Versi 1.0 *ELEKTRONIKA ITim Pengajar Elektronika Jurusan Fisika FMIPA Universitas PadjadjaranTahun 2010

Versi 1.0 *

Versi 1.0 *

BabTUJUAN INSTRUKSIONAL KHUSUSPOKOK BAHASAN DALAM MATA PELAJARANSUBPOKOK BAHASANMETODEMEDIAWAKTU PERTEMUAN(Minggu)RUJUKAN1Dengan mengikuti kuliah ini, mahasiswa memperoleh pengeta huan dasar listrik dan elektronika, cara menghitung tegangan, arus dan tahanan, mengenal berbagai alat ukur, serta langkah pengamanan bila terjadi hubungan singkat. Pendahuluan/ Listrik DasarListrik & Elektronika Unsur-unsur/Elemen- elemen Atom-atom Konduksi dalam zat padat Batere Arus konvensional Tegangan/Voltage Arus bolak-balik (AC) Sakelar/Switches Hukum Ohm Tahanan Persamaan Hukum Ohm Audio Visual,Ceramah,Studi Kasus,TugasKuisppt1,2 Bab 1 ppt GCSEInstrumen Uji Ammeter Voltmeter Multimeter Ohmeter Cathode Ray Oscilloscope Waveforms Amplitudo Frekuensi Root Mean SquareAudio Visual, Ceramah,Studi Kasus,TugasKuisppt

3Keamanan Listrik Pengkabelan Colokan Utama Fuses Pelayanan Peralatan P3K (Pertolongan Pertama) Audio Visual, Ceramahppt4

Versi 1.0 *

BabTUJUAN INSTRUKSIONAL KHUSUSPOKOK BAHASAN DALAM MATA PELAJARANSUBPOKOK BAHASANMETODEMEDIAWAKTU PERTEMUAN(Minggu)RUJUKAN2Dengan mengikuti kuliah ini, mahasiswa memperoleh pengeta huan dasar rangkaian dengan komponen-komponen pasif, menghitung dengan menurunkan persama an tahanan & kapasi tor baik itu seri atau paralel, rangkaian in duktor dan relay serta penggunaannya untuk time delay. Komponen-komponen PasifJaringan Resistor Resistors in Series Resistors in Parallel Combines Series/ Parallel Circuit Factors affecting Resistance Variable Resistors Electrical Power Power Rating Examples Resistor Colour CodeAudio Visual,CeramahStudi Kasus,TugasKuisppt5 GCSEKapasitor, Induktor, Relays & Rangkaian Time Delay Capacitors Inductors Capacitor Equation Inductor Equation Relays Relays and Transistors Time Delay CircuitsAudio Visual,Ceramah,Studi Kasus,Tugas,Kuisppt6,7UTSTutupBuku83Dengan mengikuti kuliah ini, mahasiswa memperoleh pengeta huan dasar rangkaian dengan komponen-komponen aktif, ber bagai semikonduktor, menghitung dan menu runkan persamaan dio da, termistor, transis tor dan thyristor serta penggunaan penguat an pada transduser & sistem.Komponen-komponen AktifSemikonduktor-semikonduktor Diodes Zener Diodes Light Emitting Diodes Light Dependent Resistors Thermistors Transistors ThyristorsAudio Visual, Ceramah,Studi Kasus,TugasTestppt

9,10 Bab 2 ppt Bab 3 ppt GCSETransduser-transduser & Sistem Transducers (Input and Output) LDR LDR experimentsAudio Visual, Ceramahppt11

Versi 1.0 *Rujukan:1. Elektronics, Malvino2. Applied Electronic Instrumentation & Measurement, Buchla & Mclachlan3. Times Education Series GCSE Elektronics 4. Multisim8

BabTUJUAN INSTRUKSIONAL KHUSUSPOKOK BAHASAN DALAM MATA PELAJARANSUBPOKOK BAHASANMETODEMEDIAWAKTU PERTEMUAN(Minngu)RUJUKAN4Dengan mengikuti kuliah ini, mahasiswa memperoleh pengeta huan dasar memba ngun simulasi rangkai an, perangkat keras dan perangkat lunak pendukungnya, Simulasi Rangkaian ElektronikaPengenalan Simulasi Rangkaian Membangun Simulasi Rangkaian Perangkat Keras: Unit Komputer PC, Printer Paket Perangkat Lunak Simulasi ElektronikaAudio Visual, Ceramahppt12

GCSE Crodile Clips 3.2 Multisim8Simulasi Rangkaian Simulasi Rangkaian SimulasiAudio Visual, Ceramahppt135Dengan mengikuti kuliah ini, mahasiswa memperoleh pengeta huan dasar kerja membangun rangkaian.Pengenalan Praktikum ElektronikaConstruction Work Building and Electrical Circuit Relay Breadboard Wire Strippers Solder Wire Soldering Iron Stripboard CutterAudio Visual,Ceramah,Studi Kasus,TugasKuisppt14GCSE6Dengan mengikuti kuliah ini, mahasiswa memperoleh pengeta huan tentang simbol-simbol komponen dari rangkaian.Pengenalan Simbol RangkaianDaftar Simbol Rangkaian Tahanan Kapasitor Dioda TransistorAudio Visual, Ceramah,Studi Kasus,TugasKuisppt

15GCSEUASTutup Buku16

Versi 1.0 *Week 1: 1.Pendahuluan/Listrik Dasar: Unsur, atom, & konduksi (Bab 1)Week 2: 2.Arus DC, Tegangan, Arus AC, SakelarHukum Ohm, Tahanan, Persamaan Hukum Ohm (Bab 1)Week 3: 3.Instrumen Uji:Waveform, Amplitudo, Frekuensi, RMS(Bab 1) Week 4: 4.Keamanan Listrik: Colokan, Sikring, Alat Perbaikan (Bab 1)Week 5: 5.Komponen Pasif: Jaringan Resistor-resistor (Bab 2)Week 6: 6.Komponen Pasif: Kapasitor, Induktor(Bab 2)Week 7: 7.Komponen Pasif: Relay & Rangkaian Time Delay (Bab 2)Week 8: Ujian Tengah Semester/Mid ExamWeek 9: 8.Komponen Aktif: Semikonduktor/Dioda (Bab 3)Week10: 9.Komponen Aktif: Semikonduktor/Transistor (Bab 3) Week11:10.Komponen Aktif: Transduser-transduser & Sistem (Bab 3)Week12:11.Pengenalan Simulasi Rangkaian(Bab 4)Week13:12.Simulasi Rangkaian(Bab 4)Week14:13.Pengenalan Praktikum Elektronika: Construction Work(Bab 5)Week15:14.Pengenalan Simbol Rangkaian: Daftar Simbol Rangkaian(Bab 6)Week16: Ujian Akhir Semester/Final Exam JADWAL PERKULIAHAN/Lihat SAP

Versi 1.0 *ReferencesElektronics, MalvinoApplied Electronic Instrumentation & Measurement, Buchla & MclachlanTimes Education Series GCSE ElectronicsMultisim8

Versi 1.0 *Course WorkloadLearning centered: Hasil tergantung pada berapa banyak (rujukan, interaksi di kelas, Studi Kasus, Tugas, Kuis) yang telah dipelajari/dimengerti oleh anda ? 2 x ujian (closed book, limited time!!!).Metode Evaluasi/ Penilaian : Kehadiran : 10 %Studi Kasus/Tugas/Kuis : 20 %Ujian Tengah Semester: 30 %Ujian Akhir Semester : 40 %

Versi 1.0 *FAQ (Fair Average Quality) Studi Kasus/Tugas terlambat:Tidak boleh, perlu disetujui dan terdapat penalti. Ujian susulan:Dalam kasus tertentu setelah disetujui. Grading dan absensi:Kehadiran (min 80 %) Partisipasi aktif di kelas dapat membantu untuk perbaikan nilai dengan diberi tugas tambahan.

Versi 1.0 *Gambar Pokok materi dan submateri baru perkuliahan Elektronika.

Title

Elektronka I!

