Sub Chapter 4.9 (miscellaneous bias configuration)

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

b) Rangkaian simulasi

c) Video Simulasi

6. Download File

1. Pendahuluan[kembali]

Untuk menganalisis rangkaian, terutama penguat linier, akan lebih mudah dilakukan dengan menggambarkan kembali penguat tersebut tanpa komponen pembias dan menggantinya untuk setiap komponen aktif dengan jaringan impedansi dan atau admintansi serta sumber tegangan dan atau sumber arus yang tepat. Menggambarkan kembali komponen aktif dengan rangkaian pengganti inilah yang disebut dengan rangkaian ekivalen. Rangkaian ekivalen mempunyai perilaku hampir sama dengan rangkaian aslinya untuk frekuensi terbatas. Dengan rangkaian ekivalen cara kerja dan pembatasan-pembatasan suatu rangkaian atau komponen dapat dipahami dan dievaluasi dengan tepat terhadap unjuk kerja rangkaian yang dibuat. Intinya, rangkaian ekivalen digunakan untuk menyederhanakan suatu rangkaian agar analisis dapat dilakukan dengan lebih sederhana dengan hasil yang akurat.

2. Tujuan[kembali]

1. Mengetahui rangkaian pengganti transistor BJT dengan pemodelan sinyal kecil AC

2. mampu memodelkan transistor BJT dengan model parameter hybrid

3. Alat dan Bahan[kembali]

A. Alat

1). DC Voltmeter

Voltmeter merupakan alat ukur yang digunakan untuk mengukur beda potensial atau tegangan listrik dari dua titik potensial listrik.

B. Bahan

1). Resistor

resistor berfungsi sebagai pengatur dalam membatasi jumlah arus yang mengalir dalam suatu rangkaian, menahan sebagian arus listrik agar sesuai dengan kebutuhan suatu rangkaian elektronika dan menurunkan tegangan sesuai dengan yang dibutuhkan oleh rangkaian elektronika.

2). Ground

ground berfungsi sebagai penghantar arus listrik langsung ke bumi atau tanah saat terjadi kebocoran isolasi atau percikan api pada konsleting.

3). Transistor

Transistor merupakan alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus, stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal.

4). Baterai

Baterai berfungsi untuk meyediakan atau menyuplai energi listrik bagi alat elektronik tanpa harus tersambung ke listrik. Baterai adalah sebuah sumber energi yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi listrik.

5). Kapasitor

Kapasitor adalah perangkat yang dapat menyimpan energi dalam medan listrik dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal muatan listrik.

4. Dasar Teori[kembali]

Sebuah model adalah kombinasi elemen rangkaian yang dipilih mendekati karakteristik sebenarnya dari sebuah perangkat semikonduktor pada kondisi operasi tertentu.

Rangkaian ekivalen AC:

1. setting sumber tegangan DC menjadi nol dengan ganti rangkaian short circuit

2. Ganti semua kapasitor dengan rangkaian ekivalen short circuit

3. Hilangkan semua elemen yang di bypass oleh ekivalen short circuit

4. Gambar ulang rangkaiannya

Rangkaian BJT diatas dapat diganti dengan:

A. Parameter Zi, Zo, Av, Ai

1. Impedansi Input (Zi)

Impedansi input transistor BJT adalah resistif murni dan tergantung bagaimana cara transistor diterapkan. Pada frekuensi rendah-menengah kurang dari sama dengan 100 kHz

2. Impedansi Output (Zo)

Impedansi output ditentukan pada terminal output dengan melihat pada sistem saat sinyal input diset sama dengan nol.

3. Penguatan Tegangan (Av)

4. Penguatan Arus (Ai)

Parameter hybrid (h) adalah sebuah pendekatan matematika lanjut dalam analisis rangkaian transistor linier. Parameter ini merupakan alat yang paling maju untuk mencari penguatan tegangan, impedansi input dan impedansi output yang tepat dari sebuah penguat transistor.

