Slide 1

ELEKTRONIKA II(5288)KELOMPOK 1

BADRUT TAMAM 5215134384BRIYAN PRIYO S.5215131507LILIYANTI FENI P.5215131537OJAYA PERBANGSA5215134368

PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRONIKA 2013JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS NEGERI JAKARTA2015

ANALISIS KERJA MOSFET SEBAGAI SAKLARTIPE MOSFET P CHANNELGAMBAR 2

Analisis Kerja MOSFET Tipe P Channel

Analisis Kerja MOSFET Tipe P Channel MOSFET Tipe P channel akan aktif saat diberikan input Vgs = 0 .Pada kondisi saturasi ini MOSFET dapat dikatakan dalam kondisi ON (Fully-ON).Kondisi saturasi MOSFET dapat diperoleh dengan memberikan tegangan input gate yang lebih rendah dari tegangan tresholdnya dengan cara menghubungkan terminal input ke ground. Sehingga MOSFET mejadi saturasi dan dapat dianalogikan sebagai saklar pada kondisi tertutup.

MOSFET Tipe P channel akan cut off saat diberikan input Vgs = 1 .Pada kondisi cut off ini MOSFET dapat dikatakan dalam kondisi OFF (CUT-OFF).MOSFET pada daerah Cut-Off merupakan saklar terbuka dengan arus drain Id = 0 Ampere. Untuk mendapatkan kondisi MOSFET dalam keadaan open maka tegangan gate Vgs harus lebih tinggi dari tegangan treshold Vth dengan cara menghubungkan terminal input (gate) ke Vdd

TIPE MOSFET N CHANNELGAMBAR 1

Analisis Kerja MOSFET Tipe N Channel

Analisis Kerja MOSFET Tipe N Channelberbeda dengan tipe-P, MOSFET Tipe N channel akan aktif saat diberikan input Vgs = 1 .Pada kondisi saturasi ini MOSFET dapat dikatakan dalam kondisi ON (Fully-ON).Kondisi saturasi MOSFET dapat diperoleh dengan memberikan tegangan input gate yang lebih besar dari tegangan tresholdnya dengan cara menghubungkan terminal input ke Vdd. Sehingga MOSFET mejadi saturasi dan dapat dianalogikan sebagai saklar pada kondisi tertutup.

Beda dengan MOSFET Tipe P channel yang akan cut off saat diberikan input Vgs = 1, pada MOSFET Tipe N dia akan cut-off ketikaa diberikan Vgs=0. Pada kondisi cut off ini MOSFET dapat dikatakan dalam kondisi OFF (CUT-OFF).

Analisis Kerja MOSFET Tipe N ChannelPada daerah Cut-Off MOSFET (MOSFET OFF) tidak mendapatkan tegangan input (Vin = 0V) sehingga tidak ada arus drain Id yang mengalir. Kondisi ini akan membuat tegangan VRD = Vdd. Dengan beberapa kondisi diatas maka pada daerah cut-off ini MOSFET dikatakan OFF (Full-Off). Kondisi cut-off ini dapat diperoleh dengan menghubungkan jalur input (gate) ke ground, sehingga tidak ada tegangan input yang masuk ke rangkaian saklar MOSFET.

Karakeristik MOSFET pada daerah Cut-Off antara lain sebagai berikut. Input gate tidak mendapat tegangan bias karena terhubung ke ground (0V) Tegangan gate lebih rendah dari tegangan treshold (Vgs < Vth) MOSFET OFF (Fully-Off) pada daerah cut-off ini. Tidak arus drain yang mengalir pada MOSFET Tegangan output Vout = Vds = Vdd Pada daerah cut-off MOSFET dalam kondisi open circuit.

Dengan beberapa karakteristik diatas maka dapat dikatakan bahwa MOSFET pada daerah Cut-Off merupakan saklar terbuka dengan arus drain Id = 0 Ampere. Untuk mendapatkan kondisi MOSFET dalam keadaan open maka tegangan gate Vgs harus lebih rendah dari tegangan treshold Vth dengan cara menghubungkan terminal input (gate) ke ground.

Pada daerah saturasi MOSFET mendapatkan bias input (Vgs) secara maksimum sehingga arus drain pada MOSFET juga akan maksimum dan membuat tegangan Vds mendekati 0V. Pada kondisi saturasi ini MOSFET dapat dikatakan dalam kondisi ON secara penuh (Fully-ON).

Karakteristik MOSFET pada kondisi saturasi antar lain adalah :

Tegangan input gate (Vgs) tinggi (diberi logika = 1)Tegangan input gate (Vgs) lebih tinggi dari tegangan treshold (Vgs >Vth) MOSFET ON (Fully-ON) pada daerah Saturasi Tegangan drain dan source ideal (Vds) pada daerah saturasi adalah 0 V MOSFET dianalogikan sebagai saklar kondisi tertutup Kondisi saturasi MOSFET dapat diperoleh dengan memberikan tegangan input gate yang lebih tinggi dari tegangan tresholdnya dengan cara menghubungkan terminal input ke Vdd. Sehingga MOSFET mejadi saturasi dan dapat dianalogikan sebagai saklar pada kondisi tertutup.

KONDISI MOSFET SAAT AKTIF

RANGKAIAN CMOS

Gate LevelChannel NChannel P1ONOFF0OFFONGAMBAR 3Gate LevelMOSFET dapat digambarkan sebagai saklar ON/OFF, seperti halnya transistor bipolar. Kita dapat menggunakan tabel di sampingnya untuk memperjelas bahwa rangkaian Inverter CMOS beroperasi seperti sebuah inverter.