Versi 1.0 *Bab 1. PENDAHULUAN1.1. Listrik Dasar: Unsur, atom, & konduksi1.2. Arus DC, Tegangan, Arus AC, Sakelar1.3. Hukum Ohm, Tahanan, Persamaan Hukum Ohm1.4. Instrumen Uji: Waveform, Amplitudo, Frekuensi, RMS1.5. Keamanan Listrik: Colokan, Sikring, Alat Perbaikan

Versi 1.0 *Bab 1. PENDAHULUAN1.1. LISTRIK DASAR: UNSUR, ATOM DAN KONDUKSI

Teori Zat CairTh.1750 Franklin menggambarkan listrik sebagai suatu cairan yang tidak dapat dilihat, jika suatu benda memiliki kelebihan cairan dibandingkan dengan keadaan normalnya, maka benda tesebut dikatakan bermuatan positif, sedangkan jika pada kondisi sebaliknya maka benda tersebut dikatakan bermuatan negatif.

Elektron, Unsur dan AtomPada tahun 1897 Thomson menemukan elektron yang terbukti memiliki muatan negatif.Pada saat ini dikenal konsep materi yang terdiri atas unsur-unsur yang memiliki atom-atom yang identik. Setiap atom terbentuk dari 3 partikel yang berbeda. Inti memiliki proton-proton dan neutron-neutron yang dikelilingi oleh elektron-elektron pada orbit tertentu, dikarenakan gaya sentrifugal elektron yang mendorong keluar diimbangi oleh gaya tarik kedalam oleh inti atom.

Versi 1.0 * Teori ElektronListrik merupakan gerak elektron-elektron bebas yang membawa energi. Pengertian arus konvensional adalah sebagai elektron-elektron bebas yang mengalir dari ujung negatif ke ujung positif, sedangkan pada pengertian arus elektron adalah bahwa yang mengalir bukanlah elektron-elektron yang bermuatan negatif tetapi muatan-muatan positif. KonduksiAtom-atom yang mudah kehilangan elektron-elektronnya dikenal sebagai konduktor listrik. Semakin mudah atom-atom kehilangan elektron-elektronnya, maka sifat konduksinya semakin baik, contoh: tembaga.

Versi 1.0 *1.2. ARUS, TEGANGAN & HUKUM OHM Sumber Tegangan IdealSumber tegangan yang dihasilkan oleh tegangan output yang tidak tergantung pada nilai dari tahanan bebannya, contoh: sebuah batere sempurna akan bertahanan dalam sama dengan nol. Sumber Tegangan RiilTidak ada sumber tegangan yang dapat menghasilkan arus tak terhingga, sebab setiap sumber tegangan adalah riil, yaitu: selalu mempunyai tahanan dalam tertentu besarnya. Arus Beban Hubungan SingkatTahanan dalam dari suatu sumber tegangan riil tampak terhubung seri dengan tahanan beban.Arus beban maksimum yang dapat diberikan oleh sumber tegangan riil disebut dengan arus beban hubung singkat.Untuk menghitungnya dapat digunakan persamaan di bawah ini :I = Vs / Rsdimana: Vs = besar tegangan sumberRs = besar tahanan dalam

Versi 1.0 * Grafik dari Arus BebanBila tahanan beban bertambah besar maka arus beban akan bertambah kecil, dapat dilihat dari grafik dan gambar di bawah ini:

Rumus untuk Arus beban: IL=VS/(RS+RL) Tegangan BebanBila tahanan beban bertambah besar menuju tak terhingga, maka tegangan beban akan mendekati sumber tegangan yang ideal.Rumus Tegangan beban :tetapi karena IL=VS/(RS+RL) maka:VL = (VS/(RS+RL).RL VL = IL.RL

Versi 1.0 * Sumber Tegangan KonstanAdalah sumber tegangan yang tahanan dalamnya sekurang-kurangnya 100 kali lebih kecil daripada tahanan beban.Pada sumber tegangan konstan, perbedaan antara tegangan beban dan tegangan ideal atau tegangan beban terbuka adalah kurang dari satu persen , cukup kecil untuk dapat diabaikan pada kebanyakkan disain, analisa,dan didalam melakukan pemecahan masalah.

Versi 1.0 * Sumber Arus Sumber-sumber arus biasanya tidak dibuat dari kombinasi batere dan tahanan karena tahanan seri yang besar tidak memungkinkan sumber arus memberikan arus yang cukup besar untuk aplikasi-aplikasi yang praktis. Sebagai gantinya, transistor-transistor dan komponen-komponen lainnya dirangkaikan sedemikian rupa sehingga menghasilkan sumber arus konstan yang dapat memberikan arus beban dalam ukuran ampere.

Versi 1.0 *1.3. TEOREMA-TEOREMA

Teorema Thevenin Pemikiran DasarThevenin menemukan bahwa setiap rangkaian yang mempunyai loop ganda dapat disederhanakan menjadi sebuah rangkaian yang hanya terdiri dari sebuah loop, dengan kata lain rangkaian yang bagaimanapun rumitnya selalu dapat disederhanakan menjadi rangkaian loop tunggal. Tegangan TheveninAdalah tegangan yang tampak pada terminal-terminal beban bila dilakukan pelepasan tahanan beban. Tahanan TheveninAdalah tahanan yang diukur pada terminal-terminal beban ke arah sumber, bila semua sumber yang ada dihilangkan, berarti setiap tegangan sumber diganti dengan hubungan singkat dan setiap sumber arus diganti dengan hubungan terbuka.

Versi 1.0 *Teorema Norton Arah ArusArah arus yang dilambangkan dengan tanda panah berarti bahwa pangkal pada tanda panah menandakan terminal negatif sedangkan ujungnya menandakan terminal positif. Tahanan NortonTahanan Norton sama dengan tahanan Thevenin, perbedaannya adalah pada tahanan Norton terhubung paralel dengan sumbu arus. Troubleshoting Hubungan Singkat dan TerbukaSalah satu cara yang dapat merusak suatu komponen adalah dengan melampaui daya maksimum yang diperoleh.Cara lainnya yang dapat menimbulkan keadaan hubungan singkat dan terbuka yang tidak diinginkan adalah pada saat prosespencelupan dari pensolderan pada papan hubung rangkaian. Kerusakan Yang TersembunyiSalah satu faktor penyebabnya adalah pemberian pana sesaat yang terlalu tinggi pada tahanan dapat menyebabkan perubahanpada nilai tahanan.

Versi 1.0 *Bab 2. Komponen PasifJaringan Resistor-resistor Kapasitor, Induktor, Relay & Rangkaian Time Delay

Versi 1.0 *Bab 3. Komponen Aktif

Semikonduktor: DiodaSemikoduktor: TransistorTransduser-transduser & Sistem

Versi 1.0 *A. DIODA3.1. TEORI DIODA3.1.1. TEORI SEMIKONDUKTOR Struktur Atom Bohr membuat model atom yang ideal dimana sebuah inti atom dikelilingi oleh elektron-elektron yang mengitarinya, inti atom memiliki muatan positif yang menarik elektron-elektron. Elektron-elektron akan jatuh ke dalam inti atom jika tidak memiliki gaya sentrifugal pada gerakannya, agar sebuah elektron bergerak didalam orbit (lintasan edar) yang stabil, maka ia harus mempunyai kecepatan tertentu agar supaya gaya sentrifugal seimbang dengan gaya tarik inti. Tingkat Energi Untuk mengambarkan tingkatan energi maka digunakan lintasan-lintasan sebagai gambarannya, makin besar tingkat energi yang dihasilkan maka lintasannyapun akan semakin besar. Kristal Adalah suatu bentuk padat dari atom-atom yang saling menyusun dirinya dalam suatu susunan yang teratur.

Versi 1.0 * HoleAdalah suatu lintasan kosong yang diakibatkan oleh berpindahnya satu elektron dari tingkat energi yang rendah ke tingkat energi yang lebih tinggi . Jalur EnergiDiakibatkan oleh berkumpulnya elektron-elektron yang memiliki tingkat energi yang hampir sama pada suatu jalur.

Versi 1.0 *3.1.2. KONDUKSI DALAM KRISTAL Suhu Nol MutlakAdalah suatu kondisi dimana elektron tidak bergerak sama sekali. Suhu di Atas Nol MutlakAdalah suatu kondisi dimana elektron dapat mulai bergerak. Silikon Terhadap GermaniumPada suhu ruang kristal silikon hampir tidak memiliki elektron bebas dibandingkan dengan kristal germanium. Arus HoleHole pada semikonduktor dapat menghasilkan arus, hal inilah yang membedakannya dengan kawat tembaga. Semikonduktor memiliki dua lintasan untuk arus, yaitu :Arus jalur konduksi yang sama dengan yang terjadi didalam kawat tembaga.Arus valensi arus yang dihasilkan dari perpindahan elektron kedalam hole yang ada.

