karakteristik transistor bipolar - siap print

7/22/2019 Karakteristik Transistor Bipolar - Siap PRINT

1/9

Karakteristik transistor bipolar (BJT)

Rustam Hafid Nur Fitrah, Nur Awa, Prima Warta S.

Pendidikan Fisika 2012

Abstrak

Telah dilakukan pratikum dengan judul karakteristik transistor bipolar. Tujuan pratikum ini adalah untukmengetahui metode pemberian bias arus dan tegangan pada transistor bipolar, menetukan dan membedakankarakteristik output dan transfer arus konstan dari transistor bipolar dan untuk menginterpretasi kurvakarakteristik transistor bipolar. Untuk transistor NPN, tegangan bias pada basis harus lebih positif dari emitordan untuk transistor PNP, tegangan bias pada basis harus lebih negatif dari emitor. Menentukan danmembedakan karakteristik input, karakteristik output dan karakteristik transfer arus konstan dari transistor

bipolar. Untuk karakteristik input dinyatakan dalam grafik yang menyatakan hubungan antara tegangan basis-emitor dan aris basis untuk tegangan kolektor-emitor yang nilainya konstan. Karakteristik output dinyatakandalam grafik yang menyatakan hubungan antara tegangan kolektor-emitor dan arus kolektor untuk beberapanilai arus basis yang konstan. Sedangkan karakteristik transfer dinyatakan dalam grafik yang menyatakanhubungan antara arus basis dan arus kolektor untuk tegangan kolektor-emitor yang bernilai konstan.Berdasarkan analisis data diperoleh bahwa pada karakteristik output, semakin besar nilai tegangan collector-emiter maka semakin besar pula nilai arus cillectornya dan semakin besar nilai arus Basis maka semakin besar

pula arus collectornya. Pada karakteristik ciri alih, semakin besar arus basis maka arus collector pun semakin besar dengan tegangan collector-emitor yang konstan.Kata kunci : faktor penguatan arus transistor, karakteristik ouput dan karakteristik transfer arus konstan

1. Metode Dasar

Transistor adalah suatu komponen

aktif yang terbuat dari bahan

semikonduktor. Ada dua macam transistor,

yaitu transistor dwikutub (bipolar ) dan

transistor efek medan ( Field Effect

Transistor-FET ).

Transistor dwikutub dibuat dengan

menggunakan semikonduktor ekstrinsik

jenis p dan jenis n, yang disusun seperti

pada gambar 7.1 berikut.

Ketiga bagian transistor ini disebut emitter ,

base , dan collector .

Dengan notasi atau simbol, skema dasar

bias transistor bipolar ditunjukkan pada

Gambar 7.2 berikut.

Gambar 7.2. Rangkaian bias transistor ,

( (


2/9

Pada dasarnya ada tiga jenis rangkaian

dasar (yang disebut konfigurasi ) untuk

mengoperasikan transistor.

1.

Basis ditanahkan ( Common Base

CB)

2. Emiter ditanahkan ( Common

Emitter CE )

3. Kolektor ditanahkan ( Common

Collector - CC )

Karakteristik dari transistor

biasanya disebut juga karakteristik statik ,

yang digambarkan dalam suatu kurva yangmenghubungkan antara selisih arus dc dan

tegangan pada transistor. Kurva

karakteristik statik tersebut sangat

membantu dalam mempelajari operasi dari

suatu transistor ketika diterapkan dalam

suatu rangkaian. Ada tiga karakteristik

yang sangat penting dari suatu transistor,

yaitu :

1. Karakteristik input.

2. Karakteristik output.

3. Karakteristik transfer arus konstan.

2. Identifikasi Variabel

Kegiatan I : Karakteristik Output

a. Variabel Manipulasi : Tegangan

Collector-Emitter (V CE) dengansatuan Volt (V).

b. Variabel Respon : Arus Collector (I C)

dengan satuan milli Ampere (mA).

c. Variabel Kontrol : Arus Basis (I B)

dengan satuan mikro Ampere (A),

Resistansi Resistor (R) dengan satuan

Ohm () dan Tegangan Sumber (V S)dengan satuan Volt (V).

Kegiatan II : Karakteristik Transfer

a. Variabel Manipulasi : Arus Basis (I B)

dengan satuan mikro Ampere (A).

b. Variabel Respon : Arus Collector (I C)

dengan satuan milli Ampere (mA).

c. Variabel Kontrol : Tegangan Collector-

Emitter (V CE) dengan satuan Volt (V),Resistansi resistor (R) dengan satuan

Ohm () dan Tegangan Sumber (V S)

dengan satuan Volt (V).

