laporan fet - rahayu r - 1 tc a

LAPORAN PRAKTIKUM

ELEKTRONIKA I

FIELD EFFECT TRANSISTOR (FET)

Disusun Oleh :

Nama :Rahayu Rahmatunisa

Nim : 131331022

Kelas : 1-A2

Kelompok : 3 (tiga)

PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2014

Pembagian Tugas :

Percobaan Karakteristik FET

Membuat jurnal : Sofyan Maulani (131331027)

Merakit rangkaian : Tri Kurniati (131331029)

Mengukur rangkaian : Rahayu Rahmatunisa (131331022)

Mempersiapkan alat : Rustam Azis Sopandi (131331026)

Percobaan Aplikasi FET sebagai penguat

Membuat jurnal : Tri Kurniati (131331029)

Merakit rangkaian : Tri Kurniati (131331029)

Mengukur rangkaian : Sofyan Maulani (131331027)

Mempersiapkan alat : Rahayu Rahmatunisa (131331022)

FIELD EFFECT TRANSISTOR

I. Tujuan

Memahami karakteristik output dan karakteristik dari FET

Menggambarkan kurva karakteristik

Dapat menghitung factor transconductance (gm)

Memahami aplikasi FET sebagai penguat

II. Alat dan komponen

Alat: Komponen:

- Osiloskop - Resistor 1K; 2,2K; 1M (Ω)

- Function Generator - Transistor BF244

- Power Supply - Kapasitor 1; 100 (μF)

- Multimeter Analog - Potensiometer 220; 1K (Ω)

- Papan Percobaan - Jumper

- Kabel penghubung

III. Landasan Teori.

Karakteristik FET

Field Effect Transistor atau transistor efek medan atau yang lebih dikenal

dengan FET, adalah suatu komponen semi konduktor yang bekerja berdasarkan

pengaturan arus dengan medan listrik. FET termasuk jenis komponen aktif. FET

disebut unifolar junction transistor karena cara kerjanya hanya berdasarkan aliran

pembawa muatan mayoritas. FET memiliki tiga buah terminal, yaitu Source

(sumber), Drain (buangan), dan Gate (gerbang). Ketiga terminal ini dapat

disetarakan dengan terminal emitor, kolektor, dan basis pada sebuah BJT, namun

terdapat beberapa perbedaan yang cukup penting. Pada penggunaan normal, FET

disambungkan di dalam rangkaian dengan cara yang sama sebagaimana halnya

sebuah BJT. Terminal source adalah terminal yang paling negatif dan terminal

drain adalah yang paling positif. Ketika tegangan diberikan ke terminal gate, arus

yang disebut arus drain akan mengalir masuk melewati terminal drain dan keluar

melalui terminal source.

Perbedaan utama antara BJT dengan FET adalah bahwa dalam transistor bipolar

arus output (IC) dikendalikan oleh arus input (IB). Sedangkan dalam FET arus

output (ID) dikendalikan oleh tegangan input (VGS), karena arus input adalah nol.

Sehingga resistansi input FET sangat besar, dalam orde puluhan megaohm.

Disamping itu, FET lebih stabil terhadap temperatur dan konstruksinya lebih kecil

serta pembuatannya lebih mudah dari transistor bipolar, sehingga amat

bermanfaat untuk pembuatan keping rangkaian terpadu. FET bekerja atas aliran

pembawa mayoritas saja, sehingga FET cenderung membangkitkan noise (desah)

lebih kecil dari pada transistor bipolar.

Aplikasi FET sebagai Penguat

Untuk menggunakan transistor FET sebagai penguat, maka transistor harus

berada dalam daerah saturasinya. Hal ini dapat dicapai dengan memberikan arus

ID dan tegangan VDS tertentu. Cara yang biasa digunakan dalam mendesain

penguat adalah dengan menggambarkan garis beban pada kurva ID dan VDS.

