edas6(bias fet2011)

5/11/2018 Edas6(Bias FET2011) - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/edas6bias-fet2011 1/11

PRATEGANGAN FET

Persamaan umum untuk semua FET untuk analisis dcIG ≈ 0Amp = 0 Amp, ID ≈ IS = IS

Persamaan umum untuk JFET dan MOSFET tipe pengosonganID = IDSS (1 -

P

GSS

V

V )2

Untuk MOSFET tipe peningkatan

ID= k(VGS – VT)2

Penyelesaian untuk mencari titk operasi dari FET lebih umum memakai metode grafik dari pada

metode matematis. Konfigurasi bias/prategangan tetap (fixed bias) dan ekivalen untuk analisis dc

nya

Untuk analisis dc

IG = 0 A, VRG = IG R G = 0 V.didapat VGS = - VGG karena VGG fix maka VGS juga fix

Penyelesainnya secara grafis sbb

1. Gambarkan karakteristik transfer sesuai dengan persamaan Schokley

(device)

2. Tentukan titik VGSQ = - VGG dan tarik garis vertical (network) sampaimemotong kurva device

3. Dari titik potong Q point dapatkan IDQ

Tegangan pada output VDS dapat dicari sbb



Karena memerlukan 2 catu daya pemakaian konfigurasi ini agak terbatas

Contoh



Konfigurasi prategangan diri (self bias)

Pada konfigurasi ini tidak lagi memakai dua catudaya, VGS ditentukan daritahanan R S. Analisis dc nya dimulai dengan menganggap C open circuit, karena

IG= 0 maka Gate akan short ke ground. Sehingga didapat



VR S = ID R S, VGS= - VRS = - ID R S , ID = -(VGS/ R S), solusi

matematisnya adalah sbb

ID = IDSS (1 - P

GS

V

V )2

122

2

++−=−

P

GS

P

GS

DSS S

GS

V V

V V

I RV

Didapat untuk rumus ABC; a =2

1

P V , b =

P DSS S V I R

21− , c = 1, nilai a,b, c ini

dimasukkan ke rumus ABC, untuk mendapatkan VGS yang sesuai.

Solusi grafis

1. Gambar karakteristik transfer dari device dari persamaan Schokley2. Tarik garis dari 2 titik pada karakteristik transfer dg persamaan VGS = -

IDR S

3. Titik potong antara garis lurus dengan kurva transfer adalah Q point

Dari gambar di atas VGS = - ID R S dengan VGS = 0 ,ID = 0 maka (0,0) sbg koordianat

titik pertama. Koordinat ke dua adl ID= IDSS/2 maka VGS = - IDSSR S/ 2. Maka Q point

didapat seperti gambar di atas. Tegangan VDS dicari sbb



Contoh

Solusi

Sedangkan karakteristik transfer device dan Q point nya sbb



Prategangan Pembagi Tegangan

Karena IG = 0 maka IR1= IR2 dan VG =21

2

R R

V R DD

+

, VRs= ISR S = IDR S

VGS=VG - VRs = VG- IDR S ini adalah persamaan garis lurus. Secara grafis peyelesaiannya adalah mirip dengan konfigurasi bias diri.yaitu dicari 2 titik dan

ditarik garis lurus yang memotong kurva device pd karakteristik transfer.

Persamaan garis lurusnya: VGS=VG - VRs = VG- IDR STitik potong dg sumbu ID maka VGS = 0 jadi

Titik potong dg sumbu VGS maka ID = 0 jadiVGS=VG- IDR SVGS=VG ID= 0

Kemiringan dari garis lurus VGS= VG- IDR S adalah -1/R S sehingga pembesaran R Sakan menurunkan Q point.



Selanjutnya:VDS= VDD- ID( R S+R D), VD= VDD- IDR D, VS = ID R S

IR1 = IR2 = 21 R R

V DD

+

,

Secara matematis didapatkan (masukan persamaan garis lurus ke persamaan

Schokley) didapat bentuk persamaan kwadrat aVGS

2

+ bVGS + c = 0 dengan a =1/VP

2, b = (-2/VP)+1/(R S+IDSS), c = 1-(VG/(R SIDSS))

Contoh

Solusi

VG =21

2

R R

V R DD

+

=M

Kx

)27,021(

16270

+

= 1,82 Volt

VGS = VG- ID R S = 1,82 – ID 1,5K Dengan ID= 0 mA maka VGS = 1,82 V

Saat VGS = 0 maka ID= 1,21 mA ditarik garis lurus pada karakteristik transfer

dari device seperti berikut



Q point = - 1,8V, 2,4 mA.

VDS dicari dengan

MOSFET TIPE PENGOSONGAN

Karena kurva transfernya sama dg JFET maka analisis dc nya samakecuali tipe pengosongan bisa beroperasi dengan VGS> 0 dan ID > IDSS

Contoh:

Untuk MOSFET pengosongan saluran n bias pembagi tegangan carilahIDQ, VDSQ, VDS



Solusi

VG =21

2

R R

V R DD

+

=)11010(

1810

+

x= 1,5 volt

VGS= VG – IDR S = 1,5 – ID 0,75

Dengan ID= 0 maka VGS = VG = 1,5 VVGS = 0 maka ID = 2 mA

Dari grafis pada karakteristik transfer didapat Q point = ( -0,8 , 3,1 mA)

VDS = VDD – ID ( R D + R S) = 18 – 3,1 (1,8 + 0,75) = 10,1 volt

MOSFET TIPE PENINGKATAN

Konfigurasi umpan balik tegangan dan ekivalen dc nya

Dari rangkaian ekivalen dc nya

IG = 0 A, VR G = 0, VD = VG, VDS = VGS

VDS = VGS = VDD- ID R D

Plot pada karakteritik transfer

VGS= VGG ID= VDD/R DID = 0 VGS = 0

Contoh

Tentukan Q point untuk rangkaian berikut



Gambar dulu kurva device pada karakteristik transfer dan tentukan 2 titik untuk membuat garis

lurus yang memotong kurva device. Maka didapat IDQ dan VGSQ yaitu 6,4V , 2,75 mA

PRATEGANGAN PEMBAGI TEGANGAN

Contoh

edas6(bias fet2011)

Documents