Karakteristik Transistor Rudi Susanto
PN-Junction (Diode) BIAS MAJU / FORWARD BIAS BIAS MUNDUR / REERSE BIAS
Transistor Bipolar
Arus pada Transistor Alpha dc (α dc ) adalah perbandingan antara arus Ic (kolektor) dengan arus emittor (I e ). Beta dc (β dc ) adalah perbandingan antara arus Ic dengan arus basis (I b ).
Alpha DC (α dc ) : Bila transistor ideal, maka Ic = Ie atau α dc = 1 Beta DC (β dc ) : + RC - + RB - + BE- + CE -
Kurva Garis Beban Transistor Garis yang menghubungkan sumbu Ic (cc/rc) dengan sumbu CE (cc)
Titik Sumbat (cut off) dan Saturasi Titik dimana garis beban memotong kurva IB = 0 (nol) sehingga CE (cut off) = CC. Titik perpotongan garis beban dengan kurva IB = IB(sat). Pada titik ini arus basis =IB(sat) dan arus kolektor adalah maksimum.
Daerah Aktif Transistor Adalah semua titik operasi antara titik cut off dan saturasi. Perpotongan dari arus basis dan garis beban adalah titik stasioner (Quiscent). Q
Daerah Operasi Transistor Sebuah Transistor memiliki empat daerah Operasi Transistor : 1. Daerah Aktif 2. Daerah CutOff 3. Daerah Saturasi 4. Daerah Breakdown
Contoh : Transistor 2N4401 (Si), βdc = 80. Gambarkan garis beban dan titik kerja (Q) dari rangkaian dibawah ini : Jadi koordinat titik Q adalah IC=6mA dan CE=21
Gambar Grafik 20 IC (ma) 6 Q 21 30 CE Dengan mengubah nilai RB, maka titik Q akan bergeser ke titik lain pada garis beban.
CONTOH 1 R C =1K R B = 1M + CC =10 BB =5 + Diketahui transistor pada gambar di atas mempunyai DC = 100. Gambarkan garis beban DC dan tentukanlah letak dari titik Q. 12
JAWAB CE(cutoff) = CC = 10 I I C(sat) B R BB CC C R B BE 10 5K 2 ma (5 0,7) 1MΩ 4,3 μa Arus dan tegangan di titik Q. I CQ =.I B = 100. 4,3 A I CQ = 430 A 2 ma 430 ua I C Q CEQ = CC I C.R C 7,85 10 CE CEQ = 10 ( 430 A ).5 K CEQ = 10 2,15 CEQ = 7,85 volt 13
CONTOH 2 R C =2K + CC =10 + BB =1 R C =100 Tentukanlah garis beban DC dan besarnya arus dan tegangan di titik Q pada rangkaian dibawah ini. 14
JAWAB CC = I C R C + CE + I E R E I C(sat) R C CC R E 10 2100Ω 4,7 ma CC = I C ( R C + R E ) + CE CE(cutoff ) CC 10 Arus dan tegangan di titik Q BB = BE + I E R E I I I E E CQ BB RE 3 ma CEQ CEQ CEQ I E 3 ma CC BE 10 (3 ma).(2100ω) 10 I (1 0,7) 100Ω C 6,3 15 (R C R E ) 3,7
Praktikum 1 Electronics Workbench (EWB) Tujuan untuk mengetahui karakteristik transistor, rangkailah gambar berikut pada EWB!
Isi tabel berikut :
This example illustrates the measurement of the currents and voltage for the circuit
Praktikum 2 Rangkaian transistor sebagai saklar
This example illustrates the simulation of the signal voltage gain of an amplifier
This example illustrates the measurement of the gain of a CE amplifier using a Bode plotter to measure the frequency response for the circuit
Terima Kasih
Proses Penguatan Sinyal
Rangkaian Bias PNP Transistor PNP disebut pengimbang (complement) dari transistor NPN. Dalam arti bahwa semua tegangan dan arus berlawanan dengan transistor NPN. -20 IE - c +
Daerah Operasi Transistor Sebuah Transistor memiliki empat daerah Operasi Transistor : 1. Daerah Aktif 2. Daerah CutOff 3. Daerah Saturasi 4. Daerah Breakdown
Daerah Aktif Daerah kerja transistor yang normal adalah pada daerah aktif, yaitu ketika arus IC konstans terhadap berapapun nilai CE. Dari kurva ini diperlihatkan bahwa arus IC hanya tergantung dari besar arus IB. Daerah kerja ini biasa juga disebut daerah linear (linear region).
Daerah Cut-Off Jika kemudian tegangan CC dinaikkan perlahanlahan, sampai tegangan CE tertentu yang menyebabkan arus I C mulai konstan. Pada saat perubahan ini, daerah kerja transistor berada pada daerah cut-off yaitu dari keadaan saturasi (On) menjadi keadaan mati (Off). Perubahan ini dipakai pada system digital yang hanya mengenal angka biner 1 dan 0 yang tidak lain dapat direpresentasikan oleh status transistor OFF dan ON.