3. Defenisi Operasional Variabel

Kegiatan I : Karakteristik Output

a. Tegangan Collector-Emitter (V CE)

adalah beda potensial antara kakiCollector dengan kaki emitter,

yang terbaca pada penunjukkan

Voltmeter dimana nilai tegangan

berubah seiring dengan perubahan

potensiometer dan dinyatakan

dalam satuan Volt (V).

b. Arus Collector (I C) adalah arus dari

kaki collector yang terbaca pada penunjukkan amperemeter dan

dinyatakan dalam satuan mili

Ampere (mA).


3/9

c. Arus Basis (I B) adalah arus dari

kaki basis yang terbaca pada

penunjukkan amperemeter dan

dinyatakan dalam satuan mikroAmpere (A). Resistansi resistor

(R) adalah nilai hambatan yang

yang tertera pada resistor dan

satuannya adalah ohm () .

Sedangkan Tegangan Sumber (V S)

adalah tegangan yang berasal dari

power supplay yang terbaca pada

voltmeter dan satuannya adalahVolt (V).

Kegiatan II : Karakteristik Transfer

a. Arus Basis (I B) adalah arus dari kaki

basis yang terbaca pada


dinyatakan dalam satuan mikro

Ampere (A).

b. Arus Collector (I C) adalah arus dari

kaki collector yang terbaca pada


dinyatakan dalam satuan mili

Ampere (mA).

c. Tegangan Collector-Emitter (V CE)

adalah beda potensial antara kaki

Collector dengan kaki emitter, yang

terbaca pada penunjukkan Voltmeter

dimana nilai tegangan berubah

seiring dengan perubahan

potensiometer dan dinyatakan dalam

satuan Volt (V). Resistansi resistor

(R) adalah nilai hambatan yang yang

tertera pada resistor dan satuannya

adalah ohm () . SedangkanTegangan Sumber (V S) adalah

tegangan yang berasal dari power

supplay yang terbaca pada voltmeter

dan satuannya adalah Volt (V).

4. Alat dan Bahan

a. Power Supply 12 Vdc, 1 buah

b.

Voltmeter 0 10 Vdc, 1 buahc. Amperemeter 0 1 Adc, 2 buah

d. Transistor Bipolar NPN, 1 buah

e. Potensiometer, 2 buah

f. Kabel penghubung secukupnya.

5. Metode Kerja

a. Rangkai dan pelajari kit percobaan

Common Emitter ( CE ) berikut.

b. Pengukuran karakteristik Output

menunjukkan bagaimana arus collector

I C bervariasi dengan perubahan V CE

ketika I B dibuat konstan. Pertama, I B

diset pada suatu nilai yang konstan lalu

V CE divariasikan secara linier, I C akan

menunjukkan nilai tertentu dan catat


4/9

nilai ini. Selanjutnya, V CE dikembalikan

ke keadaan nol dan I B diset pada nilai

yang lain dan seterusnya.

c.

Pengukuran karakteristik ciri alih atautransfer arus konstan menunjukkan

bagaimana I C bervariasi dengan

perubahan I B dengan V CE dibuat

konstan.

6. Data/Analisis Data

R = 1000

a. Karakteristik output

Tabel 1. Karakteristik output Nilai I C (mA) untuk I B

VCE

(v)

0

(A)

20

(A)

40

(A)

60

(A)

80

(A)

0 0 0.01 0.03 0.05 0.072 0 2 4.32 6.82 9.474 0 2.01 4.38 6.91 9.526 0 2.02 4.41 7.03 9.828 0 2.04 4.45 7.08 9.9

10 0 2.05 4.53 7.16 10.21

b. Karakteristik transfer arus konstan

VCE = 5 volt

IB IC

0 010 0.9220 2.0230 3.1740 4.4250 5.65

60 6.970 8.280 9.5190 10.88

100 12.35


5/9

Analisis Grafik

Kegiatan 1 : karakteristik Output

Grafik 1. Hubungan Antara Tegangan collector-emitter dan arus kolektor

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

11,0

12,0

0 2 4 6 8 10 12

I c ( m A

)

Vce (volt)

