modul praktikum elektronika dasar siskom 3

21
PANDUAN PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DASAR PROGRAM STUDI SISTEM KOMPUTER LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS TANJUNGPURA PONTIANAK

Upload: mekar

Post on 26-Sep-2015

74 views

Category:

Documents


13 download

DESCRIPTION

modul praktikum

TRANSCRIPT

  • PANDUAN PRAKTIKUM

    ELEKTRONIKA DASAR

    PROGRAM STUDI

    SISTEM KOMPUTER

    LABORATORIUM FISIKA DASAR

    FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

    UNIVERSITAS TANJUNGPURA

    PONTIANAK

  • MODUL I

    KARAKTERISTIK DIODA

    I. Tujuan Percobaan

    Memahami prinsip kerja dari dioda dan karakteristiknya.

    II. Alat dan Bahan

    1. Breadboard

    2. Power supply

    3. Dioda

    4. Multimeter

    5. Kabel penghubung

    III. Teori Dasar

    Dioda adalah komponen elektronika yang memiliki 2 kutub yaitu kutub positif

    yang disebut anoda dan kutub negatif yang disebut katoda. Arus listrik DC hanya

    dapat mengalir dari anoda ke katoda dan tidak dapat mengalir dari katoda ke anoda.

    Fungsi dioda secara umum adalah sebagai penyearah arus listrik, oleh sebab itu dioda

    umum digunakan sebagai pengubah arus AC menjadi arus DC.

    Dioda adalah sambungan bahan p-n yang berfungsi terutama sebagai

    penyearah. Bahan tipe-p akan menjadi sisi anode sedangkan bahan tipe-n akan

    menjadi katode. Berdasar pada polaritas tegangan yang diberikan kepadanya, dioda

    bisa berlaku sebagai sebuah saklar tertutup (apabila bagian anode mendapatkan

    tegangan positif sedangkan katodenya mendapatkan tegangan negatif) dan berlaku

    sebagi saklar terbuka (apabila bagian anode mendapatkan tegangan negatif

    sedangkan katode mendapatkan tegangan positif). Kondisi tersebut terjadi hanya

    pada dioda ideal-konseptual. Pada dioda faktual (riil), perlu tegangan lebih besar dari

    0,7V (untuk dioda yang terbuat dari bahan silikon) pada anode terhadap katode agar

    dioda dapat menghantarkan arus listrik. Tegangan sebesar 0,7V ini disebut sebagai

    tegangan halang (barrier voltage). Dioda yang terbuat dari bahan Germanium

    memiliki tegangan halang kira-kira 0,3V.

    .

    Gambar 1. Bagian-bagian dioda

    Dioda terbagi menjadi beberapa macam antara lain :

    1. Dioda silikon

    Dioda silikon adalah dioda yang paling umum terdapat dipasaran dan banyak

    digunakan sebagai penyerah arus AC ke DC.

    2. Cristal dioda (Cats Whisker)

    Dioda ini biasanya disebut dioda germanium, umum digunakan pada radio

    sebagai alat demodulasi.

    3. Varactor dioda

    Varactor dioda adalah dioda yang digunakan untuk mengontrol tegangan listrik

    Semikonduktor tipe P Semikonduktor tipe N

    Kaki positif (anoda) Kaki negatif (Katoda)

    sambungan (juction)

    P N

  • 4. Silicon Controler Rectifier (SCR)

    SCR hampir sama dengan Varactor, namun SCR lebih baik kinerjanya bila

    dibandingkan dengan varaktor

    5. Photodioda

    Photodioda biasanya digunakan sebagai sensor

    6. Laser dioda

    Laser dioda adalah hasil pengembangan dari LED sehingga cahaya yang keluar

    menjadi cahaya monokromatik yang koheren

    7. Dioda Zener

    Dioda zener adalah dioda yang digunakan untuk menstabilkan tegangan listrik,

    dioda zener memiliki tegangan breakdown yang rendah.