Versi 1.0 *3.1.3. DOPINGSemikonduktor Tipe-nSuatu tipe semikonduktor yang memiliki banyak elektron-elektron bebas dibandingkan dengan hole. Semikonduktor Tipe-pSuatu tipe semikonduktor yang memiliki banyak hole dibandingkan elektron bebas.Tahanan BulkSuatu tahanan yang dimiliki oleh semikonduktor yang didoping, jika semikonduktor di-dop sedikit maka tahanan bulknya besar, jika sebaliknya maka tahanan bulknya kecil.

Versi 1.0 *3.1.4. DIODA TANPA BIASDepletion LayerDepletion layer disebabkan oleh perpindahan antara hole ke elektron dan sebaliknya.3.1.5. FORWARD BIASArus Forward Yang BesarForward bias akan menghasilkan arus yang besar karena semikonduktor tipe-p dihubungkan ke kutub positif baterai dan semikonduktor tipe-n dihubungkan ke kutub negatif dari baterai.3.1.6. REVERSE BIASLapisan KosongHal ini dikarenakan semikonduktor tipe-p dihubungkan ke terminal negatif batere sehingga hole akan ditarik keterminal negatif bukannya melewati junction menuju ke elektron sehingga menyebabkan semakin berkurangnya hole pada semikonduktor tipe-p tersebut, begitu pula yang dialami oleh semikomduktor tipe-n.Tegangan BreakdownAdalah besar batas kemampuan dari dioda untuk menerima tegangan.

Versi 1.0 *3.1.7. KOMPONEN LINIERSalah satu contoh dari komponen linier adalah tahanan karena memiliki karakteristik arus tegangannya yang linier.3.1.8. GRAFIK DIODAKnee VoltageTegangan dimana arus mulai bertambah secara cepat, untuk dioda silikon = 0.7 volt dan germanium = 0.3 volt.Bulk ResistanceSetelah diatas tegangan lutut arus pada dioda akan bertambah dengan cepat dan yang menahannya adalah tahanan bulk.Daerah ReverseSuatu daerah dimana dioda masih dalam keadaan non-aktif

Versi 1.0 *3.2. RANGKAIAN DIODA

3.2.1. GELOMBANG SINUSNilai PuncakNilai maksimum yang dimiliki oleh gelombang sinus.Nilai Puncak ke PuncakAdalah perbedaan aljabar antara nilai maksimum gelombang sinus dengan nilai minimumnya :Vpp = Vmaks VminNilai Akar Rata-rata Kuadrat ( RMS )Adalah nilai efektif atau nilai panas yang ditetapkan sebagai tegangan dc yang menghasilkan sejumlah panas yang sama dengan yang dihasilkan tegangan gelombang sinus.

Versi 1.0 *3.2.2. TRANSFORMATORPenurunan TeganganPenurunan tegangan disini merupakan salah satu fungsi dari transformator, di mana setiap transformator terdiri dari tegangan primer dan sekunder. PengamanDi dalam transformator ideal arus yang diberikan :

I1 = N2I2 N1 V1 = N2V2 N1Dimana :V1 = tegangan primerV2 = tegangan sekunderN1 = banyak lilitan primerN2 = banyak lilitan sekunder

Versi 1.0 *3.2.3. PENYEARAH SETENGAH GELOMBANGPenyearahSuatu cara pengubahan tegangan masukkan ac menjadi tegangan dc yang berdenyut, dengan kata lain tegangan selalu positif atau nol. Vout (puncak) = V2 (puncak)

Tegangan Rata-rataDengan mengabaikan penurunan tegangan pada dioda , nilai dc atau tegangan rata-rata dari sinyal setengah gelombang :Vdc = 0.318 V2(puncak) sering ditulis Vdc = V2(puncak) /

Versi 1.0 *Rangkaian penyearah power supplyb. Penyearah gelombang-penuha. Penyearah setengah-gelombangc. Penyearah jembatan

Versi 1.0 *3.2.4. PENYEARAH GELOMBANG PENUHPengaruh Sambungan Tengah pada Belitan SekunderPenyearah gelombang penuh seperti dua penyearah gelombang setengah yang saling membelakang dengan satu penyearah menangani setengah siklus pertama dan lainnya menangani setengah siklus kedua.Masing masing rangkaian dioda hanya menerima setengah tegangan sekunder dikarenakan adanya sambungan tengah pada belitan sekunder.Besarnya tegangan luaran yang disearahkan adalah Vout (puncak) = 0,5 V2 (puncak)Tegangan Rata-rataNilai rata-rata atau nilai dc dari keluaran gelombang penuh yang disearahkan adalah dua kali keluaran setengah gelombang yang disearahkan yang digerakkan oleh tegangan sekunder yang sama :Vdc = 0.636 Vout(puncak) atau rumus lainnya Vdc = 2Vout(puncak) /

Versi 1.0 *FrekuensiPeriode T suatu bentuk gelombang berulang adalah waktu diantara dua titik yang sama atau sepadan pada gelombang tersebut, frekuensi f ialah kebalikkan dari periode T.Pada penyearah setengah gelombang , periode keluarannya sama dengan frekuensi masukannyaPuncak Tegangan BalikPIV = V2(puncak)

3.2.5. PENYEARAH JEMBATANTegangan Rata-rataDengan mengabaikan penurunan tegangan pada dioda maka puncak tegangan beban :Vout(puncak) = V2(puncak)Karena keluaran penyerah jembatan adalah gelombang penuh , maka nilai rata-rata atau nilai dc :Vdc = 0.636 Vout(puncak)

Versi 1.0 *3.2.6. PENAPIS KAPASITOR MASUKKANMenapis Setengah GelombangPada penapis ini digunakan pada rangkaian penyearah setengah gelombang agar menghasilkan keluaran tegangan dc yang tetap.Menapis Gelombang PenuhPenapis ini digunakan pada rangkain penyearah gelombang penuh dan penyearah jembatan .Sudut Menghantar DiodaMasing masing dioda memiliki sudut penghantar 180.Penurunan Riak (ripple) Secara MatematisDapat dilihat dengan menggunakan rumus di bawah ini : Vrip = I/C Dimana: Vrip= tegangan riak ke puncak, = frekuensi riak C= kapasitansi

Versi 1.0 *

Versi 1.0 *B. TRANSISTOR3.1. TEORI TRANSISTOR3.1.1. BEBERAPA IDE DASARDioda Emiter dan KolektorTransistor mempunyai dua sambungan junction yaitu satu diantara emiter dan basis dan lainnya di antara basis dan kolektor, hal inilah maka transistor seperti dua buah dioda.Transistor Tanpa BiasMaksudnya adalah suatu dioda yang tanpa diberikan tegangan untuk membuat agar suatu transistor aktif.Membias TransistorMaksudnya adalah cara pemberian tegangan pada transistor yang terdiri dari dua cara yaitu reverse bias dan forward bias.

Versi 1.0 *3.1.2. BIAS MAJU BALIK PendahuluanPada bias ini dioda emiter pada transistor dibias maju dan pada dioda kolektor transistor di bias balik.Pandangan dari Sudut EnergiBias maju pada dioda emiter akan mengembalikan jumlah elektron-elektron bebas yang di injeksikan ke basis, makin besar VBE, makin banyak jumlah elektron yang di injeksikan.Bias balik pada dioda kolektor mempunyai pengaruh yang kecil pada jumlah elektron yang memasuki kolektor, memperbesar VBE akan mempertinggi bukit energi kolektor, tetapi ini tidak berarti merubah jumlah elektron yang tiba pada lapisan pengosongan kolektor.Alfa DCMengandung pengertian bahwa lebih dari 95 % dari elektron-elektron yang diinjeksikan mencapai kolektor, dengan perkataan lain arus kolektor sama dengan arus emiter.dc = IC/IE

Versi 1.0 *Resistansi Penyebaran BasisDengan dua lapisan pengosongan menembus basis, lubang-lubang basis dibatasi pada kanal tipis dari semikonduktor jenis P, resistansi dari kanal tipis ini disebut resistansi penyebaran basis.Tegangan BreakdownTegangan breakdown tergantung pada lebar dari lapisan pengosongan dan tingkat doping.

