PRAKTIKUM ELEKTRONIKA

LAPORAN PERCOBAAN 3

Analisa DC Bias TransistorDisusun untuk memenuhi tugasMata Kuliah Praktikum ElektronikaSemester 2

PEMBIMBING :Rachmad Saptono, ST, MT

PENYUSUN :JTD 1C

NamaNo. AbsenNIM

Dicky Eka Candra071341160065

Elyada Renova Naibaho081341160050

Hajar Choirunisac111341160052

R. Alan Nuril Firmansyah161341160061

Rizal Ardianto201341160067

JARINGAN TELEKOMUNIKASI DIGITALTEKNIK ELEKTROPOLITEKNIK NEGERI MALANG2014

LAPORAN PERCOBAAN 3Analisa DC Bias Transistor

3.1 Tujuan Percobaan Fixed Bias1. Mengetahui karakteristik fixed bias2. Menghitung penguatan arus (hfe atau ) fixed bias3. Melakukan analisis DC terhadap fixed bias4. Membandingkan hasil pengukuran, perhitungan, dan simulasi penguatan arus (hfe atau ) fixed bias Percobaan Self Bias1.Mengetahui karakteristik self bias2.Menghitung penguatan arus (hfe atau ) self bias3.Melakukan analisis DC terhadap self bias4.Membandingkan hasil pengukuran, perhitungan, dan simulasi penguatan arus (hfe atau ) self bias Percobaan Voltage Divider Bias1.Mengetahui karakteristik voltage divider bias2.Menghitung penguatan arus (hfe atau ) voltage divider bias3.Melakukan analisis DC terhadap voltage divider bias4.Membandingkan hasil pengukuran, perhitungan, dan simulasi arus (hfe atau ) voltage divider bias

3.2 Alat dan BahanAlat dan bahan yang digunakan dalam praktikum, adalah sebagai berikut :1.Power Supplay (PS): 1 buah2.Transistor NPN-B107: 1 buah3.Protoboard: 1 buah4.Multimeter digital dan analog: @ 1 buah5.Kabel konektor Aligator-Aligator: 2 buah6.Resistor 68 k; 1,2 k; 100 ; 27 k: @ 1 buah7.Kabel-kabel solid penghubung: secukupnya8.T : 1 buah

3.3Gambar Rangkaian Praktikum Percobaan Fixed Bias

Gambar 3.1 Rangkaian Fixed Bias

Percobaan Self Bias Percobaan Filter Aktif High Pass

Gambar 3.3 Rangkaian Voltage Divider BiasGambar 3.2 Rangkaian Self Bias

3.4Teori Dasar : Bias dalam Transistor BJT Analisis atau disain terhadap suatu penguat transistor memerlukan informasi mengenai respon sistem baik dalam mode AC maupun DC. Kedua mode tersebut bisa dianalisa secara terpisah. Dalam tahap disain maupun sintesis, pilihan parameter untuk level DC yang dibutuhkan akan mempengaruhi respon AC-nya. Demikian juga sebaliknya. Persamaan mendasar dalam transistor yang penting adalah :VBE = 0,7 VoltIE= (1 + ) IB ICIC = IBTitik Kerja (Q) Bias pemberiaan tegangan DC untuk membentuk tegangan dan arus yang tetap.Tegangan dan arus yang dihasilkan menyatakan titik operasi (quiescent point) atau titik Q yang menentukan daerah kerja transistor. Pada gambar di bawah ditunjukkan 4 buah titik kerja transistor. Rangkaian bias bisa di-disain untuk memperoleh titik kerja pada titik-titik tersebut, atau titik lainnya dalam daerah aktif. Rating maksimum ditentukan oleh Icmax dan VCE max. Daya maksimum dibatasi oleh kurva Pcmax. BJT bisa di-bias di luar batasan maksimum tersebut, tapi bisa memperpendek usia piranti atau bahkan merusaknya. Untuk kondisi tanpa bias, piranti tidak bekerja, hasilnya adalah titik A dimana arus dan tegangan bernilai nol.

Gambar 3.4Grafik titik kerja transistor

Supaya BJT bisa di-bias dalam daerah linear (daerah aktif), beberapa syarat berikut harus dipenuhi: - Junction base-emitter dibias maju (forward bias) - Junction base-collector dibias mundur (reverse bias)

Daerah kerja transistor (cut-off, aktif atau saturasi) ditentukan oleh bias yang diberikan pada masing-masing junction : 1. Daerah aktif/daerah linear - Junction base-emitter dibias maju (forward bias) - Junction base-collector dibias mundur (reverse bias) 2. Daerah saturasi - Junction base-emitter dibias maju (forward bias) - Junction base-collector dibias maju (forward bias) 3. daerah cut-off - Junction base-emitter dibias mundur (reverse bias) - Junction base-collector dibias mundur (reverse bias)

3.4.1 Fixed Bias Bias model ini ditunjukkan pada gambar berikut.

Gambar 3.5Rangkaian fixed bias analisis AC

Rangkaian di atas menggunakan transistor npn. Untuk transistor pnp, persamaan dan perhitungan adalah serupa, tapi dengan arah arus dan polaritas tegangan berlawanan. Untuk analisis DC, rangkaian bisa di-isolasi (dipisahkan) dari input AC dengan mengganti kapasitor dengan rangkaian terbuka (open circuit). Untuk tujuan analisis, supply tegangan VCC bisa dipisahkan menjadi dua, masing-masing untuk input dan output. Rangkaian pengganti DC menjadi :

Gambar 3.6Rangkaian fixed bias analisis DC

Loop input basis-emitter :