    8. Light emitting Dioda (LED)

    LED adalah sejenis dioda yang dapat menghasilkan cahaya

    9. Gunn dioda

    Adalah dioda tegangan tinggi yang umum digunakan dalam mikrowave

    10. Thermal dioda

    Thermal dioda adalah yang dapat digunakan untuk mengatur temperatur dengan

    mengatur besarnya tegangan yang melawatinya. Dioda ini banyak digunakan

    dalam sistem pendingin termoelektrik.

    Dioda tidak memiliki nilai yang spesifik, namun biasanya ukuran sebuah

    dioda dinyatakan dalam satuan berapa kuat arus dan tegangan maksimum yang

    dapat dilewatkan pada dioda. Dipasaran ukuran dioda dinyatakan dalam bentuk

    no tipe dioda yang telah ditetapkan oleh pabrik yang membuatnya. Contoh tipe-

    tipe dioda adalah1N4002, 1N4005, BY15 dan sebagainya.

    Lambang untuk macam-macam dioda adalah sebagai berikut :

    Forward Voltage (Panjar Maju)

    Dioda berfungsi untuk membuat arus listrik mengalir pada satu arah saja.

    Seperti halnya orang yang mengeluarkan energi untuk membuka pintu dan

    melaluinya, listrik juga mengeluarkan energi saat melalui dioda. Tegangan

    listrik akan berkurang sekitar 0.7 Volt saat arus listrik melewati dioda (yang

    terbuat dari silikon). Tegangan sebesar 0.7 Volt ini disebut forward voltage.

    Reverse Voltage (Panjar Mundur)

    Dioda ideal tidak akan melewatkan arus yang mengalir pada arah yang

    berlawanan (dengan panah pada simbol dioda). Namun, secara praktis terdapat

    kebocoran, yaitu ada arus dilewatkan maksimum sebesar beberapa A meski

    dapat diabaikan. Tegangan balik maksimum (maximum reverse voltage) sebesar

    50V atau lebih adalah nilai maksimum tegangan (dengan arah arus berlawanan)

  • yang masih dapat ditahan oleh dioda. Bila tegangan balik melebihi rating

    tegangan balik maksimum ini maka dioda akan rusak, kebocoran arus.

    Dioda Signal

    Dioda jenis ini digunakan untuk meneruskan arus dengan nilai arus kecil,

    yaitu hingga 100mA. Contoh dioda jenis ini adalah dioda 1N4148 yang terbuat

    dari bahan silikon.

    Dioda Rectifier

    Dioda jenis ini digunakan dalam rangkaian Power Supply. Dioda tersebut

    berfungsi untuk mengubah arus bolak-balik ke arus searah. Rating maksimum

    arus yang dapat dilewatkan samadengan 1A atau lebih besar dan maximum

    reverse voltage samadengan 50V atau lebih besar .

    Dioda Zener

    Dioda ini digunakan untuk memperoleh tegangan (dioda zener) yang

    tetap ketika reverse voltage sudah berada di daerah breakdown. Ketika reverse

    voltage, meski nilainya berubah-ubah, asalkan berada di daerah breakdown

    maka tegangan dioda zener tersebut akan tetap.

    Karakteristik Dioda

    Kita dapat menyelidiki karakteristik statik dioda, dengan cara memasang

    dioda seri dengan sebuah catu daya dc dan sebuah resistor. Kurva karakteristik

    statik dioda merupakan merukan fungsi dari arus ID, arus yang melalui dioda

    terhadap tegangan VD, beda tegangan antara titik a dan b ( lihat gambar 2).

    Gambar 2. Kurva Karakteristik Dioda

    Karakteristik ststik dioda dapat diperoleh dengan mengukur tegangan dioda

    Vab dan arus yang melalui dioda yaitu ID. Dapat diubah dengan dua cara yaitu

    mengubah VDD. Bila arus dioda ID kita plotkan terhadap tegangan dioda Vab, kita

    peroleh karakteristik dioda. Bila anoda berada pada tegangan lebih tinggi daripada

    tegangan katoda (VD positif) dioda dikatakan mendapatkan bias forward.Bila VD

    negatif disebut bias reverse atau bias mundur. Dioda yang biasa tidak akan

    mengijinkan arus listrik untuk mengalir secara berlawanan jika dicatu-balik (reverse-

    biased) di bawah tegangan rusaknya. Jika melampaui batas tegangan rusaknya, dioda

    biasa akan menjadi rusak karena kelebihan arus listrik yang menyebabkan panas.

