PERCOBAAN 6

RANGKAIAN TRANSISTOR

6.1. TUJUAN PERCOBAAN

Setelah melakukan praktikum dan membuat laporannya, praktikan

diharapkan memiliki kemampuan sebagai berikut :

1. Memahami cara kerja rangkaian bias transistor bipolar common emitter.

2. Membuat grafik ciri keluaran transistor bipolar.

3. Menentukan titik kerja transistor bipolar secara grafik.

6.2. LANDASAN TEORI

Sebelum membahas model-model rangkaian sekutu pada transistor

terlebih dahulu kita harus menentukan keadaan operasi transistor.

Pengukuran beberapa parameter tegangan dalam rangkaian sangat membantu

dalam menentukan keadaan operasi. Perhatikan gambar 7.1.

Gambar 7.1. Penentuan keadaan operasi transistor

Gambar 7.2 Kurva karakteristik penentuan titik operasi transistor.

Dari gambar 7.1 diperoleh bahwa

VCC = VCE + ICRC + IERE (7.1)

Persamaan (7.1) dapat digunakan untuk melukiskan kurva karakteristik

transistor (gambar 7.2)

Keadaan operasi hanya dapat ditentukan dengan mengambil

pendekatan titik-q terletak di tengah garis beban, gambar 7.3, dengan

demikian kita dapatkan bahwa :

VCE(q) = ½ VCC (7.2)

Besarnya arus kolektor

IC(q) = IE = (VCE (q)) / (RC + RE) (7.3)

Sekarang kita merancang rangkaian pemberi bias basis dengan menentukan

nilai RB1 dan RB2.

Perhatikan gambar 6.1, terlihat bahwa :

VBB = RB2 / (RB1 + RB2) VCC (7.4)

Bila untaian bias masuk kita ganti dengan nilai untai secara thevenin maka

berlaku hubungan :

VBB = IB RB + VBE + IE RE (7.5)

Kita akan dapat menentukan RB dan selanjutnya dengan menggunakan

persamaan ini, RB1 dan RB2 dapat dihitung asal iB (q) dan VBE diketahui.

(http://www.avaible.co.cc/2010/01/transistor.html).

Transistor merupakan sebuah komponen yang memiliki berbagai fungsi

salah satunya adalah menguatkan arus. Dengan fungsi sperti ini, transistor dapat

dimanfaatkan dalam dua moda, yaitu moda nonlinier dan moda linier. Moda

nonlinear contohnya adalah pemanfaatan transistor sebagai saklar

elektronik,sedangkan moda linier adalah transistor sebagai penguat (amplifier).

Dalam penerapannya sebagai amplifier, terdapat beberapa jenis konfigurasi amplifier.

Dalam artikel ini, akan dibahas tiga buah konfigurasi amplifier, yaitu amplifier kelas

A, Kelas B dan kelas AB. Kelas dari amplifier ini dibedakan berdasarkan letak titik

beban dari kerja transistor. Titik beban ini berada dalam garis beban seperti yang

terlihat dalam Gambar , dengan menganggap rangkaian transistornya adalah dalam

konfigurasi common emitter .

(http://www.avaible.co.cc/2010/03/penguatan-transistor.html). Transistor adalah komponen aktif yang menggunakan aliran electron sebagai

prinsip kerjanya didalam bahan. Sebuah transistor memiliki tiga daerah doped yaitu

daerah emitter, daerah basis dan daerah disebut kolektor. Transistor ada dua jenis

yaitu NPN dan PNP. Transistor memiliki dua sambungan: satu antara emitter dan

basis, dan yang lain antara kolektor dan basis. Karena itu, sebuah transistor seperti

dua buah dioda yang saling bertolak belakang yaitu dioda emitter-basis, atau

disingkat dengan emitter dioda dan dioda kolektor-basis, atau disingkat dengan dioda

kolektor. Bagian emitter-basis dari transistor merupakan dioda, maka apabila dioda

emitter-basis dibias maju maka kita mengharapkan akan melihat grafik arus terhadap

tegangan dioda biasa. Saat tegangan dioda emitter-basis lebih kecil dari potensial

barriernya, maka arus basis (Ib) akan kecil. Ketika tegangan dioda melebihi potensial

barriernya, arus basis (Ib) akan naik secara cepat.

(http://elka.ub.ac.id/praktikum/de/de.php?page=3).

6.3.ALAT DAN BAHAN

Tabel 7.1 Tabel alat yang digunakan dalam percobaan Rangkaian Transistor

No Nama Alat Fungsi NST JU

1. Papan rangkaian Sebagai tempat membuat rangkaian - -

2. Multimeter Untuk mengukur tegangan masukan

dan tegangan masukan dari transistor

serta mengukur arus masukan dan

keluaran transistor

0,001

v

0,001

A

0-100V

3 Kabel

Penghubung

Untuk menghubungkan alat-alat dalam

rangkaian

- -

4 Catu daya Sebagai sumber tegangan 1

volt

1-12

volt

5 resistor Sebagai beban - -

6 kapasistor Sebagai filter - -

7 Transistor Sebagai penguat arus dan tegangan - -

6.4.PROSEDUR PERCOBAAN

Bias Transistor Bipolar

a. Mengambil resitor dengan nilai-nilai resistor yang sesuai di kotak

eksperimen. Kemudianmenyusun seperti pada gambar berikut:

