Elektronika Dasar (Minggu 8) Transistor Bipolar

Transistor Bipolar Transistor Bipolar sebagai Amplifier Tentukan nilai VCEQ, vCE, IBQ ib ,ICQ dan iC dengan nilai vs dibuat sedemikian rupa sehingga ibm = Ibm sin ωt = 20 sin ωt μA untuk : a. βF = 100; βo = 100; b. βF = 200; βo = 200;

Transistor Bipolar Transistor Bipolar sebagai Amplifier ((βF = 100; βo = 100;) Ditentukan vs sehingga ibm = Ibm sin ωt = 20 sin ωt μA Pada vs = 0 (Q pada daerah aktif) dan βF = 100;

Transistor Bipolar Pada vs ≠ 0 ; (Vcc = 0) (dengan mempergunakan superposisi), dan jika diketahui nilai βF≈100 dan βo≈100 maka : ib= IB + ibm = 40 + 20 sin ωt

Transistor Bipolar Transistor Bipolar sebagai Amplifier (βF = 200; βo = 200;) Ditentukan vs sehingga ibm = Ibm sin ωt = 20 sin ωt μA Pada vs = 0 (Q pada daerah aktif) dan βF = 200;

Transistor Bipolar Pada vs ≠ 0 ; (Vcc = 0) (dengan mempergunakan superposisi), dan jika diketahui nilai βF≈200 dan βo≈200 maka : ib= IB + ibm = 40 + 20 sin ωt

Transistor Bipolar Notasi penulisan : Nilai yang berubah sesuai dengan fungsi waktu diberikan notasi huruf kecil Nilai maksimum, nilai rata-rata dan nilai efektif (rms) dinyatakan dengan huruf besar simbol Penguatan dinyatakan dengan huruf besar Small Signal Model untuk transistor Bipolar Rangkaian ekivalen Hybrid π untuk Common Emitter transistor bipolar

Transistor Bipolar Pada Rangkaian ekivalen Hybrid π untuk Common Emitter transistor bipolar maka parameter-parameter yang digunakan adalah : Hubungan PN Junction emitter basis (forward biased): rπ = incremental resistance yang terjadi antara PN Junction basis dan emitor, dimana PN Junction BE diberikan tegangan maju (forward biased) Cπ= difussion capacitance antara basis dan emitor rb = base spreading resistance (resistansi yang menyebakan jatuh tegangan pada daerah base contact dan daerah aktif BE) ri =hie= rπ + rb Hubungan PN Junction kolektor basis (Reversed biased) rμ = resistansi antara input dan output yang terjadi karena early effect, karena nilainya selalu besar sekali maka umum untuk diabaikan. C μ = depletion region capacitance antara kolektor dan basis sebagai akibat PN junction CB di reversed biased ro = resistansi output yang terjadi karena early effect. gm transconductance Nilai ini merefleksikan perubahan incremental ic akibat adanya perubahan incremental tegangan antara basis dan emitter

Transistor Bipolar Low frequency model : Pada low frequency model (model frekuensi rendah): Maka nilai Cμ , Cπ , dan rμ dapat diabaikan. Nilai : Untuk vce=0 maka tidak ada arus pada ro dan : Nilai disebut sebagai incremental common emitter forward short circuit current gain

Transistor Bipolar Low frequency model : Nilai : Karena baik untuk transistor npn atau pnp berlaku : maka :

Transistor Bipolar Low frequency model : Karena pada dioda PN Junction berlaku : (lihat slide pertemuan ke 5) maka : Untuk transistor 1. NPN (PN Junction BE di forward biased) : 2. PNP (PN Junction EB diforward biased atau vEB = -vBE ) Sehingga baik untuk NPN atau PNP maka :

Transistor Bipolar Karena pada PN junction, juga berlaku : maka : Contoh Penggunaan rangkaian ekivalen hybrid π: Tentukan nilai : a. Vs yang menghasilkan nilai peak (maksimum ) vo sebesar 1 V b. Nilai peak (maksimum) vo jika Vs=2 mV Jika diasumsikan frekuensinya yang digunakan adalah frekuensi rendah. (ro = diabaikan ;rb = 100 Ω; η=1 ; VT = 25 mV ; βF =100)

Transistor Bipolar Pada vs = 0 :

Transistor Bipolar Small signal model untuk rangkaian CE dengan frekuensi rendah adalah : (VCC=0)

Transistor Bipolar Dengan mempergunakan thevenin maka :

Transistor Bipolar jika a. b.

Transistor Bipolar Transistor Bipolar pada VCB = 0 IR Konstan dan bergantung pada Nilai Vcc dan R

Transistor Bipolar Simple Current mirror (NPN) Asumsi : Q1 = Q2 maka : IB1 = IB2 IE2 = IE1 IC2 = IC1 Q2 harus berada dalam kondisi aktif (VCE2 > VCE sat)

Transistor Bipolar Simple Current mirror (PNP) Asumsi : Q1 = Q2 maka : IB1 = IB2 IE2 = IE1 IC2 = IC1 Q2 harus berada dalam kondisi aktif (VEC2 > VEC sat)

Transistor Bipolar Emitter Coupled Pair (differential pair) Dapat difungsikan sebagai amplifier atau switch KVL KCL

Transistor Bipolar Emitter Coupled Pair (differential pair) Karakteristik transfer emitter coupled pair (IC dan Vd);η=1

Karakteristik transfer emitter coupled pair (Vo dan Vd) ; η=1

Transistor Bipolar Interpretasi transfer karakteristik Emitter Coupled pair (differential pair) : Switch (berguna pada Rangkaian Digital) Saat Vd > 4VT IC1 ≈ αIEE dan IC2 ≈ 0 Vo2 = VCC dan Vo1=VCC - αIEERC Rc dipilih sehingga Q1 dan Q2 selalu berada dalam daerah aktif Q1 = closed switch (VCC - αIEERC) dan Q2 = open switch (VCC) Saat Vd < - 4VT IC2 ≈ αIEE dan IC1 ≈ 0 Vo2 = VCC - αIEERC dan Vo1=VCC - αIEERC Q1 = open switch (VCC - αIEERC) dan Q2 = closed switch (VCC) Controlled source atau Amplifier ((berguna pada Rangkaian Analog) Pada interval -2VT ≤ Vd ≤ 2VT Nilai IC1, IC2, Vo1, Vo2 dan Vo akan berubah secara linear sesuai dengan perubahan Vd