Versi 1.0 *3.1.4. HUBUNGAN CEKerja CE

Versi 1.0 *Dengan mengubah suatu hubungan CB menjadi suatu hubungan CE (gambar (a)) tidak berarti mengubah cara kerja transistor. Elektron-elektron bebas bergerak tepat sama seperti sebelumnya, yaitu emiter penuh dengan elektron-elektron bebas (gambar (b)). Jika Vbe lebih besar daripada 0.7 V, emiter akan menginjeksikan elektronelektron ini ke dalam basis ( gambar (c)). Seperti sebelumnya, basis yang tipis dan didope sedikit memberikan hampir semua elektron ini waktu hidup yang cukup untuk berdifusi ke dalam lapisan pengosongan kolektor. Dengan dioda kolektor yang di bias balik, medan lapisan pengosongan mendorong elektron-elektron ke dalam daerah kolektor, di mana mereka mengalir keluar menuju sumber tegangan luar (gambar (d)). Beta DCDengan menghubungkan arus kolektor dan arus emiter maka akan didapat : dc = IC/IB Hubungan Antara dc dan dcdc = dc /(1- dc)dc= dc / (dc + 1 ) Daerah AktifSuatu daerah dimana transistor sudah mulai bekerja.

Versi 1.0 *3.1.5. KARAKTERISTIK TRANSISTOR1. Kurva Kolektor

Versi 1.0 *Data kurva CE dapat diperoleh dengan membentuk suatu rangkaian seperti gambar (a) atau dengan menggunakan "transistor curve tracer". Gagasan dari kedua cara tersebut, yaitu dengan mengubah-ubah tegangan Vbb dan Vcc untuk memperoleh tegangan dan arus transistor yang berbeda-beda. Untuk mendapatkan hasil yang baik, prosedur yang biasa digunakan yaitu dengan menentukan suatu nilai dari Ib dan menjaganya tetap konstan sambil Vcc di ubah-ubah. Dengan mengukur Ic dan Vce, dapat diperoleh data untuk menggambar grafik Ic versus Vce.

2. Kurva Basis

Gambar (a) menunjukkan suatu grafik dari arus basis versus tegangan basis emiter.

Versi 1.0 *Gambar (b): Pada tegangan kolektor yang lebih tinggi, kolektor menangkap sedikit lebih banyak elektron, hal ini akan mengurangi arus basis dapat dilihat pada Kurva dengan Vce yang lebih tinggi mempunyai arus basis sedikit lebih kecil untuk suatu nilai Vbe yang diberikan, dan fenomena ini disebut sebagai pengaruh early.

3. Kurva Penguat Arus

dc dari sebuah transistor disebut juga penguatan arus , sangat besar perubahannya, gambar diatas menunjukkan perubahan khusus dari dc. Pada temperatur tertentu dc betambah sampai suatu harga maksimum, nilai arus kolektor bertambah. Jika Ic ditambah terus maka dc akan turun. Perubahan dc dapat mencapai 3 : 1 pada daerah arus yang berguna dari transistor, hal ini tergantung dari jenis transistornya.

Versi 1.0 *4. Tegangan Saturasi Kolektor

Gambar di atas menunjukkan salah satu dari kurva kolektor. Bagian awal dari kurva disebut daerah saturasi, bagian ini terletak antara titik pusat dan knee dari kurva. Bagian datar kurva merupakan daerah aktif. Bagian akhir dari kurva adalah daerah breakdown, dimana bagian ini harus selalu dihindari.

5. GARIS BEBAN DCGaris beban dapat digambarkan pada kurva kolektor untuk memberikan pandangan yang lebih banyak bagaimana transistor bekerja dan daerah mana dia beroperasi. Pendekatannya sama dengan yang digunakan pada diaoda. Pada gambar (a) tegangan sumber Vcc membias balik dioda kolektor melalui Rc. Tegangan pada tahanan ini adalah Vcc Vce, jadi arus yang melaluinya sama dengan : Ic = (Vcc-Vce)/Rc

Versi 1.0 *6. SUMBER ARUS TRANSISTORTahanan Emiter

Gambar (a) mempunyai sebuah tahanan Re antara emiter dan titik common.Arus emiter mengalir melalui tahanan ini, menghasilkan tegangan jatuh sebesar IeRe. Penjumlahan tegangan di sekitar loop output memberikan: Vce + IeRe Vcc + IcRc = 0Karena arus kolektor hampir sama dengan arus emiter, kita dapat menulis kembali persamaan di atas menjadi :Ic (Vcc-Vce)/(Rc+Re)

Versi 1.0 *Mengeset Arus EmiterUntuk mengerti bagaimana kita dapat mengeset arus kolektor pada suatu nilai tertentu maka jumlahkan tegangan sekitar loop input dari gambar (a) :Vbe + IeRe Vbb = 0Dengan menyelesaikan Ie, maka didapatIe = (Vbb-Vbe)/Redimana:Vbb-Vbe adalah tegangan pada tahanan emiter.

Versi 1.0 *3.2. RANGKAIAN TRANSISTOR1. PRATEGANGAN BASIS

Gambar (a) adalah contoh prategangan basis (prategangan tetap). Biasanya catu daya basis sama dengan catu daya kolektor (Vbb = Vcc). Dalam hal ini tahanan basis dan tahanan kolektor disambung dengan sisi positif dan catu kolektor, dan rangkaianrangkaiannya dapat digambarkan seperti yang ditunjukkan pada gambar (b).

Versi 1.0 *2. PRATEGANGAN UMPAN BALIK EMITER

Gambar (a) menujukan cara pertama yang digunakan untuk mengimbangi perubahan dc. Biasanya, catu basis dan catu kolektor sama dan rangkaian digambarkan seperti yang ditunjukkan dalam gambar (b), gagasannya adalah perubahan menggunakan tegangan melintas tahanan emiter untuk mengimbangi perubahan pada dc.Garis Beban DCJika tegangan-tegangan yang melingkari simpul kolektor dijumlahkan seperti pada gambar (b), maka di dapatkan :Vce + IeRe Vcc IcRc = 0Karena Ie hampir sama dengan Ic, persamaan ini dapat di atur kembali menjadiIc (Vcc Vce) / (Rc + Re)Dengan demikian diperoleh ujung atas garis bebas mempunyai arus jenuh Vcc/(Rc + Re) dan ujung bawah garis beban mempunyai tegangan putus Vcc.

Versi 1.0 * Pengaruh dcSelanjutnya dapat dihitung tegangan-tegangan melingkar simpul basis untuk mendapatkanVbe + IeRe Vcc + IbRb = 0Karena Ie Ic dan Ib = Ic/dc maka persamaan diatas dapat ditulis kembali menjadi :Ic (Vcc Vbe) / (Re + Rb/dc)Tujuan prategangan umpan balik emiter adalah untuk menghilangkan pengarus perubahan dc, ini berarti sama dengan Re yang jauh lebih besar daripada Rb/dc. KejenuhanJika Rb = dc.Rb, maka persamaan diatas menghasilkanIc = (Vcc Vbe) / (Re + Rc)Harga ini sedikit lebih rendah daripada harga arus jenuh yang telah ditemukan terdahulu, yaitu Vcc/(Re + Rc). Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa resistansi basis yang sedikit lebih rendah daripada dc.Rc mengakibatkan kejenuhan pada rangkaian prategangan umpan balik emiter.

Versi 1.0 *Gambar (a) memperlihatkan prategangan umpan balik kolektor. Tahanan basis disambung dengan kolektor dan bukan dengan catu daya, hal ini yang akan membedakan prategangan umpan balik kolektor dengan prategangan basis. Garis Beban DCDengan menjumlahkan tegangan melingkari simpul kolektor, diperolehVce Vcc + ( Ic + Ib )Rc = 0Karena dalam daerah aktif Ib jauh lebih kecil daripada Ic, maka Ib dapat diabaikan sehingga persamaan dapat diubah menjadiIc ( Vcc Vce )/ Rc Pengaruh dcJika tegangan-tegangan yang melingkari simpul basis dijumlahkan, maka Vbe Vcc ( Ic + Ib )Rc + IbRb = 0 atauVbe Vcc + IcRc + IbRb 0Karena Ib = Ic /dc, persamaan diatas dapat digunakan untuk mencari Ic sebagai berikut:Ic (Vcc Vbe)/(Rc + (Rb/dc))3. PRATEGANGAN UMPAN BALIK KOLEKTOR

Versi 1.0 * Arus EmiterPrategangan pembagi tegangan bekerja sebagai berikut jika sambungan basis dalam gambar (a) dibuka maka dapat dilihat ke pembagi tegangan tanpa beban yang mempunyai tegangan Thevenin sebesarVTH = ( R2 / ( R1 + R2 )) VCC Dan jika kawat basis disambungkan kembali , maka bentuk rangkaian akan seperti gambar (b) dan persamaan arus kolektornya akan sama dengan :IE = ( VTH VBE )/RE

4. PRATEGANGAN PEMBAGI TEGANGANGambar (a) memperlihatkan prategangan pembagi tegangan, rangkaian ini adalah rangkaian prategangan yang paling banyak digunakan dalam rangkaian-rangkaian linier. Nama " pembagi tegangan" berasal dari pembagi tegangan yang dibentuk oleh R1 dan R2. Tegangan melintas R2 memberikan prategangan maju pada dioda emiter.