Daerah Saturasi Daerah saturasi adalah mulai dari CE = 0 volt sampai kira-kira 0.7 volt (transistor silikon), yaitu akibat dari efek dioda kolektor-base yang membuat tegangan CE belum mencukupi untuk dapat mengalirkan elektron.
Daerah Breakdown Dari kurva kolektor, terlihat jika tegangan CE lebih dari 40, arus I C menanjak naik dengan cepat. Transistor pada daerah ini disebut berada pada daerah breakdown. Seharusnya transistor tidak boleh bekerja pada daerah ini, karena akan dapat me-rusak transistor tersebut. Untuk berbagai jenis transistor nilai tegangan CE max yang diperbolehkan sebelum breakdown bervari-asi. CE max pada data book transistor selalu dicantumkan juga.
Stuktur divais dan cara kerja fisik Struktur yang Disederhanakan dan Mode Operasi Gambar 1. Struktur sederhana transistor npn Gambar 2. Struktur sederhana transistor pnp 32
Karakteristik Arus Tegangan Polaritas tegangan dan aliran arus dalam transistor yang di bias dalam mode aktif
Ringkasan hubungan arus tegangan T BE T BE T BE v S C E v S C B v S C e I i i e I i i e I i Catatan: untuk transistor pnp, gantilah v BE dengan v EB 1 1 1 1 1 B E B C E E B E C i i i i i i i i i T = tegangan termal = kt/q 25 m pada suhu kamar
Contoh soal Transistor pada gambar a mempunyai β = 100 dan v BE = 0,7 pada i C =1mA. Rancanglah rangkaian sehingga arus 2 ma mengalir melalui collector dan tegangan pada collector = +5
Jawab C = 5 CBJ reverse bias BJT pada mode aktif C = 5 RC = 15 5 = 10 I C = 2 ma R C = 5 kω v BE = 0,7 pada i C = 1 ma harga v BE pada i C = 2 ma: BE 2 0,7 ln 1 B = 0 E = -0,717 0,717 β = 100 α = 100/101 =0,99 I 2 C IE 0,99 Harga R E diperoleh dari: R E E 15 I E 0,71715 2,02 2,02mA 7,07 k
Contoh soal Tentukan harga tegangan pada semua simpul dan arus pada semua cabang. Asumsikan β = 100
Contoh soal Tentukan harga tegangan pada semua simpul dan arus pada semua cabang. Asumsikan β = 100 38
39
PERSAMAAN KIRCHOFF I C R C - BB + I B R B + BE = 0 ( 1 ) R B I B + + CC - EE + I C R C + CE = 0 ( 2 ) + BE _ CE _ I B BB R B BE Jenuh, CE 0 I βi C B I C(sat) R CC C Putus, I C = 0 CE(cutoff) = CC 40
I C GARIS BEBAN DC I C(sat) = CC R C garis beban DC CE(cutoff) = CC CE 41
SATURATE, CUTOFF, Q POINT I C(sat) I CQ I C Q I CQ CEQ I C( sat) 2 CE( cutoff ) 2 CQ CE(cutoff) CE 42
I C KURA KOLEKTOR I C(sat) I B = 0 CE CE(cutoff) Kurva Kolektor 43
CONTOH 1 R C =1K R B = 1M + CC =10 BB =5 + Diketahui transistor pada gambar di atas mempunyai DC = 100. Gambarkan garis beban DC dan tentukanlah letak dari titik Q. 44
JAWAB CE(cutoff) = CC = 10 I I C(sat) B R BB CC C R B BE 10 5K 2 ma (5 0,7) 1MΩ 4,3 μa Arus dan tegangan di titik Q. I CQ =.I B = 100. 4,3 A I CQ = 430 A 2 ma 430 ua I C Q CEQ = CC I C.R C 7,85 10 CE CEQ = 10 ( 430 A ).5 K CEQ = 10 2,15 CEQ = 7,85 volt 45
CONTOH 2 R C =2K + CC =10 + BB =1 R C =100 Tentukanlah garis beban DC dan besarnya arus dan tegangan di titik Q pada rangkaian dibawah ini. 46
JAWAB CC = I C R C + CE + I E R E I C(sat) R C CC R E 10 2100Ω 4,7 ma CC = I C ( R C + R E ) + CE CE(cutoff ) CC 10 Arus dan tegangan di titik Q BB = BE + I E R E I I I E E CQ BB RE 3 ma CEQ CEQ CEQ I E 3 ma CC BE 10 (3 ma).(2100ω) 10 I (1 0,7) 100Ω C 6,3 47 (R C R E ) 3,7
Praktikum 1 Electronics Workbench (EWB) Tujuan untuk mengetahui karakteristik transistor, rangkailah gambar berikut pada EWB!
Isi tabel berikut :
Praktikum 2 Rangkaian transistor sebagai saklar
Terima Kasih