PERCOBAAN 3 RANGKAIAN PENGUAT COMMON OURCE 3.1 Tujuan : 1) Mendeonstrasikan prinsip kerja dan karakteristik dari rangkaian penguat coon source sinyal kecil. 2) Investigasi pengaruh dari penguatan tegangan. 3.2 asar Teori : Rangkaian penguat coon source epunyai input di gate dan output dari drain, seperti terlihat pada gabar 3.1. Pada gabar tersebut rangkaian biasingnya adalah self bias, dengan kapasitor kopling input (C 1 ), output (C 2 ) dan bypass (C 3 ). Untuk enghitung penguatan tegangan dari rangkaian penguat tersebut, kita harus engetahui nilai g terlebih dahulu. Untuk engetahui nilai g, kita dapat encarinya dengan analisa dc. Gabar 3.1 : Rangkaian penguat coon-source 3.2.1 Analisa dc Untuk enganalisa rangkaian penguat gabar 3.1 tersebut, pertaa kali harus ditentukan terlebih dahulu nilai-nilai bias dc nya. Untuk itu, seua kapasitor (kopling input, output dan bypass) diasusikan open, karena kapasitor enjadi rangkaian terbuka untuk dc. ehingga rangkaian ekivalen dc nya diperlihatkan pada gabar 3.2. Untuk encari I pada titik kerja rangkaian dapat digunakan dengan dua cara, yaitu : a) ecara grafis, dengan enggunakan kurva transfer karakteristik. b) engan persaaan hockley : Praktiku Rangkaian Elektronika 2 Jurusan Teknik Telekounikasi PEN - IT 12
I G I 1 G ( off ) 2 Gabar 3.2 : Rangkaian ekivalen dc 3.2.2 Analisa ac Untuk enganalisa secara ac dari rangkaian penguat tersebut, aka dibuat rangkaian ekivalen ac, yaitu dengan engasusikan seua kapasitor (kopling input, output dan bypass) enjadi short (X C 0, pada frekuensi sinyal), dan suber dc enjadi ground. Gabar 3.3 eperlihatkan rangkaian ekivalen ac dari rangkaian penguat tersebut. Gabar 3.3 : Rangkaian ekivalen ac 3.2.3 Penguatan Tegangan (A ) ari gabar rangkaian ekivalen ac (gabar 3.3), aka dengan teorea rangkaian listrik dapat ditentukan penguatan tegangannya adalah sebagai berikut : v out A g R // RL // vin r d Praktiku Rangkaian Elektronika 2 Jurusan Teknik Telekounikasi PEN - IT 13
Pada beberapa aplikasi, r d >> R, sehingga r d dapat diabaikan, oleh karena itu penguatan tegangannya enjadi : A g R // R L Apabila tanpa kapasitor bypass, aka penguatan tegangannya enjadi : A g R // RL // r 1+ g R d Apabila tanpa kapasitor bypass, dan r d dapat diabaikan, aka penguatan tegangannya enjadi : A g R // 1 + g R R L 3.3 Rangkaian Percobaan : Gabar 3.4 : Rangkaian percobaan penguat coon source 3.4 Peralatan yang digunakan : 1) Modul praktiku, breadboard dan koponennya 2) Mili-Aeter dc 3) olteter dc 4) Oscilloscope 5) dc power supply 6) Function Generator Praktiku Rangkaian Elektronika 2 Jurusan Teknik Telekounikasi PEN - IT 14
3.5 Prosedur Percobaan dan Tugas : 1) Rangkaikan seperti pada gabar 3.4 yang bersesuaian dengan odul praktiku atau dengan enggunakan breadboard. 2) etelah di cek seua hubungan rangkaian dengan benar, hubungkan tegangan supply sebesar 15 olt. 3) engan enggunakan volteter dc ukurlah tegangan source ( ), keudian dengan huku Oh, hitunglah arus drain (I ), dan tuliskan pada tabel 3.1. 4) engan enggunakan volteter dc ukurlah tegangan gate-source ( G ), keudian tuliskan pada tabel 3.1. 