Versi 1.0 *Dengan menjumlahkan tegangan-tegangan melingkar simpul basis pada gambar di atas diperoleh:VBE + IERE VTH + IBRTH = 0Karena IB IE/dc, maka persamaan tadi disederhanakan menjadi:IE (VTH VBE)/(RE + (RTH/dc))Bila RE 100 kali lebih besar daripada RTH/dc, maka suku yang kedua dapat diabaikan dan persamaan disederhanakan menjadi :IE ( VTH VBE ) / RERangkaian prategangan pembagi tegangan yang kaku adalah rangkaian yang memenuhi syarat sebagai berikut :RTH = 0,01 dcREKunci rangkaian yang terancang dengan baik ialah kekakuan (stiffness) pembagi tegangannya, disini akan diuraikan cara memperoleh garis tutunan perancangan untuk mendapatkan rangkaian seperti gambar disamping denganRTH = (R1R2)/(R1 + R2) dan dapat disederhanakan menjadi: RTH = R1R2,Dimana: garis vertikal berarti "paralel dengan". Stiff Voltage Divider

Versi 1.0 *Garis Beban DCJika tegangan melingkar simpul kolektor pada gambar diatas dijumlahkan dan menyelesaikannya untuk mencari IC, maka didapat : IC = (VCC VCE)/(RC+RE)Dari persamaan ini jelas bahwa ujung atas garis beban mempunyai arus jenuh VCC/(RC+RE) dan ujung bawahnya mempunyai tegangan putus VCC.

Tegangan-tegangan TransistorTegangan kolektor tanah VC sama dengan regangan catu dikurangi penurunan tegangan melintas tahanan kolektor: VC = VCC - ICRCTegangan emiter tanah ialah:VE = IERETegangan emiter tanah dapat juga diperoleh dari:VE = VTH VBE Pada rancangan kaku tegangan basis tanah ialah:VB = VTH

Versi 1.0 *Gambar (a) memperlihatkan prategangan emiter, yang kadang-kadang digunakan bila catu belah ( split supply ) tersedia. Gambar (b) adalah cara yang sederhana untuk menggambarkan rangkaian itu.Jika RB cukup kecil, tegangan basis mendekati nol. Tegangan emiter adal;ah satu tegangan jatuh VBE di bawahnya. Jadi , tegangan melintas tahanan emiter adalah VEE VBE dan arus emiternya adalah IE ( VEE VBE)/ REKarena dc tidak terdapat di dalam rumusan ini, titik Q tetap . Di mana saja catu belah tersedia, prategangan emiter dapat digunakan, karena menyajikan titik Q yang tangguh, seperti yang disajikan prategangan pembagi tegangan.Kunci dari rangkaian prategangan emiter yang di rancang dengan baik terletak pada nilai RB. Nilainya harus kecil, maka untuk mencari harga IE adalah IE = (VEE VBE)/(RE + (RB/dc)5 . PRATEGANGAN EMITER

Versi 1.0 *3.3. PENGUAT TRANSISTOR

3.3.1. PENGUAT DAYA KELAS A1. GARIS BEBAN AC DARI PENGUAT EMITER SEKUTUSetiap penguat melihat dua beban yaitu beban dc dan ac. Oleh semua itu, semua penguat mempunyai dua garis beban yaitu garis beban dc dan ac.

Versi 1.0 *GARIS BEBAN DC DAN AC

Penguat CE pada gambar (a) mempunyai rangkaian ekivalen dc seperti yang ditunjukkan pada gambar (b). Dengan rangkaian ekivalen dc ini dapat diturunkan garis beban dc seperti gambar (c).

Versi 1.0 *Bila sebuah sinyal menggerakkan transistor pada gambar (a) , kapasitor-kapasitor nampak seperti hubungan singkat ac. Itulah sebabnya mengapa resistansi sumber dan resistansi beban dilihat berbeda oleh transistor.Dengan kata lain , resistansi Thevenin ac yang menggerakkan basis adalah rn = RSR1R2Dan resistansi beban ac yang terlihat oleh kolektor adalah rC = RCRLGambar (d) memperlihatkan rangkaian ekivalen ac . Rangkaian ini menyajikan garis beban ac seperti pada gambar (c) . Bila tidak ada sinyal, transistor beroperasi pada titik Q yang ditunjukkan pada gambar (c). Bila ada sinyal , titik operasi berayun sepanjang garis beban ac dan bukan garis beban dc karena resistansi beban ac berbeda dengan resistansi beban dc.

Versi 1.0 *2. PERBANDINGAN TEGANGAN PADA PENGUAT DAYA KELAS ABATI TEGANGAN DENGAN BEBANDi dalam penguat CE pada gambar (a) tegangan ac vin menggerakkan basis, menghasilkan tegangan keluaran ac vout. Bati tegangan tanpa beban adalah A = -(RC/re)Karena resistansi ac yang dilihat oleh kolektor adalahrC = RCRLSehingga dapat dihitung langsung bati tegangan dengan beban dengan menggunakan rumus sebagai berikut Ae = -( rC/re)Rumus alternatif dari bati tegangan ini dapat digunakan untuk menghitung pengaruh RL tanpa mengganti rangkaian keluar rangkaian Thevenin-nya.

Versi 1.0 *BATI ARUSPada gambar (a), bati arus sebuah transistor adalah perbandingan arus kolektor ac terhadap arus basis ac. Persamaannya adalah sebagai berikut :Ai = (ic/ib) Dimana : Ai = bati arusie = arus kolektor ac ib = arus basis ac Tergantung dari impedansi keluar sumber arus kolektor dan resistansi beban tetapi dalam banyak rangkaian dapat digunakan pendekatan berikut ini dengan kesalahan yang dapat diabaikan :Ai

Versi 1.0 * BATI DAYAPada gambar (a) , daya masuk ac pada basis adalahVin = vinibDaya keluar dari kolektor adalahVout = -vouticDimana tanda kurang diperlukan karena adanya pembalikan fasa. Perbandingan Vout/Vin di sebut bati tegangan dan ditulis dengan Ap. Dengan mengambil perbandingan vout terhadap vin maka didapatkanAp = (Vout/Vin) = -(voutic/vinib)Karena Av = vout/vin dan Ai = ic/ib, maka Ap = -AvAI Dimana: Ap = bati daya Av = bati tegangan Ai = bati arus

Versi 1.0 *

Versi 1.0 *3. DAYA BEBANBeban pada penguat dapat berupa pengeras suara , motor, atau alat lainnya. Penting untuk mengetahui berapa banyak daya yang mencapai tahanan beban. Pada gambar (a) diatas daya ac ke dalam tahanan beban RL adalah PL = VL2/RLDimana PL = daya beban acVL = tegangan beban rmsRL = resistansi bebanPersamaan ini cocok bila digunakan untuk mengukur tegangan beban ac dengan voltmeter karena voltmeter biasanya dikalibrasi terhadap harga-harga arus.Sering juga perlu diperlukan melihat tegangan keluar ac dengan osiloscop. Dalam hal ini sebaiknya digunakan rumus yang menggunakan tegangan puncak ke puncak dan bukan tegangan arus. KarenaVL = 0.707VP dan VP = VPP/2 dapat ditulis menjadi VL = 0.707VP = 0.707VPP/2 jika dimasukkan kedalam persamaan daya beban menjadiPL = VPP 2/(8 RL)

Versi 1.0 *DAYA BEBAN AC MAKSIMUMKepatuhan keluaran ac PP sama dengan maksimum tegangan keluar tak terpotong, maka dengan demikian maka persamaan daya beban diatas dapat diubah menjadi PL(maks) = PP 2/(8RL)Daya ini adalah daya beban ac maksimum yang dapat dihasilkan penguat kelas A tanpa potong.Gambar (b) diatas memperlihatkan bagaimana daya beban berubah dengan perubahannya tegangan beban puncak ke puncak. Lengkung ini berbentuk parabola karena daya sebanding langsung dengan kuadrat tegangan. Seperti yang dapat dilihat, daya beban maksimum terjadi bila tegangan beban puncak ke puncak sama dengan kepatuhan keluaran ac.