    Namun proses ini adalah reversibel jika dilakukan dalam batas kemampuan. Dalam

    kasus pencatuan-maju (sesuai dengan arah gambar panah), dioda ini akan

  • memberikan tegangan jatuh (drop voltage) sekitar 0.6 Volt yang biasa untuk dioda

    silikon. Tegangan jatuh ini tergantung dari jenis dioda yang dipakai.

    IV. Prosedur Percobaan

    1. Karakteristik Dioda

    a. Buatlah rangkaian seperti pada gambar 3 di bawah ini menggunakan

    breadboard.

    b. Atur resistor variabel (potensiometer) untuk mendapatkan nilai tegangan dc

    sebesar 1 V, 1.2 V, 1.4 V, 1.6 V dan 1.8 V

    c. Ukur dan catat arus yang mengalir pada rangkaian dioda untuk setiap tegangan

    yang diberikan. Masukkan datanya ke dalam tabel 1.

    d. Buat grafik hubungan arus dengan tegangan berdasarkan data tersebut.

    e. Posisikan resistor variabel sehingga didapat nilai tegangan sebesar 0 Volt.

    f. Pasangan Voltmeter dan Ampermeter pada dioda.

    e. Naikkan perlahan nilai tegangan dengan merubah resistor variabel hingga nilai

    maksimum yang didapat.

    g. Catat arus dan tegangan dioda.

    h. Buatlah grafik arus dengan tegangan, amati perubahan nilai tegangan jatuh

    pada dioda. Tarik kesimpulan dari fenomena tersebut.

    Tabel 1.

    No Arus Tegangan

    1

    2

    3

    4

    5

    Gambar 3. Rangkaian Dioda

    2. Dioda Zener

    a. Setting rangkaian seperti pada gambar berikut.

    b. Beritahukan kepada asisten pada saat memulai praktikum

    c. Atur nilai V dc pada nilai 4 Volt, tutup saklar. Ukur nilai arus yang mengalir dan

    tegangan pada dioda zener, catat harga yang didapat

    d. Ulangi prosedur percobaan diatas untuk nilai 2 V, 3V, 4V, 5V dan 6V, catat harga

    yang didapat.

    e. Balik polaritas dari dioda zener, ukur arus dan tegangan zener untuk tegangan

    sumber 4V dan 5V.

  • 3. LED

    a. Setting rangkaian seperti pada gambar berikut,

    b. Beritahukan kepada asisten pada saat memulai praktikum

    c. Biarkan S1 dalam posisi terbuka, naikan perlahan nilai V AC variabel (pada posisi R2

    minimum), amati perubahan kecemerlangan dari LED merah. Buat kesimpulan atas

    pengamatan tersebut.

    d. Setting V AC sebesar 6 Volt, naikan perlahan nilai resistor variabel (R2), amati

    perubahan kecemerlangan dari LED merah. Buat kesimpulan atas fenomena tersebut

    dan amati fenomena yang terjadi. Pada V AC 6 Volt ini, balik polaritas dari LED

    Merah, ulangin prosedur (e) dan amati fenomena yang terjadi. Kembalikan pada

    posisi semula.

    e. Tutup saklar S1, lakukan prosedur (d) dan (e). Amati kecemerlangan dari kedua LED

    tersebut.

  • MODUL II

    RANGKAIAN PENYEARAH GELOMBANG

    I. Tujuan Praktikum

    1. Membuat rangkaian penyearah gelombang arus bolak-balik (AC) menjadi arus

    searah (DC).

    2. Mengetahui kegunaan dari dioda semikonduktor.

    II. Alat dan Bahan Praktikum

    1. Transformator Step Down

    2. Osiloskop

    3. Multimeter

    4. Dioda, Resistor, Kapasitor

    5. Kabel penghubung dan jepit buaya

    III. Te ori Dasar

    Transformator berfungsi untuk menurunkan atau menaikkan tegangan AC.