Setelah itu ditentukan Q point‐nya yang akan menentukan ID dan VGS yang harus

dihasilkan pada rangkaian. Setelah Q point dicapai, maka transistor telah dapat

digunakan sebagai penguat,dalam hal ini, sinyal yang diperkuat adalah sinyal kecil

(sekitar 40‐50 mVp‐p dengan frekuensi 1‐10 kHz). Terdapat 3 konfigurasi penguat

pada transistor FET, yaitu 1.Common Source 2.Common Gate 3.Common Drain.

Ketiganya memiliki karakteristik yang berbeda‐beda dari faktor penguatan,

resistansi input, dan resistansi output.

IV. Rangkaian Percobaan

1. Rangkaian Karakteristik FET

2. Rangkaian Aplikasi

FET sebagai Penguat

R1 2,2kΩ

Pot11kΩ

V VGS

V VDS

A

IDPot2220Ω

BF244

+15 V-15 V

Gambar 1

+ 15 V

R1 1MΩ R3 1kΩ

RS

Vs40 mVpp

C1

C2

CS

1μF

1μF

100μF

Vout

BF244

R2 1MΩ1 kHz

Gambar 2

V. Langkah Percobaan

Percobaan rangkaian karakteristik FET (output)

1. Persiapkan alat dan komponen yang dibutuhkan.

2. Cek alat dan komponen terlebih dahulu sebelum digunakan.

3. Buat rangkaian karakteristik FET seperti pada gambar 1 dengan menggunakan

transistor BF244.

4. Atur VDS sebesar 15V dengan mengatur potensiometer 220 Ω.

5. Atur VGS menjadi 0; -0,25; -0,5; -0,75; -1; -1,25 (V) dengan mengatur

potensiometer 1K.

6. Ukur arus ID pada saat VGS = 0; -0,25; -0,5; -0,75; -1; -1,25 (V) dengan

menggunakan multimeter.

7. Ulangi langkah 4-6 dengan mengatur VDS pada 10; 5; 3; 2; 1; 1,5; 0,5; 0 (V)

8. Catat hasil pengukuran tersebut pada tabel pengamatan.

Percobaan karakteristik transfer ID=f(VGS)



3. Buat rangkaian karakteristik FET seperti pada gambar 1 dengan menggunakan

transistor BF244.

4. Atur VDS konstan 7V dengan mengatur potensiometer 220 Ω.

5. Atur VGS menjadi 0; -0,25; -0,5; -0,75; -1; -1,25; -1,5; -1,75; -2,0 (V) dengan

mengatur potensiometer 1K.

6. Ukur arus ID pada saat VGS = 0; -0,25; -0,5; -0,75; -1; -1,25; -1,5; -1,75; -2,0

(V) dengan menggunakan multimeter.


Percobaan pengukuran factor transconductance (gm)

1. Hitung nilai (∆VGS/∆ID) berdasarkan hasil pengukuran pada karakteristik

transfer.


Percobaan aplikasi FET sebagai penguat



3. Kalibrasi osiloskop pada channel 1 dan channel 2.

4. Buat rangkaian aplikasi FET sebagai penguat seperti pada gambar 2 dengan

menggunakan transistor BF244 dengan tidak memasang kapasitor.

5. Atur Vi = 0,5 Vpp dan frekuensi 1KHz.

6. Atur RS sebesar 0 Ω dengan mengatur dekade resistor.

7. Perhatikan sinyal keluaran pada osiloskop dan hitung nilai Vo.

8. Ulangi langkah 6 dan 7 dengan mengatur Rs sebesar 10; 100; 220; 330; 470;

1K; 2,2K; 3,3K; 4,7K (Ω).

9. Hitung Av dengan menggunakan rumus

10. Ulangi langkah 4-9 dengan memasang kapasitor pada rangkaian.


VI. Hasil Pengamatan/pengukuran

1. Tabel Karakteristik output ID=f(VDS)

VDS VGS=0 VGS=-0,25 VGS=-0,5 VGS=-0,75 VGS=-1 VGS=-1.25

ID (mA) ID (mA) ID (mA) ID (mA) ID (mA) ID (mA)

