LAPORAN PRAKTIKUM ELKA ANALOG

Transkripsi

1 LAPORAN PRAKTIKUM ELKA ANALOG GARIS BEBAN DC TRANSISTOR KELAS / GROUP : Telkom 3-D / 2 NAMA PRAKTIKAN : 1. Gusti Prabowo Randu NAMA REKAN KERJA : 2. Dwi Mega Yulianingrum 3. Nadia Rifa R PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI POLITEKNIK NEGERI JAKARTA 2015

2 PERCOBAAN 12 GARIS BEBAN DC TRANSISTOR TUJUAN 1. Membuat garis beban dc dan menentukan titik operasi suatu transistor 2. Mempelajari hubungan operasi transistor dengan garis beban dc DASAR TEORI Level DC dari suatu rangkaian menentukan titik kerja transistor yang dipakai. Garis beban dapat dibangun apabila kita mengetahui arus beban pada rangkaian dan tegangan operasinya. Sekarang coba anda bayangkan mendisain transistor yang digunakan untuk mensaklar beban sebesar 20mA, tegangan supply-nya 5V DC. Titik "A" pada diagram dibawah adalah kondisi saat Saat transistor OFF, IC (arus kolektor) akan menjadi nol sedangkan VCE (tegangan kolektor-emitor) akan menjadi hampir sama dengan tegangan supply (5V DC). Titik "B" pada diagram diatas adalah kondisi saat transistor ON dimana IC akan menjadi 20mA (sama dengan arus beban) dan VCE nilainya sangat kecil hampir mendekati nol. Garis yang ditarik dari titik A ke titik B ini yang dinamakan garis beban.

3

4

5 Dalam rangkaian yang diberikan, Vcc dan Rc adalah konstan, Vce dan Ic adalah variabel. Perpotongan vertikal adalah pada Vcc/Rc. Perpotongan horizontal adalah pada Vcc, kemiringannya adalah -1/Rc. Garis ini disebut garis beban DC seperti terlihat dalam Gambar 2.11, karena garis ini menyatakan semua titik operasi yang mungkin. Perpotongan dari garis beban DC dengan arus basis adalah titik operasi dari transistor. Titik perpotongan antara garis beban dan kurva Ib-0 disebut titik sumbat. Pada titik ini arus basis adalah 0 dan arus kolektor kecil sehingga dapat diabaikan. Pada titik sumbat, diode kehilangan bias maju (forward), dan kerja transistor normal terhenti. Untuk perkiraan aproksimasi Vce (cutt off)=vcc. Perpotongan garis beban dan kurva Ib=Ib(sat) disebut penjenuhan (saturation). Pada titik ini arus basis sama dengan Ib(sat) dan arus kolektor adalah maksimum. Saat ini diode kolektor kehilangan bias balik (reverse) dan kerja transistor yang normal terhenti. Arus kolektor penjenuhan adalah: Tegangan kolektor emitor pada penjenuhan adalah Vce=Vce(sat), dimana Vce(sat) diberikan pada lembar data, secara khusus beberapa persepuluh volt. Jika arus basis lebih besar daripada Ib(sat), arus kolektor tak dapat bertambah karena diode kolektor tidak lagi dibias balik (reverse). Dengan perkataan lain perpotongan dari garis beban dan kurva basis yang lebih tinggi masih menghasilkan titik penjenuhan yang sama.

6 Pada penjelasan diatas untuk rangkaian emiter, untuk basis VCE diganti dengan VCB. Pada rangkaian percobaan terlihat bagian input dan output dengan rumus masingmasing : Input Output VEE = IE. RE + VEB VCC = IC. RC + VCB Untuk membuat garis beban DC diperlukan hal berikut : Pada sumbu VCB Pada sumbu IC IC = 0 (jika dimasukkan dalam rumus pada output VCC = VCB) VCB = 0 (jika dimasukkan dalam rumus pada output VCC = IC. RC atau I C = V CC R C ) Jadi dari percobaan sebelumnya pada konfigurasi common basis, dapat digambarkan garis beban DC dengan VCB = VCC = 8 volt dan I C = V CC R C = 8 1k = 8 Pada resistansi input RB RE

