat CE.

    Q : titik kerja transistor : titik stationer (quiescent point)

    Gambar 3-48. Garis beban dc dan garis beban ac penguat CE

    Persamaan garis beban dc :

    IC = (VCC VCE)/(RC+RE) (3-53)

    Sehingga :

    Arus jenuh (saturasi) dc ujung atas dc

    IC(sat) = VCC/(RC+RE)

    Tegangan putus (cut-off) dc ujung bawah dc :

    VCE(cut) = VCC

    Grs. Beban ac

    Grs. Beban dc

    iC

    VCE

    ICQ

    VCEQ

  • 7/22/2019 Bab 3 2 Transistor

    16/20

    3-37

    Persamaan garis beban ac :

    IC = ICQ + VCEQ/rC VCE/RC (3-54)

    Sehingga :

    Arus jenuh (saturasi)ac ujung atas ac

    IC(sat) = ICQ + VCEQ/rC

    Tegangan putus (cut-off) dc ujung bawah ac:

    VCE(cut) = VCEQ + ICQ rC

    Kepatuhan Keluaran AC (AC Output Compliance)

    Garis beban ac merupakan alat peraga bantuan yang digunakan untuk memahami

    operasi sinyal besar. Selama setengah siklus tegangan sumber ac yang positif, tegangan

    kolektor berayun dari titik Q ke arah jenuh. Pada setengah siklus negatif, tegangan

    kolektor berayun dari titik Q ke arah titik putus. Untuk sinyal ac yang cukup besar,

    pemotongan dapat terjadi pada kedua puncak sinyal.

    Kepatuhan keluaran ac adalah maksimum puncak-ke-puncak tegangan ac tak terpotong

    yang dapat dihasilkan penguat.

    Kepatuhan keluaran ac dari sebuah penguat CE, diberikan oleh yang lebih kecil di

    antara dua nilai pendekatan ini, yaitu :

    PP 2 ICQ rC atau PP 2 VCEQ (3-55)

    Penguatan pada penguat CE :

    Penguatan tegangan tanpa beban :,e

    C

    r

    RA = (3-56)

    Penguatan tegangan dengan beban :,e

    Cv

    r

    rA = (3-57)

    Penguatan arus : =b

    ci

    i

    iA (3-58)

    Penguatan daya :in

    out

    p p

    pA = daya masuk ac pada basis : pin = vin ib dan daya output

    ac dari kolektor : pout = - vout ic (tanda karena adanya pembalikan fasa), sehingga

    diperoleh penguatan daya : Ap = -Av Ai

    Daya Beban

    Beban pada penguat dapat berupa pengeras suara, motor, atau alat lainnya.

    Daya ac ke dalam tahanan beban RL adalah:

  • 7/22/2019 Bab 3 2 Transistor

    17/20

    3-38

    L

    PPL

    R

    VP

    8

    2

    = (3-59)

    Disipasi Daya Transistor :

    CQCEQDQ IVP = (3-60)

    Penguras Arus (Current Drain)

    Seorang perancang catu daya harus mengetahui berapa banyak arus yang diambil oleh

    masing-masing tahapan. Sumber tegangan dc VCC harus memberikan arus searah ke

    pembagi tegangan dan rangkaian kolektor. Arus ke pembagi tegangan : I 1 =

    VCC/(R1+R2). Pada rangkaian kolektor, penguras arus dc adalah : I2 = ICQ. Penguras arus

    dc total : IS = I1 + I2.

    Daya dc total yang diberikan ke penguat : PS = VCC IS. (3-61)

    Efisiensi Tahapan (Stage Efficiency)

    %xP

    P

    S

    (max)L100= (3-62)

    Contoh:

    Diketahui penguat emiter-ditanahkan seperti pada Gambar 3-49. Jika transistor

    mempunyai sebesar 150, berapakah tegangan keluaran ac?