    Dalam percobaan ini digunakan transformator untuk menurunkan tegangan sekunder.

    Perhatikan diagram transformator pada gambar.

    Gambar 4. Pembebanan transformator

    RL

    CT

    T

    PLN V

    Setiap transformator memiliki hambatan keluaran Ro, yang akan menyebabkan

    turunnya tegangan sekunder dari trafo jika dipasang beban antara CT dan V. Tegangan

    turun sebesar V = IL Ro, dimana IL adalah arus beban. Makin besar arus beban yang

    ditarik, makin kecil tegangan keluaran.

    Tegangan keluaran dalam keadaan terbebani (Vob) adalah Vob = Voo-IL Ro,

    sedangkan Voo adalah tegangan keluaran tanpa beban yang merupakan tegangan

    keluaran transfor-mator diukur dengan multimeter tanpa beban. Hal tersebut perlu kita

    lakukan untuk dapat menentukan hambatan keluaran transformator, karena kita tidak

    memiliki amperemeter yang dapat mengukur langsung arus beban.

    Untuk memperoleh tegangan yang konstan, kita dapat membuat penyearah

    tegangan dengan menggunakan dioda. Kita dapat membuat berbagai macam rangkaian

    penyearah, misalnya rangkaian penyearah dengan tapis yang berfungsi meratakan

    tegangan keluaran

  • Gambar 6. Penyearah gelombang penuh

    D1

    D2

    CT

    T

    PLN RL

    Gambar 5. Penyearah setengah gelombang

    CT

    DT

    PLN RL

    Vo

    t

    t

    a

    b

    cV = V

    o c

    V

    V

    a

    b

    Gambar 7. Penyearah dengan tapis

    D1

    D2

    RL

    C

    +CT

    T

    PLN

    CATU DAYA TEREGULASI ZENER

    Gambar 8. Penyearah dengan regulator zener

    D1

    D2

    RLC+CT

    T

    Z

    RS

    PLN

    a

    b

    c

    Is

    Iz

    IL

    Tegangan keluaran dari penyearah akan mengalami penurunan tegangan jika

    kita bebani. Kita dapat mencegah terjadinya hal ini sehingga kita memperoleh

    penyearah yang tidak akan turun tegangan keluarannya jika kita bebani dalam batas-

    batas tertentu. Dengan menggunakan dioda zener maka tujuan tersebut akan dapat

    dicapai.

    IV. Prosedur Percobaan

    1. Penyearah Setengah Gelombang

    a. Buatlah rangkaian seperti pada gambar di bawah ini.

    b. Isilah tabel sesuai pengamatan

  • RL = 1K ohm

    Virms = tegangan input dioda, diukur dengan Multimeter

    Vipp = tegangan input dioda, diukur dengan Osiloskop (CRO)

    VoDC = tegangan out put, diukur dengan Osiloskop

    Tabel Pengamatan

    Teganga

    Trafo

    Virms

    (V)

    Vipp

    (V)

    VoDC

    (V)

    Gambar Vi

    pada CRO

    Gambar Vo

    pada CRO

    12V

    15V

    18V

    2. Penyearah Gelombang Penuh

    RL = 1 K ohm

  • Tabel Pengamatan

    Tegangan

    Trafo

    Virms

    (V)

    Vipp

    (V)

    VoDC

    (V)

    Gambar Vi

    pada CRO

    Gambar Vo

    pada CRO

    12V

    15V

    18V

    3. Penyearah Gelombang Penuh dengan Filter Kapasitor

    RL = 1 K ohm

    C1 = 4700F/25V

    Tabel Pengamatan

    Tegangan

    Trafo

    Virms

    (V)

    Vipp

    (V)

    VoDC

    (V)

    Gambar Vi

    pada CRO

    Gambar Vo

    pada CRO

    12V

    15V

    18V

  • MODUL III

    PENGUAT OPERASIONAL (OP AMP)

