1

Pertemuan 23KONFIGURASI FET

Matakuliah : H0014/Elektronika DiskritTahun : 2005Versi : 1

2

Learning Outcomes

Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa akan mampu :• Menjelaskan model ac dari FET. • Konfigurasi pada FET

3

Outline Materi

• Transkonduktansi.• Model ac JFET.• Konfigurasi FET.

4

TRANSKONDUKTANSI

GS

Dm V

Ig

Q1

Q2

VGS

ID

1V

1V

ID

Dengan VGS yang sama sebesar 1V, jika

titik Q berpindah dari Q1 ke Q2 terlihat

bahwa ID di Q2 lebih besar dari ID di Q1.

Artinya gm di Q2 > gm di Q1.

5

Besar Transkonduktansi gm

)off(GS

GS0mm V

V1gg

)off(GS

GS

)off(GS

DSSm V

V1V

I2g

gm adalah trankonduktansi pada sembarang titik Q.

gm0 adalah nilai maksimum dari gm diukur pada VGS = 0 volt.

6

CONTOH

JFET 2N5459 mempunyai transkonduktansi gm0 = 4000 S dan

VGS(off) = -8V. Tentukanlah nilai dari gm untuk VGS = -4 volt.

S2000)5,0)(S4000(g

841S4000g

VV1gg

m

m

)off(GS

GS0mm

7

MODEL ac dari FET

gmVgsRGS

Gate Drain

Source

Drain

Source

Gate Model ac

8

COMMON SOURCE AMPLIFIER

+ VDD

RD

RS

R2

R1

RLVinVout

9

RANGKAIAN EKIVALEN ac

gmVgsRGS

G D

S

RD//RLVin Vout

R1//R2

Vout = - gm Vgs ( RD//RL ) = - gm Vgs rD Vin = Vgs

DmVgs

Dgsm

in

outV r.gA

Vr.V.g

VVA

Zin = R1//R2

10

CONTOH + 30V

4,7K1M

10K Vout

100K

1 mV Vin 1M7,5K

Jika transkonduktansi gm besarnya 2000 S, tentukanlah penguatan tegangan dan besarnya tegangan output.

K2,37,4107,4x10r

7,41

101

r1

mV833,0mV1x500500

500V

D

D

in

Zin = 1M // 1M = 500 KAV = gm.rD

AV = ( 2000 S ) ( 3,2 K )

AV = 6,4

mV33,5V)mV833,0()4,6(V.AV

VVA

out

inVout

in

outV

11

COMMON DRAIN AMPLIFIERCOMMON DRAIN AMPLIFIER+ V DD

R S

R 2

R 1

RL

V in

V out

gmVgsRGS

G D

S

RS//RL Vout

R1//R2Vgs

+

-

Vin

rs = RS // RL

Vin = Vgs + gmVgs rs

Vin = ( 1+ gm rs ) Vgs

Vout = gmVgs rs

sm

smV

sgsm

sgsmV

in

outV

rg1rgA

rVg1rVg

A

VVA

Zin = R1 // R2

12

IMPEDANSI OUTPUT

sm

sV

sm

smV

rg1

rA

rg1rgA

PENGUATAN TEGANGAN

rS

1

Vin

Vout

gm

Mencari impedansi output Zout dengan cara

membuat tegangan Vin = 0 ( mencari

tahanan Thevenin )

Zout = rs // mg

1

13

CONTOH+ 30V

7,5K

1M

1M

3K

Vin

Vout

Jika gm = 2000 S dan Vin = 5 mV,

tentukanlah impedansi input Zin ,

impedansi output Zout, penguatan

tegangan tanpa beban dan

penguatan tegangan dengan beban

serta tegangan output Vout.

7,3794007500400x7500Z

400//7500g1//RZ

400S2500

1g1

out

msout

m

K500M1//M1Zin

14

3KAVVin

Vout

37,97

949,075,1975,18A

)7500)(S2500(1)7500)(S2500(A

Rg1Rg

A

V

V

sm

smV

mV21,4V

)mV5()949,0(7,3379

3000V

V.Ax7,379K3

K3V

out

out

inVout

Thevenin Output

8427,0A3575,63575,5A

)2143)(S2500(1)2143)(S2500(A

rg1rgA

V

V

V

sm

smV

CARA LAIN

Vout = AV.Vin = 0,8427 x 5 mV = 4.21 mV

15

COMMON GATE AMPLIFIER+ V DD

R D

R LR S

V in

V out

16

EKIVALEN ac

V in

R S

R G

R DR L

g m V gs

G

DS

Z ini in

v sg

+

-V out

Vin = Vsg = - Vgs

Vout = -gm Vgs rD

min

gsm

gs

in

inin

DmV

gs

Dgsm

in

outV

g1Z

Vgv

iV

Z

rgA

VrVg

VV

A

Zout = RD