IB2 = 20 A

IB1 = 0 A

IB3 = 40 A

IB4 = 60 A

IB5 = 80


6/9

Kegiatan 2 : karakteristik transfer arus konstan

Grafik 2. Hubungan Antara Arus Basis dan Arus Collector

y = 0,1242x - 0,3891R = 0,9977

-2,0

-1,0

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

11,0

12,0

13,0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110

I c ( m A

)

Ib (mA)

IC

Ib


7/9

Analisis Grafik

Kegiatan 1 : Karakteristik Output

=

=(10.2 7)(80 60)

=3,220

= 0,16

Kegiatan 2 :

= = 0,1242

=

=

=(6,8 4,2 )(60 40)

=2,620

= 0,13

7. Pembahasan

Praktikum karakteristik transistor bipolar ini

dilakukan dengan dua kegiatan, yakni

karakteristik output dan karakteristik

transfer. Jenis transistor yang digunakan

adalah NPN.

Pada kegiatan pertama, yakni karakteristik

output, berdasarkan data yang diperoleh dari

hasil pengamatan sebagaimana ditunjukkan

dalam tabel, untuk I b yang konstan, semakin

tinggi tegangan V CE maka kuat arus I b juga

semakin besar, hal ini terjadi karena sifat-

sifat yang terdapat dalam teori berupa

persamaan matematis V= , yakni tegangan

berbanding lurus terhadap kuat arus listrik,

begitu juga dengan nilai I b konstan yang lain.

Grafik yang dihasilkan berdasarkan data

pada kegiatan ini kemudian dianalisis dan

menghasilkan nilai faktor penguatan arus, ,

sebesar 0,16.

Kegiatan kedua adalah karakteristik transfer,

yakni dihubungkannnya kuat arus basis, I b,

dan kuat arus collector, I c, dengan nilai V CE

konstan yakni 5,00 V. Berdasarkan data yangdiperoleh dan dimuat dalam tabel

pengamatan, dapat dilihat bahwa semakin

besar nilai I b maka nilai I c juga semakin naik.

Hal ini diperjelas dalam kurva, yang juga

sama dinyatakan dalam teori. Berdasarkan

hasil analisis kurva, nilai faktor penguatan

arus adalah 0,13.

Jika fakt or penguatan arus () transistordibandingkan antara kegiatan pertama

dengan kegiatan kedua, ternyata tidak jauh

berbeda, kegiatan pertama memiliki selisih

yang kecil dengan kegiatan pertama, dimana

kegiatan pertama diperoleh sebesar 0,16

sementara kegiatan kedua diperoleh

sebesar 0,13 yang berarti bahwa praktikum

kami memiliki data yang valid.

8. Kesimpulan

Setelah melakukan percobaan ini maka dapat

disimpulkan bahwa :

a. Metode pemberian bias tegangan dan

arus pada transistor bipolar yakni untuk

transistor NPN, tegangan bias pada basis

harus lebih positif dari emitor. Dan untuk

transistor PNP, tegangan bias pada basis

harus lebih negatif dari emitor. Semakin

tinggi arus bias pada basis, maka


8/9

transistor semakin jenuh dan tegangan

kolektor-emitor (V CE) semakin rendah.

b. Karakteristik output menggambarkan ciri

khusus tegangan collector-emitter,dimana tegangan collector-emitter dan

arus basis sebagai variabel manipulasi

dan karakteristik transfer arus konstan

adalah karakteristik ciri alih dimana arus

beban sebagai variabel manipulasi.

c. Kurva karakteristik transistor bipolar

pada kegiatan karakteristik output

menggambarkan bentuk kurva yangterdiri atas beberapa garis arus basis,

sedangkan kegiatan karakteristik transfer

memiliki kurva berbentuk linear. Dari

kedua kurva ini, sama-sama ingin dicari

nilai penguatannya ( ) yang diperoleh

melalui rasio perbandingan antara arus

collector (I C) dan arus basis (I B), yakni

masing-masing untuk karakteristik outputdan transfer berturut-turut adalah 0,6 dan

0,3.

9. Daftar Pustaka

Tim Elektronika Dasar. 2013. Penuntun Praktikum Elektronika Dasar I.Makassar : Fisika FMIPAUniversitas Negeri Makassar.

Malvino. A.P . 2003. Prinsip-Prinsip Elektronika, Buku 1. Jakarta :Salemba Teknika.

Sutrisno, 1986. Elektronika : Teori dan Penerapannya, Jilid I . Bandung :Penerbit IT


9/9

karakteristik transistor bipolar - siap print

Documents