    I. Tujuan Praktikum

    1. Membuat rangkaian penguat operasional membalik dan tak membalik

    menggunakan IC OP-AMP

    II. Alat dan Bahan Praktikum

    1. Osiloskop

    2. Multimeter

    3. IC LM 741

    4. Resistor

    5. Power supply

    III. Ringkasan Teori

    Penguat Operasiaonal (yang selanjutnya disebut Op-Amp) adalah penguat

    tegangan dengan peroleh tinggi yang dirancang untuk menguatkan sinyal (isyarat)

    pada rentang frekuensi yang lebar. Lumrahnya Op-Amp mempunyai dua terminal

    input dan satu terminal output dan peroleh tegangan sekurang-kurangnya 105.

    Simbol Op-Amp adalah sebagai berikut.

    Input terdiri atas dua buah, Vn (input membalik = inverting) dan Vp (input

    tak membalik = non inverting). Output pada pin Vo. Penyedia tegangan berifat dua

    tegangan, yaitu +Vcc dan Vcc. Untuk penggambaran selanjutnya penyedia daya

    tidak digambar. Biasanya Op-Amp dikonfigurasi dengan jaringan umpan balik

    eksternal untuk membentuk fungsi tertentu.

    Karakteristik Op-Amp ideal:

    Penguatan tegangan A =

    Tegangan Output Vo = 0 pada saat Vn=Vp

    Lebar band frekuensi BW =

    Impedans input Zi =

    Impedans output Zo = 0

    Meskipun ini adalah spesifikasi ekstrim, tetapi secara komersial

    spesifikasinya mendekati ideal, sehingga banyak rangkaian praktis dapat dirancang

    dengan karakteristik ini. Op-Amp secara komersial mempunyai banyak jenis,

    misalnya tipe LM741, LM351, TL 074 dan lain-lainya.

    Non inverting Amplifier

    Prinsip utama rangkaian penguat non-inverting adalah seperti yang

    diperlihatkan pada gambar 2 berikut ini. Seperti namanya, penguat ini memiliki

  • masukan yang dibuat melalui input non-inverting. Dengan demikian tegangan

    keluaran rangkaian ini akan satu fasa dengan tegangan inputnya. Untuk

    menganalisa rangkaian penguat op-amp non inverting, caranya sama seperti

    menganalisa rangkaian inverting.

    Gambar 2 : penguat non-inverter

    Dengan menggunakan aturan 1 dan aturan 2, kita uraikan dulu beberapa fakta yang ada,

    antara lain :

    vin = v+

    v+ = v- = vin

    Dari sini ketahui tegangan jepit pada R2 adalah vout v- = vout vin, atau iout =

    (vout-vin)/R2. Lalu tegangan jepit pada R1 adalah v- = vin, yang berarti arus iR1 =

    vin/R1.

    Hukum kirchof pada titik input inverting merupakan fakta yang mengatakan bahwa :

    iout + i(-) = iR1

    Aturan 2 mengatakan bahwa i(-) = 0 dan jika disubsitusi ke rumus yang sebelumnya,

    maka diperoleh

    iout = iR1 dan Jika ditulis dengan tegangan jepit masing-masing maka diperoleh

    (vout vin)/R2 = vin/R1 yang kemudian dapat disederhanakan menjadi

    vout = vin (1 + R2/R1)

    Jika penguatan G adalah perbandingan tegangan keluaran terhadap tegangan masukan,

    maka didapat penguatan op-amp non-inverting :

    Impendasi untuk rangkaian Op-amp non inverting adalah impedansi dari input non-

    inverting op-amp tersebut. Dari datasheet, LM741 diketahui memiliki impedansi input

    Zin = 108 to 1012 Ohm.

    Inverting Amplifier

    Rangkaian dasar penguat inverting adalah seperti yang ditunjukkan pada gambar 3,

    dimana sinyal masukannya dibuat melalui input inverting. Seperti tersirat pada

    namanya, pembaca tentu sudah menduga bahwa fase keluaran dari penguat inverting ini

    akan selalu berbalikan dengan inputnya. Pada rangkaian ini, umpanbalik negatif di

    bangun melalui resistor R2

  • gambar 3 : penguat inverter

    Input non-inverting pada rangkaian ini dihubungkan ke ground, atau v+ = 0.