Versi 1.0 *4. DISIPASI DAYA TRANSISTORBila tidak ada sinyal yang menggerakkan penguat, disipasi daya transistor sama dengan perkalian tegangan dan arus dc :PDQ = VCEQICQDimana: PDQ = disipasi daya tenang VCEQ= tegangan kolektor emiter tenang ICQ = arus kolektorDisipasi daya ini tidak boleh melebihi batas kemampuan daya transistor. Jika hal itu terjadi, transistornya dapat menjadi rusak.Gambar (c) diatas memperlihatkan bagaimana disipasi daya transistor berubah dengan berubahnya tegangan beban puncak ke puncak. PD berharga maksimum bila tak ada sinyal masuk. Harganya turun bila tegangan beban puncak ke puncak naik. Dalam kasus terburuk, transistor harus mempunyai batas kemampuan daya lebih besar daripada PDQ, yaitu disipasi tenang. Persamaannya adalah sebagai berikut :PD(maks) = PDQ

Versi 1.0 *5. PENGURAS ARUS ( CURRENT DRAIN )Pada penguat seperti gambar (a) diatas, sumber tegangan dc VCC harus memberikan arus searah ke pembagi tegangan dan rangkaian kolektor. Apabila pembagi tegangannya kaku, akan disajikan penguras arus dc berhargaI1 = VCC / ( R1 + R2 ) Pada rangkaian kolektor, penguras arus dc adalahI2 = ICQPada penguat kelas A, perubahan sinusoidal pada arus kolektor ratarata sama dengan nol. Dengan demikian , baik ada sinyal ac atau tidak, sumber dc harus memberikan arus rata rata IS = I1 + I2Arus ini adalah penguras arus dc total. Tegangan sumber dc dikalikan dengan penguras arus dc memberikan daya dc total yang diberikan ke penguat sebesar :PS = VCCIS

Versi 1.0 *6. RUMUS RUMUS PENGUAT DAYA KELAS A

BesaranRumusKeteranganIC(jen)ICQ + VCEQ/(rC + rE)Berlaku untuk semua tahapanVCE(put)VCEQ + ICQ(rC + rE)Berlaku untuk semua tahapanPP2ICQrC atau 2VCEQAmbil yang terkecil, berlaku untuk tahanan CE dan CBPP2ICQrE atau 2VCEQAmbil yang terkecil, berlaku untuk tahanan CCPLVL2/RLTegangan dalam volt rmsPLVPP2/8RLTegangan dalam volt puncak ke puncakPL(maks)PP2/8RLMaksimum daya keluar tanpa distorsiPDQVCEQICQMaksimum disipasi daya transistorPSVCCISDaya catuPL(maks)/PSEfisiensi tahanan dikali 100%

Versi 1.0 *3.3.2. PENGUAT DAYA KELAS BOperasi Kelas B sebuah transistor berarti bahwa arus kolektor hanya mengalir 180 dari siklus ac. Ini berarti bahwa titik Q ditempatkan di dekat titik putus dari kedua garis beban dc dan ac. Keuntungan operasi kelas B adalah rendahnya disipasi daya transistor dan berkurangnya penguras arus.

1. PUSH PULL CIRCUITJika transistor dioperasikan pada kelas B , maka ia akan menggunting setengah siklus. Untuk menghindari distorsi yang dapat terjadi, maka harus digunakan dua transistor dalam susunan dorong tarik. Ini berarti bahwa satu transistor bekerja selama setengah siklus yang lain. Dengan rangkaian dorong tarik, dapat dibangun penguat kelas B yang mempunyai distorsi rendah, daya beban besar dan efisiensi tinggi.Gambar (a) di bawah ini adalah salah satu cara untuk menyusun pengikut emiter dorong tarik kelas B. Apa yang dilakukan disini adalah memasang pengikut emiter npn dan pengikut emiter pnp dalam susunan komplementer atau dorong tarik, untuk memahaminya dapat dilihat gambar (b). Perancang memilih tahanan pemberi prategangan untuk menetapkan titik Q pada titik putus ( cutoff).

Versi 1.0 *Hal ini akan memberi prategangan dioda emiter pada setiap transistor di antara 0.6 V dan 0.7 V, yaitu tegangan yang dibutuhkan untuk mematikan dioda emiter. Idealnya, ICQ = 0Perhatikan sifat simetri dari rangkaian itu. Karena tahanan-tahanan pemberi prategangan adalah sama, setiap dioda emiter diberi prategangan dengan tegangan yang sama. Akibatnya setengah tegangan catu jatuh melintas setiap transistor yaitu, VCEQ = VCC/2

Versi 1.0 *

Versi 1.0 * GARIS BEBAN DC Karena tidak ada resistansi dc pada rangkaian kolektor atau emiter pada gambar (b), arus jenuh dc berharga tak terhingga. Ini berarti bahwa garis beban dc vertikal , seperti ditunjukkan pada gambar (c) diatas. Yang paling sulit dalam merancang penguat kelas B adalah menentukan titik Q yang mantap pada titik putus . Penurunan VBE yang besar karena turunnya suhu dapat menggeser titik Q jauh ke atas pada garis beban dc sampai pada tingkat arus yang berbahaya. Tetapi, untuk sementara akan dianggap titik Q terletak kokoh pada titik putusnya, seperti gambar (c) diatas. GARIS BEBAN AC Fris beban ac yang telah diuraikan masih berlaku. Untuk sebuah pengikut emiter, arus jenuh ac adalahIC(jen) = ICQ + (VCEQ/rE) dan tegangan putus ac adalah VCE(cut) = VCEQ + ICQrE Dalam pengikut emiter kelas B pada gambar (a) , ICQ = 0, VCEQ = VCC/2, dan rE = RL. Dengan demikian, arus jenuh ac dan tegangan putus ac disederhanakan menjadi:IC(jen) = VCC/2RL dan ICE(put) = VCC/2

Versi 1.0 *Gambar (c) memperlihatkan garis beban ac itu. Bila sebuah transistor bekerja, titik operasi transistor itu akan berayun ke atas sepanjang garis beban ac, sementara itu titik operasi transistor yang lain tetap berada pada titik putusnya. Tegangan dari transistor yang menghantar dapat berayun dari keadaan putus sampai keadaan jenuh. Pada setengah siklus yang lain, transistor yang lain melakukan hal yang sama. Ini berarti bahwa kepatuhan ac dari penguat dorong tarik kelas B lebih tinggi dari kelas A karena ia sekarang berhargaPP VCC

Versi 1.0 *3. DISTORSI NON LINEARSeperti yang telah dibahas, penguat sinyal besar kelas A memperpanjang satu setengah siklus dan memperpendek yang lainnya. Salah satu cara mengatasinya ialah dengan pembenaman, yang mengurangi distorsi nonlinear sampai ke tingkat yang dapat diterima. Pengikut emiter dorong tarik kelas B bahkan menekan distorsi ini lebih jauh lagi karena kedua setengah siklusnya mempunyai bentuk yang sama. Meskipun distorsi nonlinear masih ada, tetapi jauh lebih kecil daripada kelas A.Penyebab distorsi yang rendah ini ialah bahwa semua harmonik genap dihapuskan. Harmonik ialah perbanyakan frekuensi masuk.

