Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Pengantar Rangkaian Transistor. Defenisi & Fungsi Transistor adalah komponen elektronika yang dapat berfungsi sebagai penguat baik arus maupun tegangan.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "Pengantar Rangkaian Transistor. Defenisi & Fungsi Transistor adalah komponen elektronika yang dapat berfungsi sebagai penguat baik arus maupun tegangan."— Transcript presentasi:

1 Pengantar Rangkaian Transistor

2 Defenisi & Fungsi Transistor adalah komponen elektronika yang dapat berfungsi sebagai penguat baik arus maupun tegangan dan juga berfungsi sebagai Saklar (maksimum cut-off dan minimum Saturasi) Fungsi Utama sebagai Amplifier  mempunyai faktor Penguat Arus (Current gain) yang disebut dengan h FE.

3 Konsep Transistor a NPN PNP

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19 Bias Transistor Masalah pemberian bias berkaitan dengan: ◦ penentuan arus dc pada collector yang harus dapat dihitung, diprediksi dan tidak sensitif terhadap perubahan suhu dan variasi harga β yang cukup besar. ◦ Penentuan lokasi titik kerja dc pada bidang i C – v CE yang memungkinkan simpangan sinyal tetap linier.

20 20 Pemberian bias pada rangkaian BJT Masalah pemberian bias berkaitan dengan: penentuan arus dc pada collector yang harus dapat dihitung, diprediksi dan tidak sensitif terhadap perubahan suhu dan variasi harga β yang cukup besar. penentuan lokasi titik kerja dc pada bidang i C – v CE yang memungkinkan simpangan sinyal tetap linier.

21 21 Gambar 19. Pemberian bias pada BJT (a) Menetapkan harga V BE yang tetap (b) Menetapkan harga I B yang tetap Contoh pemberian bias yang tidak baik

22 22 Cara klasik pengaturan bias untuk rangkaian diskrit Gambar 20(a). Cara klasik pemberian bias untuk BJT menggunakan sebuah catu daya. Gambar 20(b) menunjukkan rangkaian yang sama dengan menggunakan rangkaian ekivalen Thévenin-nya.

23 23 Untuk membuat I E tidak sensitif terhadap suhu dan variasi β, rangkaian harus memenuhi dua syarat berikut:

24 24 Untuk memenuhi persyaratan di atas. Sebagai ‘rule of thumb’, V BB ≈ ⅓ V CC, V CB (atau V CE ) ≈ ⅓ V CC dan I C R C ≈ ⅓ V CC Pilih R 1 dan R 2 sehingga arus yang melaluinya berkisar antara 0,1I E – I E. Pada rangkaian pada gambar 20, R E memberikan umpan balik negatif sehingga dapat men-stabil-kan arus dc emitter. Jika I E ↑ → V RE dan V E ↑. Jika tegangan pada base hanya ditentukan oleh pembagi tegangan R 1, R 2, yaitu bila R B kecil, maka tegangan ini akan tetap konstan, sehingga jika V E ↑ → V BE ↓ → I C (dan I E ) ↓.

25 25 Contoh soal 5: Rancanglah rangkaian pada gambar 20 sehingga I E = 1 mA dengan catu daya V CC = +12V. Transistor mempunyai harga nominal β = 100. Jawab: Ikuti ‘rule of thumb’: ⅓ tegangan catu daya dialokasikan untuk tegangan pada R 2, ⅓ lainnya untuk tegangan pada R C dan sisanya untuk simpangan sinyal pada collector. V B = +4 V V E = 4 – V BE ≈ 3,3 V Pilih arus pada pembagi tegangan = 0,1I E = 0,1 x 1 = 0,1 mA

26 26 Abaikan arus base, jadi Jadi R 2 = 40 k Ω dan R 1 = 80 k Ω Pada tahap ini, dapat dihitung I E yang lebih akurat dengan memperhatikan arus base yang tidak nol. Ternyata lebih kecil dari harga yang diinginkan. Untuk mengembalikan I E ke harga yang diinginkan kurangi harga R E dari 3,3 k Ω dengan suku kedua dari penyebut (0,267 k Ω ). Jadi harga R E yang lebih tepat adalah R E = 3 k Ω yang akan menghasilkan I E = 1,01 mA ≈ 1 mA.