    Dengan mengingat dan menimbang aturan 1 (lihat aturan 1), maka akan dipenuhi v- =

    v+ = 0. Karena nilainya = 0 namun tidak terhubung langsung ke ground, input op-amp

    v- pada rangkaian ini dinamakan virtual ground. Dengan fakta ini, dapat dihitung

    tegangan jepit pada R1 adalah vin v- = vin dan tegangan jepit pada reistor R2 adalah

    vout v- = vout. Kemudian dengan menggunakan aturan 2, di ketahui bahwa :

    iin + iout = i- = 0, karena menurut aturan 2, arus masukan op-amp adalah 0.

    iin + iout = vin/R1 + vout/R2 = 0

    Selanjutnya

    vout/R2 = - vin/R1 .... atau

    vout/vin = - R2/R1

    Jika penguatan G didefenisikan sebagai perbandingan tegangan keluaran terhadap

    tegangan masukan, maka dapat ditulis

    G = R2/R1

    Impedansi rangkaian inverting didefenisikan sebagai impedansi input dari sinyal

    masukan terhadap ground. Karena input inverting (-) pada rangkaian ini diketahui

    adalah 0 (virtual ground) maka impendasi rangkaian ini tentu saja adalah Zin = R1.

    IV. Prosedur Percobaan

    1. Penguat membalik

    a. Buatlah rangkaian penguat membalik/inverting seperti gambar diatas.

    b. Amatilah bentuk gelombang dan tegangan pada Vi dan Vo dengan osiloskop. Vi

    dari AFG gelombang sinus f = 1 kHz.

    R1=10k,RF=100k R1=22k,RF=100k R1=47k,RF=100k

    Gambar gelombang

    Vi = 20 mV

    (peak to peak)

    Gambar gelombang

    Vo

    Vo = ..........

    Vo = ..........

    Vo = ..........

    Hitung AF

    AF = ..........

    AF = ..........

    AF = ..........

    Hitung AF dr rumus

    AF = ..........

    AF = ..........

    AF = ..........

  • 2. Penguat tak membalik

    a. Buatlah untai penguat tak membalik/ non inverting seperti gambar diatas.

    b. Amatilah bentuk gelombang dan tegangan pada Vi dan Vo dengan osiloskop. Vi

    dari AFG gelombang sinus f = 1 kHz.

    R1=10k,RF=100k R1=22k,RF=100k R1=47k,RF=100k

    Gambar gelombang

    Vi = 20 mV

    (peak to peak)

    Gambar gelombang

    Vo

    Vo = ..........

    Vo = ..........

    Vo = ..........

    Hitung AF

    AF = .......... AF = .......... AF = ..........

    Hitung AF dr rumus

    AF = .......... AF = .......... AF = ..........

  • MODUL IV

    TRANSISTOR BIPOLAR

    I. Tujuan Percobaan

    1. Mengetahui karakteristik transistor bipolar

    2. Menentukan pengaruh bias maju dan bias balik pada junction basis-emiter.

    3. Menguji dan mengukur penguatan arus pada transistor NPN dan PNP

    II. Alat dan Bahan

    1. Power supply

    2. Transistor BD139

    3. Mult meter

    4. Resistor

    5. Breadboard

    6. Kabel penghubung

    III. Teori Dasar

    Karakteristik Transistor Bipolar

    Salah satu cara untuk membayangkan bagaimana transistor bekerja, yaitu

    dengan membuat grafik yang menghubungkan arus dan tegangan transistor. Dapat

    diperoleh kurva kolektor CE dengan membentuk suatu rangkaian seperti gambar 3.1,

    yaitu dengan mengubah-ubah tegangan VBB dan VCC untuk memperoleh tegangan dan

    arus transistor yang berbeda-beda.

    Gambar 3.1 Rangkaian untuk mengatur arus dan tegangan kolektor

    Untuk mendapatkan hasil yang baik, prosedur yang biasa digunakan yaitu

    dengan menentukan suatu nilai dari IB dan menjaganya tetap stabil sambil VCC diubah.