Gambar penentuan operasi transistor

b. Mengatur potensiometer pada posisi nilai resistansi yang paling kecil.

c. Mengukur arus IC yang mengalir pada RC dan tegangan VCE dan VBE.

mengukur juga resistansi dari potensiometer.

d. Mengulangi langkah 3 dengan mengatur potensiometer (putarlah

potensiometer hingga tampak adanya perubahan arus IC dan tegangan VCE

dan VBE).

e. Membandingkan hasil yang anda peroleh dari pengukuran langsung

dengan perhitungan menggunakan rumus persamaan (7.1) untuk IC dan

persamaan (7.4) untuk VBE.

f. Membuat kurva hubungan antara IC dengan VCE dan menentukan titik

operasi (q) rangkaian penguat tersebut

6.5. DATA PENGAMATAN

𝐼𝑐 (A) 𝑉𝐶𝐸 (volt) 𝑉𝐵𝐸 (volt) 𝑅2 (Ω)

0,002 7,4 6,8 300

0,004 6 5,2 400

0,006 3,6 3 55

0,008 2 1,4 200

0,010 0,1 0,55 230

6.6.ANALISIS DATA

𝑉𝐶𝐶 = 9 V

𝑅1 = 4.7 𝑘Ω

6.7.PEMBAHASAN

Transistor merupakan sebuah alat mirip dengan diode namun tersiri atas tiga

peranti. Seperti halnya diode ,transistor memiliki banyak fungsi diantaranya

adalah dapat memperkuat arus. Alat ini terdiri atas dua jenis yaitu transistor

bipolar (BJT) dan trasnsisitor medan (FET). BJT (Bipolar Junction Transistor)

tersusun atas tiga material semikonduktor terdoping yang dipisahkan oleh dua

sambungan pn. Ketiga material semikonduktor tersebut dikenal dalam BJT

sebagai emitter, base dan kolektor. Daerah base merupakan semikonduktor

dengan sedikit doping dan sangat tipis bila dibandingkan dengan emitter (doping

paling banyak) maupun kolektor (semikonduktor berdoping sedang). Karena

strukturnya fisiknya yang seperti itu, terdapat dua jenis BJT. Tipe pertama terdiri

dari dua daerah n yang dipisahkan oleh daerah p (npn), dan tipe lainnya terdiri

dari dua daerah p yang dipisahkan oleh daerah n (pnp). Sambungan pn yang

menghubungkan daerah base dan emitter dikenal sebagai sambungan base-emiter

(base-emitter junction), sedangkan sambungan pn yang menghubungkan daerah

base dan kolektor dikenal sebagai sambungan base-kolektor (base-collector

junction).

Berdasarkan praktikum yang kami lakukan, ketika rangkaian transistor BJT

diberi tegangan yang mana base dihubungkan dengan catu tegangan positif dan

emiter dicatu dengan tegangan negative mengakibatkan muatan mayoritas (tipe n)

mampu untuk melewati daerah sambungan pn yang ada (pada sambungan BE).

Beberapa hole dan elektron akan mengalami rekombinasi di daerah sambungan

sehingga arus mengalir melalui device dibawa oleh hole pada base(daerah tipe-p)

dan elektron pada emiter (daerah tipe-n ). Karena derajat doping pada emiter

(daerah tipe n) lebih besar daripada base (daerah tipe p), arus maju akan dibawa

lebih banyak oleh electron. Sehingga Elektron banyak mengalir dari emiter ke

daerah base yang tipisKarena daerah base berdoping sedikit, elektron pada hole

tidak dapat berekombinasi seluruhnya tetapi berdifusi ke dalam daerah depletion

BC. Karena base dicatu negatif dan kolektor dicatu positif (reverse bias), maka

depletion BC akan melebar. Pada daerah depletion BC, elektron yang mengalir

dari emiter ke base akan terpampat pada daerah depletion BC. Karena pada

daerah kolektor terdapat muatan minoritas (ion positif) maka pada daerah

sambungan BC akan terbentuk medan listrik oleh gaya tarik menarik antara ion

positif dan ion negatif sehingga elektron tertarik kedaerah kolektor. Arus listrik

kemudian akan mengalir melalui device yang lebih besar dari arus masuk.

Kemudian hasil keluaran tegangan dapat dilihat pada data pengmatan, Nampak

,dari bebarapa kenaikan arus listrik pada kolektor, bahwa 𝑉𝐶𝐸 lebih besar dari pada

𝑉𝐵𝐸. Hal ini sesuai dengan funsi trasnsistor yang telah dipaparkan sebelumnya, yang

mana bagian basisi merupaka daerah input yang kemudian akan memperkuat arus

keluaranya pada daerah kolektor. Pembuktian ini sebenarnya dapat terperinci namun

karena kelalaian kami dalam mencatat nilai resisitor yag dignakan sehingga arus yang

melalui kolektor dan emitor tidak dapat ditentukan.