Versi 1.0 *4. RUMUS - RUMUS PENGUAT DAYA KELAS B

BesaranRumusKeteranganIC(jen)ICQ + VCC/2RLPengikut emiter, catu tunggalVCE(put)Vcc/2Pengikut emiter, catu tunggalPPVCCPengikut emiter, catu tunggalPLVL2/RLTegangan dalam volt rmsPLVPP2/8RLTegangan dalam volt puncak ke puncakPL(maks)PP2/8RLDaya keluar tanpa distorsi maksimumPD(maks)PP2/40RLDaya disipasi transistor maksimumPSVCCISDaya catuPL(maks)/PS(maks)Efisiensi tahanan dikali 100 %

Versi 1.0 *3.3.3. PENGUAT DAYA KELAS C OPERASI KELAS CDaerah dimana arus kolektor yang mengalir kurang daripada 180 siklus AC disebut daerah operasi kelas C, hal ini berarti bahwa arus kolektor penguat kelas C tidak sinusoidal karena arus mengalir distorsi yang disebabkan oleh beban yang bersifat tahanan murni , penguat kelas C selalu menggerakkan rangkaian bejana resonansi, cara ini menghasilkan tegangan keluar berupa tegangan sinusoidal.

Versi 1.0 *PENGUAT BERTALA (TUNED AMPLIFIER)

Gambar (a) memperlihatkan salah satu cara untuk membuat penguat kelas C. Rangkaian bejana resonansi ditala pada frequensi sinyal masuk. Bila rangkaian mempunyai faktor kualitas (Q) yang tinggi, resonansi paralel akan terjadi disekitar :fr 1/(2L.C )

Versi 1.0 *Pada frequensi resonansi impedansi dari rangkaian resonansi paralel sangat tinggi dan bersifat sebagai tahanan murni.Jika rangkaian di tala pada frequensi resonansi, tegangan yang melalui RL adalah maksimum dan berbentuk gelombang sinusoidal. Gambar (b) memperlihatkan lengkungan perubahan bati tegangan terhadap frequensi. Bati tegangan mencapai harga maksimal Amax bila frequensinya sebesar fr.Makin besar Q rangkaian, maka penurunan bati tegangan pada kedua sisi frequensi resonansi akan semakin cepat.

TANPA TEGANGANGambar (c) adalah rangkaian ekivalen dc. Perhatikan tak ada prategangan yang di terapkan pada transistor. Dengan demikian , titik Q terletak pada titik putus dan garis beban dc karena tidak ada prategangan dc , maka tegangan VBE berharga nol. Artinya tidak ada arus kolektor yang dapat mengalir sampai sinyal masuk lebih besar daripada 0.7 V. Demikian pula, perhatikan bahwa resistansi kolektor dc adalah RS, yang biasanya sebesar beberapa ohm.

Versi 1.0 *GARIS BEBANKarena RS amat kecil , garis beban dc tampak hampir vertikal, seperti yang ditunjukkan pada gambar (d). Di sini tak ada bahaya pelanturan internal karena transistor tak mempunyai arus selain arus bocor. Titik Q diletakkan pada titik putus tanpa resiko pengaturan internal.Berdasarkan gambar (a), dimana: ICQ = 0 dan VCEQ = VCC , maka persamaan garis bebannya :ICC(jen) = VCC/rC dan VCEL(put) = VCC

Versi 1.0 *2. HUBUNGAN DAYA PADA KELAS C DAYA BEBANDaya beban AC penguat kelas C di berikan oleh :PL = VPP2/(8RL)dimana: PL = daya beban, VPP = tegangan beban puncak ke puncak, RL = Resistansi bebanDaya beban maksimal terjadi bila seluruh garis beban AC di gunakan, karena PP adalah harga tak terpotong maksimal, yaitu VPP maka daya beban maksimal dapat ditulis :PL(max) = PP2/(8RL)

Versi 1.0 * DISIPASI DAYA TRANSISTORGambar (a) memperlihatkan tegangan CE ideal dari penguat transistor kelas c. Karena adanya rangkaian bejana resonansi, maka semua harmonik ditapis untuk mendapatkan tegangan sinusoidal dengan frequensi dasar fr. Karena tegangan maksimal sekitar 2VCC, maka transistor harus mempunyai batas kemampuan VCEO lebih besar daripada 2VCC.Gambar (b) memperlihatkan arus kolektor untuk penguat kelas C. Perhatikan bahwa Ic mencapai harga maksimalnya yaitu IC(jen).Berdasarkan gambar (c) maka daya disipasi transistor yang maksimum adalah PP2/(40rC).

Versi 1.0 * PENGUAT ARUSPada gambar (d) terlihat bahwa harga dc atau harga rata-rata IC tergantung dari sudut hantaran. Untuk sudut hantaran 180, arus rata-ratanya 0.318 IC(jen). Untuk sudut hantaran yang lebih kecil daripada harga itu, seperti ditunjukkan pada gambar (d). Arus dc atau arus rata-rata inilah satu-satunya penguras arus pada penguat kelas C.Daya dc yang diberikan ke beban :PS = VCCIS dimana PS= daya dc dari catu, VCC= tegangan catu, IS= penguras arus dc

EFISIENSI TAHANAN = (PL(max)/ PS ) X 100 %Pada penguat kelas C, sebagian besar daya dc yang berasal dari catu di ubah ke dalam daya beban ac, daya yang hilang pada transistor dan kumparan cukup kecil sehingga dapat di abaikan.

Versi 1.0 *3. PELIPAT GANDA FREKUENSI

Selain digunakan sebagai penguatan daya yang efisien, rangkaian penguat kelas C bertala dapat pula digunakan sebagai pelipat ganda frequensi. Gagasannya ialah menala bejana resonansi pada harmonis atau perbanyakan dari frequensi masukannya. Gambar (a) memperlihatkan pulsa-pulsa arus yang sempit menggerakkan rangkaian tertala. Pulsa-pulsa ini mempunyai frequensi dasar 1 MHz. Pada penguat kelas C tertala biasa, pada rangkaian resonansi ditala pada frequensi dasarnya, lalu setiap pulsa arus memuati kembali kapasitor sekali persiklus keluaran (Gambar (b)).

Versi 1.0 *3.4. TRANSISTOR EFEK MEDAN PERSAMBUNGAN (JFET)JFET adalah sebuah transistor kutub tunggal, untuk bekerjanya JFET hanya memerlukan pembawa mayoritas.

1. KARAKTERISTIK JFET

Versi 1.0 *1.Lengkungan-lengkungan penguras Gambar di atas ini memperlihatkan sekelompok lengkungan penguras JFET. Bila VGS= 0 arus penguras naik dengan cepat sampai VDS ini, arus penguras mendatar dan hampir horinsontal. Diantara 4 dan 30 v, arus penguras hampir tetap dan JFET berlaku seperti sumber arus dengan harga 10 mA. Bila VDS melebihi 30 V , JFET dadal. Maka daerah aktif dari JFET berkisar antara 4 dan 30 V. Huruf di bawah garis dari IDSS adalah singkatan dari penguras ke sumber dengan gerbang di hubung singkat. IDSS adalah arus penguras maksimal yang dapat dihasilkan JFET.2. Lengkung TranskonduksiAdalah grafik arus keluar terhadap tegangan masuk. Lengkungan terkonduksi pada gambar (b) adalah sebagian dari parabola , dengan persamaan :ID = IDSS[ 1 (VGS/VGS(put)]2

Versi 1.0 *2. BIAS PADA JFET

Gambar (a) menunjukkan polaritas normal untuk bias satu JFET kanal n, caranya adalah menggunakan tegangan negatif antara gerbang dan sumbar, ini adalah cara membias reverse gerbang tersebut. Karena gerbang di bias reverse maka arus yang mengalir dalam penghubung gerbang hanyalah sustu arus yang kecil sehingga dapat di abaikan.

Versi 1.0 *Nama efek medan dihubungkan dengan lapisan lapisan pengosongan disekitar tiap sambungan pn. Gambar (b) menujukkan lapisan-lapisan pengosongan tersebut. Arus dari sumber ke drain harus mengalir melalui kanal sempit antara lapisan-lapisan pengosongan. Ukuran dari lapisan-lapisan pengosongan tersebut menentukan lebar dari saluran konduksi, makin negatif tegangan gerbang, saluran konduksi menjadi makin sempit, karena lapisan-lapisan pengosongan satu sama lain menjadi lebih dekat. Dengan kata lain tegangan gerbang mengendalikan arus antara sumber dan cerat Makin negatif tegangan gerbang, arus makin kecil.Perbedaan antara transistor dan JFET adalah gerbang di bias reverse sedangkan basis di bias forward.

Versi 1.0 *4. PENGERTIAN MOSFETMOSFET hanya mempunyai satu daerah P seperti dalam gambar di bawah ini yang disebut substrat.