    Dengan mengukur IC dan VCE, diperoleh data untuk menggambar grafik IC dan VCE.

    Misalkan seperti gambar 3.1, kita tentukan IB konstan sebesar 10 uA.

    Kemudian dengan mengubah VCC, dapat terukur hasil IC dan VCE seperti

    kurva tergambar pada gambar 3.2.

  • Gambar 3.2 Kurva transistor dengan IB = 10 Ua

    Kurva pada gambar 3.2 menggambarkan penjelasan tentang kerja transistor. Jika

    VCE = 0, dioda kolektor tidak terbias balik, karena itu arus koletor sangat kecil. Untuk

    VCE antara 0 dan mendekati 1 V, arus kolektor naik dengan cepat dan kemudian

    menjadi hampir konstan. Ini berhubungan dengan gagasan membias balik dioda

    kolektor. Dibutuhkan kira-kira 0,7 V untuk membias dioda kolektor.

    Jika digambarkan beberapa kurva untuk IB yang berbeda-beda, diperoleh grafik

    seperti gambar 3.3. Karena menggunakan transistor dengan dc kira-kira 100, maka

    arus kolektor 100 kali lebih besar daripada arus basis. Kurva ini seringkali disebut kurva

    kolektor statik karena yang digambarkan arus dan tegangan DC.

    Gambar 3.3 Kurva transistor dengan IB variabel

    Juga diperhatikan tegangan breakdown, tegangan breakdown menjadi lebih kecil

    pada arus yang lebih besar. Ini berarti bahwa voltage compliance dari transistor

    berkurang untuk arus yang lebih besar. Semuanya ini dibutuhkan untuk mencegah

    breakdown pada segala keadaan. Ini menjamin bahwa transistor akan bekerja pada

    daerah aktif.

    Bias Transistor

    Prinsip dasar transistor bipolar merupakan pengembangan dari dioda, yakni

    rangkaian sambungan dua buah dioda. Pada transistor NPN, pembiasan maju dioda

    emiter mengendalikan jumlah elektron-elektron bebas yang diinjeksikan ke basis.

  • Makin besar VBE, maka makin banyak jumlah elektron yang diinjeksikan sehingga arus

    yang dapat dihantarkan akan lebih besar.

    Bias balik pada dioda kolektor mempunyai pengaruh yang kecil pada jumlah

    elektron yang memasuki kolektor. Memperbesar VBE akan mempertinggi arus kolektor,

    namun jumlah elektron yang tiba pada lapisan pengosongan kolektor akan tetap.

    Gambar 3.4 Rangkaian dasar transistor NPN

    3.5. Karena dioda emiter dan kolektor menunjuk ke arah berlainan, semua arus dan

    tegangan dibalik.

    Transistor PNP dikatakan komplemen dari transistor NPN. Kata komplemen

    menandakan bahwa semua tegangan dan arusnya berlawanan dengan yang dimiliki

    transistor NPN. Semua rangkaian NPN mempunyai rangkaian komplementer. Untuk

    mendapatkan trasnsistor PNP komplementer:

    1. Gantilah transistor NPN dengan transistor PNP

    2. Baliklah semua tegangan dan arusnya

    Gambar 3.5 Transistor PNP dan aliran konvensional

    Gambar 3.6 memperlihatkan rangkaian transistor PNP komplementer, yang

    dilakukan adalah mengkomplemenkan tegangan dan arusnya serta mengganti transistor

    NPN dengan PNP.

  • Gambar 3.6 Rangkaian dasar transistor PNP

    III Prosedur Percobaan

    Karakteristik Transistor

    1. Buatlah rangkaian seperti Gambar 3.7 di bawah ini.

    2. Pasang power supply pada VBB = 5 V (variabel) dan VCC = 5 V.

    3. Mengatur VBB sebesar 0 V dengan membuka S2.

    4. Mengatur RC bernilai 5 k. Menutup S1.

    5. Mencatat IB, IC, VRC, VBE, VCE pada Tabel 3.1. Membuka S1

    6. Menutup S2, mengatur VBB=0,5 V

    7. Mengatur RC bernilai 5 k. Menutup S1.

    8. Mencatat IB, IC, VRC, VBE, VCE pada Tabel 3.1. Membuka S1

    9. Mengulangi langkah 4-8 dengan nilai RC diubah secara berturut-turut 4 k, 3 k,

    dan 2 k.