7

8 Untuk menghitung resistansi output digunakan rumus berikut : ro = 1 hob R O = ro//r C atau R O R C Parameter H untuk transistor common basis : Untuk karakteristik input hib = V BE I E hrb = V BE V CB Untuk karakteristik output hfb = i C i E ; i C i E hob = i C V CB

9

10

11

12 12.3. ALAT DAN KOMPONEN YANG DIGUNAKAN 1) DC Power Supply : 2 buah 2) Resistor 1 kω : 2 buah 3) Resistor 1 kω : 1 buah 4) Transistor BC 107 : 1 buah 5) Multimeter : 3 buah 6) Kabel-kabel penghubung PROSEDUR PERCOBAAN 1. Buatlah garis beban dc transistor pada kurva karakteristik output transistor dengan konfigurasi common basis dari percobaan IX pada VCC = 8 V, RC = 1 KΩ. 2. Carilah titik Q, lalu tentukan nilai VCB(Q), IE(Q) dan IC(Q) dari grafik. 3. Tentukan dari grafik nilai IC(1) dan IE(1) pada saat VCB = 6 V dan tentukan pula nilai IC(2) dan IE(2) pada saat VCB = 2 V. 4. Aturlah VCC = 8 V lalu putar pula VEE = VEB + RE. IE(Q) ukur VCB, IC dan IE. 5. Aturlah VCC = 8 V lalu putar pula VEE = VEB + RE. IE(1) ukur VCB, IC dan IE. 6. Aturlah VCC = 8 V lalu putar pula VEE = VEB + RE. IE(2) ukur VCB, IC dan IE. 7. Ulangi langkah 1 sampai dengan langkah 6 untuk RC = 5 KΩ. Catatan : VEB = 0,7 V RE = 1 KΩ (dari rangkaian) IE = dari grafik output konfigurasi transistor basis

13 DATA HASIL PERCOBAAN Tabel 1. Rangkaian garis beban DC dengan RC = 1 KΩ VCC VEE VCE (V) IC (ma) IE (ma) (V) (V) grafik ukur grafik ukur grafik ukur 8 4,7 4 4,44 4 4,3 4 4,3 8 2,7 6 6,84 2 2,1 2 2,1 8 6,7 2 2,54 6 6,3 6 5,9 Tabel 2. Rangkaian garis beban DC dengan RC = 5 KΩ VCC VEE VCE (V) IC (ma) IE (ma) (V) (V) grafik ukur grafik ukur grafik ukur 8 1,5 4 4,62 0,8 0,72 0,8 0,51 8 1,1 6 6,77 0,4 0,38 0,4 0,42 8 0,9 2 1,98 1,2 0,92 1,2 1,1

14 ANALISA 1. Bandingkan hasil penentuan nilai VCB, IC dan IE dari grafik dan dari pengukuran! Jelaskan bila terjadi perbedaan! 2. Bagaimana hubungan antara resistor RC dengan besar arus IE? 3. Apa gunanya menggambarkan garis beban dc suatu transistor? Jawab : 1. Tidak terjadi perbedaan yang signifikan, atau masih dalam batas toleransi, hal tersebut bisa disebabkan oleh banyak hal diantaranya kesalahan membaca alat ukur, range alat ukur yang tidak tepat dan masih banyak lagi, perbedaan antara grafik dan pengukuran dapat dilihat pada gambar. (gambar terlampir) 2. Hubungan antara tahanan RC dengan besar Arus IE bahwa semakin besar tahanan RC maka arus yang mengalir pada IE akan semakin kecil, karena arus IE berbanding terbalik dengan tahan RC, dimana arus IE dapat diperoleh dari perbandingan VCC dengan RC ditambah RE. 3. Kegunaan kita mengambar garis beban transistor adalah agar kita dapat mencari dengan mudah tegangan yang ada pada beban tersebut dengan cara mencari titik potong antara garis beban dan karakteristik yang diinginkan.

15 KESIMPULAN Garis beban diperoleh dengan cara membuat arah arus yang berlawanan sehingga diperoleh suatu garis yang berlawanan sehingga diperoleh suatu garis dengan kemiringan -1/R Garis beban transistor digunakan untuk mencari dengan mudah tegangan yang ada pada beban tersebut dengan cara mencari titik potong antara garis beban dan karakteristik yang diinginkan.

16 LAMPIRAN

17

18