Dengan tegangan masukkan Vin berogika 1, MOSFET saluran N akan ON dan MOSFET saluran P akan OFF, sedangkan tegangan keluarannya Vout akan berlogika 0.

Dengan tegangan masukan Vin berlogika 0, MOSFET saluran N akan OFF dan MOSFET saluran P akan ON, sedangkan tegangan keluarannya Vout akan berlogika 1.

JFET

BIAS SENDIRIBias Sendiri, cara yang paling umum mem-bias JFET. Arus cerat mengalir melalui RD dan Rs , menghasilkan tegangan cerat-sumberRangkaian ini disebut dengan bias sendiri di karenakan oleh tidak adanya sumber tegangan luar yang harus menggerakan kaki gate.

Karena Kaki Gate di Groundkan maka VG=0Dari gambar disamping:1.VGS = VGS- VS = 0- ID.RSVGS = - ID.RS2.VDD = VRD + VDS + Vs =ID.RD + VDS + ID. RsKarena VD =VDS + ID. Rs.Maka:VDD = ID .RD + VD

Bias Sumber ArusBias Sumber Arus adalah cara yang utama untuk menstabilkan arus drain terhadap variasi dalam parameter FET, selain menggunakan JFET, rangkaian bias ini juga menggunakan sebuah transistor bipolar.

Bias Sumber Arus dapat dibagi menjadi dua:Satu CatuDua CatuSatu CatuBias Sumber Arus ini dikatakan Satu Catu dikarenakan pada rangkaian ini, hanya mengunakan satu catu daya saja(VDD).

Dari gambar disamping:VDD = VRD + VDVG = VB = R1. VDD/R1+R2IE=VB-VBE/REJika VBE diabaikan Maka:IE=VB/RE

Dua CatuBias Sumber Arus ini dikatakan Satu Catu dikarenakan pada rangkaian ini, menggunakan dua catu daya (VDD dan VEE).Bias Arus ini dilakukan jika sebuah catu terbagi tersedia(tegangan positif dan negatif).Bipolar bekerja sebagai sebuah Sumber dan memaksa JFET Mempunyai ID sama dengan IC.

ID =IC Dari gambar disamping:Transistor Bipolar mempunyai arus emitor sebesar:IE = VEE/REDioda Colector bekerja sebagai Sebuah sumber arus, karenanya dia memaksa arus drain mendekatiSama dengan ID.

BIAS NOLCiri-Ciri dari rangkaian Bias Nol adalah VGS=0Kita dapat menempatkan titik Q pada VGS=0, (seperti pada gambar). Kemudian suatu tanda input AC masuk dapat menghasilkan pembagi vaiasi keatas dan kebawah titik Q. untuk dapat menggunakan nol VGS adalah bermanfaat bila ia membias. Hal itu akan memungkinkan bias berputar. Bias putar sederhana ini bukanlah gaya terpakai atau sumber sumber daya; karena itu VGS=0 dan ID=IDSS.Dari Gambar Disamping:VDD = VRD + VDS + Vs =ID.RD + VDS + ID. RsKarena Rs=0 dan ID=IDSSMaka:VS = 0VDD = ID .RD + VDSVDD = IDSS .RD + VDSVDS = VDD - ID SS.RD

BIAS UMPAN BALIK-DRAINBias ini bisa dilakukan oleh E MOSFET, hal ini dikarenakan oleh sifat EMOSFET yang akan berada dalam kondisi ON ketika di bias maju(forward).Rangkaiannya hampir sama dengan bias umpan balik colektor, hal ini dilakukan untuk mengkompensasi perubahan dalam karakteristik FET. Misal: jika ID berubah nilainya di karenakan oleh suhu, maka dengan otomatis nilai VDS dan VGS berkurang.Agar lebih jelas, mari kita lihat gambar bias umpan balik-drain berikut:Dari Gambar Disamping:VGS = VDSVDD = VRD + VDS + Vs =ID.RD + VDS + ID. RsKarena Rs=0Maka:VS = 0VDD = ID .RD + VDSVDD = ID .RD + VDSVDS = VDD - ID.RDDan VGS = VDD - ID.RD

Penguat DCPenguat dc adalah penguat yang dapat beroperasi sepenuhnya sampai frekuensi nol tanpa kehilangan penguatan. Satu cara untuk membuat sebuah penguat dc adalah menghilangkan semua kapasitor kopling dan bypass.Gambar a menunjukkan sebuah penguat dc yang memakai MOSFET. Tingkat input adalah sebuah D MOSFET dengan bias nol. Tingkat kedua dan ketiga memakai dahuluinya. Gambar a menggunakan MOSFET dengan arus cerat 3 mA. Untuk alas an ini, tiap cerat bekerja pada tegangan 10 V terhadap tanah. Tegangan output akhir antara resistor-resistor 100 k. Karena resistor yang bawah dikembalikan ke-10 V, tegangan output stasioner 0 V. Jika suatu sinyal ac mendapatkan tegangan output yang diperkuat.Pembiasan Yang LainRangkaian Bias FETJFETD MOSFETE MOSFETBias SendiriYaYaTidakBias Sumber arusYaYaTidakBias nolTidakYaTidakBias Umoan Balik CeratTidakTidakYa