27 27 Disain 2: jika diinginkan untuk menarik arus yang lebih tinggi dari catu daya dan resistansi masukan penguat yang lebih kecil, kita dapat menggunakan arus pada pembagi tegangan sama dengan I E (yaitu 1 mA), maka R 1 = 8 k Ω dan R 2 = 4 k Ω Pada disain ini harga R E tidak perlu diganti

28 p Contoh Diketahui R1=6k8, R2=1k, Rc=3k dan Re=750, gambarkanlah garis beban dc dan tunjukkan titik Q-nya

29 29 Cara kerja dan model sinyal kecil Gambar 24 (a) Rangkaian konseptual untuk menunjukkan cara kerja transistor sebagai penguat (b) Rangkaian (a) tanpa sinyal v be untuk analisa DC (bias)

30 30 EBJ diberi forward bias oleh sebuah batere V BE. CBJ diberi reverse bias oleh catu daya DC V CC melalui resistor R C. Sinyal yang akan diperkuat, v be, ditumpangkan pada V BE. Langkah pertama keadaan bias DC dengan men-set v be sama dengan nol. (Lihat gambar 24(b)) Hubungan antara arus dan tegangan DC: Untuk bekerja pada mode aktif, V C harus lebih besar dari (V B – 0,4) dengan harga yang memungkinkan simpangan sinyal pada collector.

31 31 Arus collector dan transkonduktansi. Jika sinyal v be dipasangkan seperti pada gambar 24(a) total tegangan base – emitter v BE menjadi v BE =V BE + v be Dan arus collector menjadi:

32 32 Jika v be << V T maka: Persamaan (pendekatan) di atas hanya berlaku untuk v be lebih kecil dari 10 mV, dan ini dikenal dengan pendekatan sinyal kecil. Maka arus collector total: g m disebut transkonduktansi

33 33 Penguatan tegangan Untuk mendapatkan tegangan sinyal keluaran, maka kita alirkan arus collector melalui sebuah resistor. Total tegangan collector: v C = V CC – i C R C = V CC – (I C + i c )R C = (V CC – I C R C ) – i c R C = V C – i c R C V C adalah tegangan bias dc pada collector, dan tegangan sinyal adalah: v c = –i c R C = –g m v be R C = (–g m R C )v be

34 34 Jadi penguatan tegangan dari penguat, A v adalah g m sebanding dengan arus bias collector, jadi

35 35 Analisa Sinyal dan Analisa DC Arus dan tegangan pada rangkaian penguat terdiri dari dua komponen: komponen dc dan komponen sinyal. Komponen DC ditentukan dari rangkaian dc pada gambar 24(b), sedangkan cara kerja sinyal BJT dapat diperoleh dengan menghilangkan sumber DC, seperti pada gambar 26. Gambar 26 Rangkaian penguat pada gambar 24b dengan sumber DC dihilangkan (di hubung singkat)

36 36 Model Hybrid - π Gambar 27 (a) BJT sebagai VCCS (penguat transkonduktansi) Gambar 27 (b) BJT sebagai CCCS (penguat arus)

37 37 Pada gambar 27(a), BJT digambarkan sebagai VCCS yang mempunyai resistansi masukan (melihat ke arah base) r π, dengan sinyal kendali v be. Hubungan arus dan tegangan pada rangkaian ini: Pada gambar 27(b) BJT digambarkan sebagai CCCS, dengan sinyal kendali i b. Hubungan arus sebagai berikut:

38 Aplikasi rangkaian ekivalen sinyal kecil. Proses yang sistimatis dalam menganalisa penguat transistor: 1.Tentukan titik kerja dc BJT, terutama arus collector dc I C. 2.Hitung harga-harga parameter model sinyal kecil: g m = I C /V T, r π = β /g m dan r e = V T /I E = α /g m. 3.Hilangkan semua sumber dc dengan mengganti sumber tegangan dc dengan hubung singkat, dan sumber arus dc dengan hubung terbuka. 4.Ganti BJT dengan salah satu model rangkaian ekivalen. 5.Analisa rangkaian yang didapat untuk menentukan penguatan tegangan, resistansi masukan dan lain-lain. 38

39 39 Contoh soal 6: Analisa penguat transistor pada gambar 28(a) dan tentukan penguatan tegangannya. Asumsikan β = 100 Gambar 28 (a) rangkaian

40 40 Gambar 28 (b) analisa dc (c) model sinyal kecil

41 41 Tentukan titik kerja. Asumsikan v i = 0. Karena V B (+0,7 V) < V C → transistor bekerja pada mode aktif.

42 42 Tentukan parameter model sinyal kecil:

43 43 Model rangkaian ekivalen terlihat pada gambar 28(c). Perhatikan tidak ada sumber tegangan dc. Terminal rangkaian yang terhubung ke sebuah sumber tegangan dc yang konstan selalu dapat dianggap sebagai sinyal ‘ground’. Tanda negatif menunjukkan pembalikan fasa.

44


Download ppt "Pengantar Rangkaian Transistor. Defenisi & Fungsi Transistor adalah komponen elektronika yang dapat berfungsi sebagai penguat baik arus maupun tegangan."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google