5) engan enggunakan persaaan-persaaan yang ada, dan dengan nilai I dan g 0 yang didapat dari percobaan sebelunya (Kurva Transfer Karakteristik dari JFET), hitunglah arus drain (I ), tegangan gate-source ( G ) dan transkonduktansi JFET (g ), keudian tuliskan pada tabel 3.1, sebagai nilai yang diharapkan. I ( R g 0 + 1) (2 R ( R g 2 I 0 2 ) g 0 + 1) 1/ 2 G I R g G G g 0 1 ( off ) 6) Bandingkan nilai I dan G yang didapat dari hasil pengukuran dan perhitungan, keudian hitunglah error yang terjadi, dan tuliskan pada tabel 3.1. 7) engan enggunakan oscilloscope, hubungkan channel 1 ke input aplifier (v in ) dan channel 2 ke habatan beban R L 1 kω (v out ). 8) Hubungkan rangkaian percobaan dengan sinyal generator, seperti pada gabar 3.4, pilihlah gelobang sinus dan aturlah besarnya level tegangan output sehingga encapai 0,5 olt peak-to-peak, pada frekuensi 5 khz. 9) Gabarkan bentuk gelobang v in dan v out dari display oscilloscope pada kertas grafik. Yakinkan bahwa level sinyal output (v out ) lebih besar dibanding level sinyal input (v in ), dan bentuk gelobang v in dan v out terjadi perbedaan phase 180 o. Praktiku Rangkaian Elektronika 2 Jurusan Teknik Telekounikasi PEN - IT 15
10) ari hasil perhitungan g pada langkah (5), hitunglah penguatan tegangan (A v ) dan catatlah hasilnya pada tabel 3.2, sebagai nilai penguatan yang diharapkan. 11) Hitunglah penguatan tegangan yang terjadi (actual), dengan cara ebagi tegangan peak-to-peak v out dengan tegangan peak-topeak v in, dan catatlah hasilnya pada tabel 3.2. 12) Bandingkan hasil penguatan tegangan yang didapat secara teori dan praktek, keudian hitunglah errornya dan catatlah hasilnya pada tabel 3.2. 13) Lepaskan habatan beban R L, keudian hitunglah penguatan tegangan seperti pada langkah (11), dan catatlah penguatan tanpa beban tersebut kedala tabel 3.2. 14) Hitunglah secara teori penguatan tegangan tanpa beban tersebut, dan catatlah hasilnya pada tabel 3.2. 15) Bandingkan hasil penguatan tegangan tanpa beban yang didapat secara teori dan praktek, keudian hitunglah errornya dan catatlah hasilnya pada tabel 3.2. 16) Lepaskan kapasitor by-pass. Hitunglah penguatan tegangan tanpa kapasitor by-pass seperti pada langkah (11) dan catatlah hasilnya pada tabel 3.2. 17) Hitunglah secara teori penguatan tegangan tanpa kapasitor by-pass tersebut, dan catatlah hasilnya pada tabel 3.2. 18) Bandingkan hasil penguatan tegangan tanpa kapasitor by-pass yang didapat secara teori dan praktek, keudian hitunglah errornya dan catatlah hasilnya pada tabel 3.2. 19) ari hasil pengukuran dan perhitungan pada tabel 3.1 dan 3.2, berikan kesipulan yang didapat dari percobaan ini. Tabel 3.1 : ata pengukuran dan perhitungan I, G dan g ari percobaan 1 : I.... g 0.... Paraeter Hasil Error (%) Pengukuran Perhitungan Praktiku Rangkaian Elektronika 2 Jurusan Teknik Telekounikasi PEN - IT 16
I G g ----------- ----------- Tabel 3.2 : ata pengukuran dan perhitungan penguatan tegangan (A v ) Kondisi v in v out Penguatan yang iharapkan Penguatan yang terjadi Error (%) Noral Tanpa R L Tanpa R L dan C Praktiku Rangkaian Elektronika 2 Jurusan Teknik Telekounikasi PEN - IT 17