Makin negatif tegangan gerbang, makin besar pengosongan elektron pita konduksi dalam kanal n. Dengan tegangan gerbang negatif yang cukup maka dapat di potong arus antara sumber dan cerat. Karena kerja dengan gerbang negatif tergantung pada pengosongan kenal dari elektron pita konduksi, maka operasi gerbang negatif disebit sebagai mode pengosongan.Makin positif tegangan gerbang, makin besar konduksi dari sumber ke cerat. Operasi dari MOSFET dengan tegangan gerbang positif tergantung pada peningkatan konduksi kanal, maka operasi positif disebut dengan mode peningkatan.

Versi 1.0 *UMPAN BALIK POSITIFPenggunaan utama umpan balik positif adalah dalam osilator, rangkaian yang membangkitkan sinyal output tanpa sinyal input. Dalam sebuah osilator, sebagian dari output diberikan kembali ke input, sinyal umpan balik ini adalah satu-satunya input ke penguat dalam.Gambar di bawah ini menunjukkan sebuah sumber tegangan V yang mengerakkan terminal kesalahan dari penguat. Sinyal yang diperkuat AV menggerakkan rangkaian umpan balik untuk menimbulkan tegangan umpan balik ABV. Tegangan ini kembali ke titik x. Jika pergeseran fase melalui penguat dan rangkaian umpan balik benar, segnal pada titik x akan tepat sefase dengan sinyal yang menggerakkan terminal kesalahan dari penguat. Dinyatakan dengan cara lain, jika pergeseran fase keliling seluruh loop adalah 0, di dapatkan umpan balik.

Versi 1.0 *Tegangan permulaan dari sebuah osilator terpasang pada tiap resistor di dalam osilator. Tiap resistor membangkitkan tegangan derau (noise), tegangan ini ditimbulkan oleh gerakkan random dari elektron dalam resistor. Gerakan tersebut adalah begitu random, dan terdiri dari frekuensifrekuensi sinusoidal sampai lebih dari 1000 Hz (1012 Hz). Tiap resistor bekerja sebagai sumber tegangan kecil yang pada dasarnya menimbulkan semua frekuensi.Berikut ini adalah ide kunci dibelakang setiap osilator umpan balik :Mula-mula penguatan loop AB harus lebih besar daripada frekuensi di mana pergeseran fase loop adalah 0.Setelah tingkat yang diinginkan tercapai, AB harus berkurang menjadi satu dengan mengurangi A atau B.

Versi 1.0 *UMPAN BALIK NEGATIF

Umpan balik negatif berarti sinyal yang kembali mempunyai fase yang melawan sinyal input. Keuntungan dari umpan balik negatif adalah menstabilkan penguatan perbaikkan impedansi input dan output, mengurangi distorsi nonlinier dan menambah lebar pita.

Versi 1.0 *Empat hubungan penguat dengan umpan balik dasar : Gambar di samping menunjukkan sebuah penguat dan rangkaian umpan balik yang dihubungkan seri paralel (SP), input dari penguat dan rangkaian umpan balik dalam hubungan seri, tetapi output dalam hubungan paralel. Dengan hubungan ini, variabel input pengontrol adalah Vin dan variabel output yang dikontrol adalah Vout. Semua tujuan dari umpan balik SP adalah menghasilkan kestabilan yang tinggi dan rasio yang tepat dari Vout/Vin.Gambar di samping menunjukkan cara lain untuk menghubungkan penguat dan rangkaian umpan balik. Cara ini disebutkan umpan balik paralel-paralel (PP) karena input dalam hubungan paralel dan output dalam hubungan paralel. Seperti akan dibuktikan nanti, variabel input pengontrol adalah Iin dan variabel output yang dikontrol adalah Vout. Dengan perkataan lain umpan balik PP menghasilkan rasio Vout/Vin yang sangat stabil dan tepat.2.1.

Versi 1.0 *Gambar disamping menunjukkan hubungan umpan balik dasar yang terakhir paralel seri (PS). Input-input penguat dan umpan balik dalam hubungan paralel, sedangkan output dalam hubungan seri. Dengan umpan balik ini didapatkan rasio Iout/Iin yang stabil.Gambar di samping melukiskan jenis dasar ketiga umpan balik seri-seri (SS). Disini input-input dari penguat dan rangkaian umpan balik dalam hubungan seri dan output dalam hubungan seri. Variabel input pengontrol adalah Vin dan variabel output yang dikontrol adalah Iout. Tujuan dari umpan balik SS adalah rasio Iout/Vout yang sangat teliti.4.3.

Versi 1.0 *

KONFIGURASIA. MASUKAN DAN KELUARAN RANGKAP.

Vout = A(V1 - V2) A = RC / re

3.5. PENGUAT DIFERENSIAL TRANSISTOR

Versi 1.0 *B. MASUKAN SATU KELUARAN RANGKAPVout = A.V1 A = RC / re

-VEE

+VCC

Rc

V1

Rc

Versi 1.0 *C. MASUKAN RANGKAP KELUARAN SatuVout = A(V1 - V2) A = RC / 2re

-VEE

+VCC

RC

RC

V1

V2

Versi 1.0 *D. MASUKAN DAN KELUARAN SATU.

Vout = A.V1A = Rc / (2re)

V1V0

RE

VEE

+VCC

RC

RC

Versi 1.0 *2. ANALISA DC PENGUAT DIFERENSIAL.

IE = VEE VBE RB/ + 2REJika RB/ >>2RE maka :IE = VEE VBE 2RE

RE

-VEE

RC

+ VCC

RC

RB

RB

IE IE

Versi 1.0 *IT = 2 IE

IT = VEE VBE REBila Q1 dan Q2 tidak match maka akan timbul offset.

-VEE

RC

+ VCC

RC

RB

RB

2RE

2RE

Q1 Q2

Versi 1.0 *3. ANALISA AC PENGUAT DIFERENSIAL.

Masukan rangkap satu.VoV2V1Gunakan prinsip superposisi :V2 = 0 , Input V1 Output Vo1V1 = 0 , Input V2 Output Vo2Vo = Vo1 + Vo2

Versi 1.0 *Dari sisi tak membalik ( V2 = 0 , input V1)

Versi 1.0 *Dari sisi membalik ( V1 = 0 , input V2 output Vo2 )

Versi 1.0 *Bati ragam bersama

Versi 1.0 *Cermin arus

Jika dioda match dengan VBE transistor maka : I2 = -IC

I1 = I2 + IB = -IC + IB

Versi 1.0 *Rangkaian dengan CMMR tinggi

Versi 1.0 *Beban cermin arus

Arus yang lewat Q3 = arus yang lewat D1

Versi 1.0 *C. Transduser-transduser & Sistem

Versi 1.0 *Bab 4. Pengenalan Simulasi Rangkaian

Pengenalan Simulasi RangkaianSimulasi Rangkaian

Versi 1.0 *Bab 5. Pengenalan Praktikum ElektronikaConstruction Work

Versi 1.0 *Bab 6. Pengenalan Simbol RangkaianDaftar Simbol Rangkaian : Tahanan, Kapasitor, Dioda, Transistor

***Pengantar: Definisi umum untuk membedakan istilah dan domain dari jaringan komputer. Perlu ditekankan pendekatan services, value added services dan basic infrastruktur.Sebelum tiba pada topik rancangan jaringan komputer pada definisi jaringan komputer. Seperti pada slides yang lalu teleprocessing networks, maka pengertian jaringan adalah kumpulan koneksi kabel (serial lines) yang menghubungkan terminal ke main-frame. Tapi terdapat berbagai jaringan yang lain dengan fungsi dan bentuk yang spesifik.Terminologi jaringan komputer yang membedakan dengan jaringan spesifik tsb, adalah => fungsi umum (genelarity) jaringan komputer tidak dirancang untuk pemakaian tertentu (seperti phone calls) tapi mampu untuk menyampaikan data (apa saja) dan kemampuan untuk mendukung (koneksi/komunikasi) beragam aplikasi (makin banyak).Contoh kongkrit dapat diberikan dalam konteks Telkom, Divisi Multimedia Telkom, ISP dan perusahaan yang menggunakan fasilitas jasa data networks. Transisi: pertama kita akan melihat jaringan komputer ditinjau evolusi yang terjadi pada jaringan komptuer.***