Gambar 3.7Loop input (Basis-emitter)

Dengan hukum tegangan Kirchhoff : -VCC + IBRB + VBE = 0Perhatikan polaritas tegangan drop di RB. Arus basis IB menjadi : dan VBE = VB - VE

Loop output collector-emitter :VCE = VCC ICRCVCE = VC - VESaturasi transistor Transistor saturasi jika juction base collector tidak lagi di bias mundur VCE = 0 VICsat = VCC/RC3.4.2 Self Bias

Gambar 3.8Rangkaian self biasanalisis ACUntuk analisa DC sinyal input dan output AC diabaikan

Loop Base-Emitter VCC IBRB VBE IERE = 0

Loop Collector - Emitter VCC = IERE + VCE + ICRCSaturasi : ICsat = VCC/(RC+RE)

3.4.3 Voltage Divider Bias

Gambar 3.9Rangkaian voltage divider bias analisis ACUntuk analisa DC sinyal input dan output AC diabaikan

3.5Prosedur Praktikum Percobaan Fixed Bias1. Membuat rangkaian fixed bias seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.1.2. Mengatur sumber tegangan power supply menjadi 12 V, kemudian mematikannnya lagi.3. Menghubungkan (+) power supply ke VCC rangkaian dan COM power supply ke ground rangkaian.4. Menghidupkan power supply. Kemudian mengukur parameter RB, RC, VRB, VRC, VB, VC, VBE, VCE, IB, dan IC serta dicatat ke dalam tabel.5. Menghitung penguatan arus (hfe atau ) dengan rumus menggunakan IC dan IB hasil pengukuran.6. Menghitung VBE dan VCE dengan rumus dan .7. Menghitung penguatan arus (hfe atau ) dengan rumus menggunakan IC dan IB yang didapat dari rumus dan .8. Membandingkan hasil pengukuran dan perhitungan penguatan arus (hfe atau ). Percobaan Self Bias1. Membuat rangkaian self bias seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.2.2. Mengatur sumber tegangan power supply menjadi 12 V, kemudian mematikannnya lagi.3. Menghubungkan (+) power supply ke VCC rangkaian dan COM power supply ke ground rangkaian.4. Menghidupkan power supply. Kemudian mengukur parameter RB, RC, RE, VRB, VRC, VRE, VB, VC, VE, VBE, VCE, IB, dan IC serta dicatat ke dalam tabel.5. Menghitung penguatan arus (hfe atau ) dengan rumus menggunakan IC dan IB hasil pengukuran.6. Menghitung VBE dan VCE dengan rumus dan .7. Menghitung penguatan arus (hfe atau ) dengan rumus menggunakan IC dan IB yang didapat dari rumus dan .8. Membandingkan hasil pengukuran dan perhitungan penguatan arus (hfe atau ). Percobaan Voltage Divider Bias1. Membuat rangkaian voltage divider bias seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.3.2. Mengatur sumber tegangan power supply menjadi 12 V, kemudian mematikannnya lagi.3. Menghubungkan (+) power supply ke VCC rangkaian dan COM power supply ke ground rangkaian.4. Menghidupkan power supply. Kemudian mengukur parameter RB1, RB2, RC, RE, VRB, VRB1, VRB2, VRC, VRE, VC, VE, VBE, VCE, IB, dan IC serta dicatat ke dalam tabel.5. Menghitung penguatan arus (hfe atau ) dengan rumus menggunakan IC dan IB hasil pengukuran.6. Menghitung RTH dan VTH dengan rumus dan .7. Menghitung VBE dan VCE dengan rumus dan , dengan ketentuan .8. Menghitung penguatan arus (hfe atau ) dengan rumus menggunakan IC dan IB yang didapat dari rumus dan .9. Membandingkan hasil pengukuran dan perhitungan penguatan arus (hfe atau ).

3.6 Tabel Hasil PraktikumHasil praktikum diisikan dalam tabel berikut ini:

Tabel 3.1 Percobaan Fixed Bias Tabel 2.2 Percobaan Self BiasPengukuran

Pengukuran

Tabel 2.3 Percobaan Voltage DividerPengukuran

3.7 Analisis Data Hasil Praktikum Data Perhitungan Percobaan Fixed Bias Data Perhitungan Percobaan Self Bias Data Perhitungan Percobaan Voltage Divider Bias

Fixed bias karakteristiknya hanya memiliki RB dan RC sehingga loop input dan outputnya dan . Untuk self bias memiliki RB, RC, dan RE sehingga loop input dan outputnya dan . Sedangkan untuk voltage divider bias memiliki RB1, RB2, RC, dan RE, maka dari itu perlu dicari hambatan pengganti RTH dan VTH dengan rumus dan . Sehingga loop input dan outputnya dan . Dari hasil percobaan fixed bias hasil perhitungan dan simulasi nilai penguatan arus (hfe atau ) menunjukkan hasil yang mendekati sama. Namun untuk hasil pengukuran nilainya sedikit melenceng jauh. Hal ini dikarenakan kurangnya presisi alat ukur. Hal ini juga terjadi pada hasil percobaan self bias dan voltage divider bias.3.8Kesimpulan Percobaan Fixed Bias Karakteristik fixed bias memiliki loop input dan output dan Penguatan arus (hfe atau )

Percobaan Self Bias Karakteristik self bias memiliki loop input dan output dan Penguatan arus (hfe atau )

Percobaan Voltage Divider Bias Karakteristik voltage divider bias memiliki loop input dan output dan Penguatan arus (hfe atau )

3.9KepustakaanIlmu Elektronika, Elektronika Dasar.Jayadin Ahmad