    10. Masing-masing data IB, IC, VRC, VBE, VCE dicatat pada Tabel 3.1.

    11. Mengulangi langkah 6-10, namun mengatur VBB secara berturut-turut 4V dan 5 V.

    12. Membuat grafik karakteristik transistor IC terhadap VCE dengan masing-masing IB

    konstan

  • Tabel pengamatan

    VBB Rc (k) IB IC VBE VRC VCE

    0 V 5

    0,5 V 5

    4

    3

    2

    4 V 5

    4

    3

    2

    5 V 5

    4

    3

    2

  • MODUL V

    TRANSISTOR SEBAGAI SAKLAR ELEKTRONIK

    I. Tujuan Praktikum

    1. Mengetahui cara menggunakan transistor sebagai saklar elektronik

    2. Mampu merancang rangkaian transistor sebagai saklar elektronik

    3. Mampu menganalisisa rangkaian transistor sebagai saklar elektronik

    4. Mampu mengaplkasikan transistor sebagai saklar elektronik

    II. Bahan Praktikum

    1. Transistor

    2. Resistor

    3. LED

    4. Projectboart

    5. Catu daya

    6. Multimeter

    III. Ringkasan Teori

    Transistor bipolar dapat difungsikan sebagai saklar elektronika dengan

    memanfaatkan dua keadaan transistor yaitu keadan saturasi ( sebagai saklar tertutup )

    dan keadaan cut off ( sebagai saklar terbuka ).

    Pada saat saturasi maka arus kolektor adalah

    ( )cc

    c sat

    c

    VI

    R

    Pada saat cut off tegangan kolektor emitter sama dengan tegangan sumber kolektor dan arus basis

    mendekati nol.

    ( )CE cut ccI V

    ( ) 0B cutI

    Untuk mencari arus basis pada keadaan resistor basis terpasang dapat dihitung dengan persamaan berikut

    :

    BB BEB

    B

    V VI

    R

    IV. Tugas Pendahuluan

    1. Apa yang dimaksud dengan saturasi dan cut off? Jelaskan !

    2. Jelaskan bagaimana cara menentukan garis bebab pada kurva transistor?

    3. Jelaskan cara kerja transistor sebagai saklar pada rangkaian percobaan A?

    4. Berapa besar penguatan arusnya ketika saklar S1ditutup, 1 10V V , 2 15V V dan

    1 2 1R R K ?

    V. Langkah Percobaan

    A. Transistor sebagai saklar

    1. Susunlah rangkaian seperti gambar di bawah ini Tentukan 1 1 2 1, , ,Q R R V dan 2V

  • Gambar 5.1. Rangkaian Transistor sebagai Saklar

    2. Ukur besar tegangan 2R dan LED

    3. Tutup saklar. Apa yang terjadi pada LED?

    4. Ukur kembali besar tegangan 2R dan LED.

    5. Ukur besar BI dan CI . Hitung besar penguatan transistor.

    6. Buktikan nilai ,B CI I dan 1RV menggunakan persamaan.

    B. Transistor sebagai saklar tanpa BR

    1. Susunlah rangkaian seperti gambar di bawah ini kemudian tentukan 1 1 1, ,Q R V

    dan 2V .

    Gambar 5.2. Rangkaian Transistor sebagai Saklar tanpa BR

    2. Ukur besar tegangan 1R dan LED

    3. Tutup saklar. Apa yang terjadi pada LED?

    4. Ukur kembali besar tegangan 1R dan LED.

    5. Ukur besar BI dan CI . Hitung besar penguatan transistor.

    6. Buktikan nilai BI dan CI menggunakan persamaan.