15 9,5 8,5 7,25 6 4,75 3,75

10 9,5 8,5 7,25 6 4,75 3,75

5 9,25 8,25 7 5,75 4,5 3,5

3 8,75 8 6,5 5,5 4,25 3

2 8 7 6 4,75 3,75 2,5

1 5,25 5 4,5 3,25 2,75 2,25

1,5 6,75 6 5,25 4 3,25 2,25

0,5 4 3,25 3,25 2,75 2 1,75

0 0 0 0 0 0 0

Kurva Karakteristik Output

2. Tabel Karakteristik Transfer ID=f(VGS)

VDS 0 -0,25 -0,5 -0,75 -1 -1,25 -1,5 -1,75 -2

ID (mA) 10 8,75 7,5 6,25 4,75 3,75 3 2 1,25

Kurva Karakteristik Transfer

3. Tabel Pengukuran Factor Transconductance (gm)

VGS 0 -0,25 -0,5 -0,75 -1 -1,25 -1,5 -1,75 -2

ID (mA) 10 8,75 7,5 6,25 4,75 3,75 3 2 1,25

∆VGS -0,25 -0,25 -0,25 -0,25 -0,25 -0,25 -0,25 -0,25 -0,25

∆ID -1,25 -1 -1,25 -1,5 -1 -0,75 -1 -0,75 -

Gm 5 4 5 6 4 3 4 3 -

4. Tabel Aplikasi FET Sebagai Penguat

Rs(Ω) 0 10 100 220 330 470 1K 2,2K 3,3K 4,7K

Vo

Tanpa Cs

0,84

Vpp

0,68

Vpp

0,24

Vpp

0,13V

pp

90m

Vpp

50m

Vpp

22m

Vpp

14m

Vpp

10m

Vpp

6m

Vpp

Vo

dgn Cs

0,84

Vpp

0,8

Vpp

0,72Vp

p

0,62V

pp

0,51

Vpp

0,38

Vpp

90m

Vpp

160m

Vpp

145m

Vpp

105mV

pp

Av

Tanpa Cs

21 17 6 3,25 2,25 1,25 0,55 0,35 0,25 0,15

Av

dgn Cs

21 20 18 15,5 12,75 9,5 2,25 4 3,625 2,625

Input 40mVpp

Skala 50 m Vpp/div

Rs(Ω) 0 330 4.7k

Tanpa

Cs

Skala 20 m Vpp/div

Skala 50 m Vpp/div

Skala 5 mVpp /div

Dengan

Cs

Skala 20 m Vpp/div Skala 0.5 Vpp/div Skala 50 mVpp/div

VII. Analisa

Karakteristik FET

Pada karakteristik output semakin besar tegangan VDS maka semakin besar pula

arus ID dan semakin kecil nilai VGS maka semakin kecil pula arus ID.

Pada karakteristik transfer dengan mengatur nilai VDS konstan 7 volt, nilai VGS

berbanding lurus dengan nilai ID dan berdasarkan hasil pengukuran pada

karakteristik transfer dapat dihitung factor transconductance(gm) dengan rumus

∆VGS/∆ ID,

Aplikasi FET Sebagai Penguat

Dengan mengatur nilai RS dari 0 sampai 4,7K, dapat dihitung nilai Vo tanpa CS

ataupun dengan CS. Nilai Vo dapat dilihat pada keluaran sinyal osiloskop.

Semakin besar nilai RS maka semakin kecil nilai Vo.(dengan atau tanpa CS )

Sama halnya dengan penguatan tegangannya, semakin besar nilai Rs maka

semakin kecil penguatan tegangannya.

VIII. Simpulan

Pada percobaan Field Effect Transistor, dapat disimpulkan :

Arus output ID dikendalikan oleh tegangan input VGS

FET dapat menguatkan sinyal yang lemah (kecil)

Untuk aplikasi sebagai penguat perbedaan rangkaian dengan menggunakan Cs

dan tidak menggunakan Cs tidak jauh berbeda, namun apabila menggunakan

Cs penguatan yang diperoleh lebih besar daripada tidak menggunakan Cs .

Factor transconductance didefinisikan sebagai tegangan drain-source dibagi

perubahan arus drain.

laporan fet - rahayu r - 1 tc a

Documents