Parameter-Parameter H Oleh : Danny Kurnianto, ST.,M.Eng ST3 Telkom Purwokerto

Parameter H Parameter h (hibrida) adalah sebuah pendekatan matematis lanjut dalam analisis rangkaian transistor linear. Parameter ini merupakan alat yang paling maju untuk mencari bati tegangan, impedansi masuk dan impedansi keluar yang tepat dari sebuah penguat transistor.

Sistem Empat Parameter Perhatikanlah gambar 1 dibawah ini, rangkaian pd gambar 1 ini adalah jaringan dua terminal, yaitu pada bagian input terdapat tegangan masuk (V1) dan arus masuk (i1), sedangkan pada bagian output terdapat tegangan keluar (v2) dan arus keluar (i2). Sesuai perjanjian, arah arus positif jika masuk ke dalam jaringan dan negatif jika keluar jaringan. i1 i2 + + Jaringan dua terminal v1 v2 - - Gambar 1. Rangkaian dua terminal

1.a Parameter Z Bila rangkaian hanya mengandung elemen-elemen linear, maka bila dilihat ke dalam terminal, terdapat impedansi yg terpasang seri dengan sumber tegangan. Persamaan Kirchoff untuk model ac ini adalah : Gambar 2. Rangk. Parameter Z

1.b Parameter Y Pada gambar 3, kali ini masing-masing terminal mengandung admitansi yang pararel dengan sumber arus. Persamaan Kirchoff untuk model ac ini adalah Gambar 3. rangk parameter Y

1.c Parameter H Pada model parameter H seperti pada gambar 4,sisi masukan berisi impedansi h11 yang terpasang seri dengan sumber tegangan h12 v2. Pada sisi keluaran berisi sumber arus h21 i1 yang dipararel dengan admintansi h22. Persamaan Kirchoff untuk model hibrida inin adalah Koefisien persamaan ini disebut parameter hibrida atau parameter H.

1.d Parameter G Jika pada sisi masukan , admitansi dipararel dengan sumber arus dan pada sisi keluaran, sumber tegangan diseri dengan impedansi. Maka persamaan Kirchoffnya adalah Gambar 5. Rangk. Parameter G

Pengertian Parameter H Dari keempat sistem analisis yang telah diuraikan, parameter h paling cocok digunakan untuk menganalisa penguat transistor yang beroperasi pada frekuensi rendah. Pada gambar 6, diperlihatkan model hibrida dengan terminal tegangan dan arus. Tegangan dianggap positif bila mempunyai polaritas pada gambar 6. Demikian pula, arus dianggap positif bila ia memasuki terminal seperti yang ditunjukkan pd gambar 6.

Gambar 6. Model hibrida (h)

2.a Impedansi Masuk h11 Untuk mendapatkan pengertian h11 dan h21, kita mulai sebagai berikut. Misalkan ada hubung-singkat ac melintas terminal keluaran. Maka v2 = 0 dan persamaan hibrida disederhanakan menjadi: Kita memperoleh penyelesaian sbb: (keluaran dihubung-singkat)

2.b Bati Arus h21 Selanjutnya, kita dapat memperoleh bati arus dengan menyelesaikan persamaan berikut ini: (kelauarn dihubung-singkat) jadi, h21 ini adalah bati arus jaringan dengan keluaran dihubung singkat.

Gambar 7. Keluaran dihubung singkat

2. c Bati Tegangan Balik h12 Apakah arti dari h12 dan h22 2.c Bati Tegangan Balik h12 Apakah arti dari h12 dan h22? Bila terminal masukan terbuka, maka i1 = 0, sehingga persamaan Dapat disederhanakan menjadi : Sehingga : h12 disebut bati tegangan balik dg masukan dibuka

2.d Admitansi Keluar h22 Untuk mendapatkan admitansi keluaran , maka bisa didapat dari penyelesaian persamaan dibawah ini Sehingga admitansi keluarnya adalah (masukan dibuka) satuan admitansi adalah siemen (S)

Gambar 8. Masukan dibuka Tabel 1. Parameter H Parameter Artinya Persamaan Persyaratan H11 Impedansi masuk V1 / i1 Keluaran dihubung-singkat H12 Bati tegangan balik V1 / v2 Masukan dibuka H21 Bati arus I2 / i1 H22 Admitansi keluar I2 / v2

Perhatikan rangkaian pada gambar 9 dibawah ini. Gambar 9. Jaringan dua terminal dengan sumber dan resistansi beban

Pada gambar 9 memperlihatkan sebuah sumber tegangan Vs dengan impedansi Rs menggerakkan jaringan dua terminal yg keluarannya dihubungkan dengan beban. Impedansi Rs adalah tahanan thevenin ac yang menggerakkan terminal masuk, tahanan beban RL sebanding dengan tahanan beban ac yg dihubungkan dg jaringan keluar. Jika kita mengetahui parameter h dari sebuah transistor, kita dapat menghitung bati arus, bati tegangan, impedansi masuk dan imedansi keluar dengan teliti.

Misalnya kita menggunakan parameter h dari transistor 2N3904 dalam hubungan CE (Common emitor) dengan arus tenang 1 mA: h11 = 3,5 k Ohm h12 = 0,00013 h21 = 120 h22 = 8,5 uS

Bati Arus Bati arus pada gambar 9 adalah : Perhatikanlah bahwa i2 dan i1 adalah arus dengan beban terpasang, harga-harga arus ini berbeda dengan harga yg kita dapatkan sebelumnya dengan keluaran dihubung-singkat. Sehingga persamaan diatas berubah menjadi :

Dengan memasukkan nilai v2 = -i2 Dengan memasukkan nilai v2 = -i2.RL maka didapatkan rumus bati arus : Misalnya, nilai h21 = 120 , h22 = 8,5 uS dan Rl = 3,6 K Ohm, maka

Sesuai gambar 9, maka bati tegangannya adalah Ini adalah rumus Bati Tegangan

Kita masukkan nilai-nilai parameter h untuk transistor 2N3904 , sehingga di dapat : Tanda kurung menunjukkan pembalikan fasa

Impedanis Masuk Impedansi masuk dari jaringan dua terminal dengan beban adalah

Impedansi Keluar Impedanis keluarnya adalah :

Analisis Emiter Sekutu Parameter-parameter h dari sebuah transistor dapat dicantumkan sebagai berikut : hi = impedansi masuk dengan keluaran dihubung singkat. hr = bati tegangan balik dengan masukan dibuka hf = bati arus maju dengan keluaran dihubung singkat ho = admitansi keluar dengan masukan dibuka.

Tabel 2. Hubungan parameter h pada penguat transistor CE Umum Common Emitor h11 hie h12 hre h21 hfe h22 hoe

Latihan soal 1. Hitunglah bati tegangan, impedansi masuk, dan impedansi keluar pada gambar dibawah ini dengan menggunakan parameter h. Dengan arus emitor dc (IE) berharga sekitar 1 mA, parameter h dari 2N3904 adalah : hie = 3,5 k Ohm hfe = 120 hre = 0,00013 hoe = 8,5 uS