5. Percobaan[kembali]

a) Prosedur[kembali]

1. Buka aplikasi proteus

2. Tekan "New Project"

3. Ketika sudah berada di lembaran kosong, tekan Ctrl-P di keyboard

4. Cari alat dan bahan yang dbutuhkan untuk membuar rangkaian clamper

5. Posisikan alat dan bahan

6. sambungkan setiap alat dan bahan dengan wire dengan cara mengklik ujung setiap komponen listrik yang hendak dihubungkan.

7. Ubah nilai dan satuan setiap komponen listrik dengan mengklik komponen tersebut

8. tambahkan Voltmeter dan amperemeter dan hubungkan dengan komponen listrik yang ingin diukur tegangan dan arusnya.

9. Klik "system" dibagian atas tampilan layar

10. pilih "set animation option"

11. ceklis dua kotak di pojok kanan bawah

12. lalu klik "OK"

13. tekan play di pojok kiri bawah tampilan layar

14. Dapat diamati arah arus dan besar masing-masing tegangan dan arusnya.

b) Rangkaian simulasi [kembali]

Rangkaian 4.53

Prinsip Kerja :

Rangkaian diberi sumber tegangan DC sebesar 20V. Lalu diukur kuat arus dan tegangan pada kaki basis transistor didapat kuat arus sebesar 15.9 uA dan tegangan sebesar 0,7 V. Selanjutnya diukur kuat arus dan tegangan pada transistor NPN didapat kuat arus sebesar 1.79 mA dan tegangan sebesar 11.5 V. Dan terakhir di ukur nilai tegangan dari kaki kolektor didapat nilai tegangan sebesar 11.5 V.

Rangkaian 4.54

Prinsip Kerja :

Rangkaian diberi sumber tegangan (VEE) sebesar -9 V. Lalu diukur tegangan pada kaki basis transistor terhadap ground sehingga didapat nilai VB sebesar -8,43 dan diukur arusnya didapat IB sebesar 84,4 uA. Lalu di ukur arus pada kaki kolektor didapat IC sebesar 3,51 mA dan diukur tegangan pada kaki kolektor didapatkan -4,21 V.

Rangkaian 4.55

Prinsip Kerja :

2 buah baterai dengan daya yang sama yaitu 20 V. Baterai 1 (VCC) sisi negatifnya di hubungkan ke sisi positif baterai 2 (VEE). Lalu kapasitor 1 dihubungkan ke positif baterai 1 dan kapasitor 2 dihubungkan ke negatif baterai 2. Selanjutnta, diukur kuat arus dan tegangan pada titik B, didapat nilai kuat arus sebesar 32.1 uA dan tegangan -11.6 V. Lalu diukur tegangan dan kuat arus titik C, didapatat tegangan sebesar 8.56 V dan kuat arus 4.24 mA.

Rangkaian 4.56

Prinsip Kerja :

2 Buah resistor dengan nilai R1 sebesar 8.2k ohm dan R2 sebesar 2.2k ohm.Lalu diukur hambatan total dari rangkaian tersebut sehingga menghasilkan nilai hambatan sebesar 1.7346 Kohm.

Rangkaian 4.57

Prinsip Kerja :

2 Buah baterai 20 V di rangkai seri dengan 2 kapasitor dengan nilai R1 sebesar 8.2 kohm dan R2 sebesar 2.2 Kohm. Lalu diukur kuat arus dengan menggunakan amperemeter dan diapatkan nilai sebesar 3.85 mA dan diukur tegangan dengan voltmeter sehingga lalu didapatkan tegangan sebesar -11.5 V.

Rangkaian 4.58

Prinsip Kerja :

2 Buah baterai dengan daya 11.53 V dan 20 V disusun seri dengan 2 buah resistor dengan nlai RTH sebesar 1.73k ohm dan RE sebesar 1.8k dan 1 transistor NPN. Lalu diukur kuat arus yang melewati RTH dengan amperemeter, didapatkan kuat arus sebesar 34.4 uA. Lalu diukur tegangan pada RE yaitu VBE didapat tegangan 0.73 V dan terakhir diukur tegangan pada transistor diapat nilai tegangan sebesar -11.6 V.

c) Video Simulasi [kembali]

Video Rangkaian 1