    Gambar 3-49. a. Penguat emitter-ditanahkan. b. Rangkaian ekivalen ac

    (b)

  • 7/22/2019 Bab 3 2 Transistor

    18/20

    3-39

    Penyelesaian:

    Karena tegangan sumber ac memiliki impedansi sumber sebesar 1 k, maka sebagian

    dari sinyal sumber akan turun melintasi resistansi ini sebelum mencapai basis. Pada sisi

    keluaran, kapasitor menggandeng sinyal ac ke resistansi beban 1,5 k. Hal inimengakibatkan munculnya efek pembebanan, sehingga sinyal keluaran akan terlihat

    lebih rendah dari pada sebelumnya.

    Untuk melihat pengaruh resistansi sumber dan beban, maka penguat emiter-ditanahkan

    tersebut diganti dengan model ac-nya. Mula-mula kita menghitung impedansi masuk

    pada basis sebesar:

    'ebasisin rz = , di mana:

    E

    'e

    I

    mAr

    25=

    Tegangan dc pada basis yang berasal dari pembagi tegangan:

    V,Vk,k

    k,VB 8110

    2210

    22=

    +

    =

    Arus emitter DC: mA,k

    V,V,IE 11

    1

    7081=

    =

    sehingga == 72211

    25,

    mA,

    mAr'e

    'ebasisin rz = = 150 (22,7) = 3,4 k

    Selanjutnya, kita menghitung impedansi masuk penguat sebesar:

    '

    21 //// einrRRz

    = 10 k

    // 2,2 k

    // 3,4 k

    = 1,18 k

    Penguatan tegangan tanpa beban: 1597,22

    6,3'

    =

    =

    k

    r

    RA

    e

    C .

    Impedansi output sama dengan RC.

    Pembagi tegangan masuk mengurangi sinyal pada basis, sehingga tegangannya sebesar:

    mVmVk

    kvin 541,01

    18,2

    18,1=

    =

    Tegangan output Thevenin, adalah:

    Avin = -159(0,541 mV) = -86 mV.

    Tegangan ini adalah keluaran tanpa beban. Keluaran yang sebenarnya adalah tegangan

    yang muncul melintas 1,5 k:

    mVmVk

    kvout 25)86(

    1,5

    5,1=

    =

    Ini berarti keluaran mempunyai tegangan puncak 25 mV

  • 7/22/2019 Bab 3 2 Transistor

    19/20

    3-40

    Tegangan keluaran ini dapat pula dihitung menggunakan persamaan:

    vout= Avvin, di mana: 'e

    C

    vr

    rA = ; === kkkRRr

    LCC06,15,1//6,3//

    Sehingga Av = -(1,06 k)/(22,7 ) = -46,7vout= (-46,7)(0,541 mV) = -25 mV

    (nilainya sama dengan perhitungan di atas).

    Karena arus kolektor hampir sama dengan arus emiter, arus koletor tenang adalah:

    ICQ 1,1 mA

    Arus ini menghasilkan tegangan kolektor-emiter dc sebesar:

    VCE VCC ICQ (RC + RE) = 10 V (1,1 mA)(4,6 k) = 4,94 V

    Atau: VCEQ = 4,94 V

    Arus jenuh dc adalah: mA

    k

    V

    RR

    V

    EC

    CC 17,2

    6,4

    10=

    =

    +

    Dan tegangan putus dc adalah 10 V.

    Arus jenuh ac adalah: mAk

    VmA

    r

    VII

    C

    CEQ

    CQsatC 76,506,1

    94,41,1)( =

    +=+=

    Tegangan putus ac adalah:

    VCE(cut) = VCEQ + ICQ rC = 4,94 V + (1,1 mA)(1,06 k) = 6,11 V

    Garis beban dc dan ac-nya diperlihatkan pada Gambar 3-50.

    Gambar 3-50. Garis beban dc dan ac

  • 7/22/2019 Bab 3 2 Transistor

    20/20