Acara 1 Rangkaian Rangkaian Dasar Transistor [PDF]

Citation preview

MODUL 1 RANGKAIAN-RANGKAIAN DASAR TRANSISTOR Salma Nur Iftinan (K1C017025) Asisten: Widya M Haritsa Tanggal Percobaan: 06/05/2019 PAF15210P - Elektronika Dasar II



Laboratorium Elektronika, Instrumentasi dan Geofisika – Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Unsoed Abstrak Abstrak Praktikum Rangkaian-Rangkaian Dasar Transistor ini dilakukan dengan dua percobaan yaitu penguat common base dan penguat common collector. Percobaan Penguat common base yaitu dengan cara merangkai rangkaian penguat common base dan diberikan nilai tegangan pada inputnya yang kemudian mengukur tegangan keluarannya. Dan begitu pula pada percobaan common collector. Sehingga didapatkan pemahaman mengenai prinsip kerja dan perbedaan rangkaian penguat common base dan penguat common collector . Kata kunci: Ttansistor, Penguat common base, Penguat common collector. 1.



PENDAHULUAN



Praktikum Rangkaian-Rangkaian Dasar Transistor ini bertujuan memahami prinisip kerja rangkaian penguat common base dan common collector, selain itu juga dapat mengetahui perbedaannya. Untuk itu dilakukan percobaan penguat common base dan penguat common collector. Percobaan penguat common base dilakukan dengan merangkai rangkaian penguat common base yang dihubungkan dengan generator isyarat pada inputnya dan dengan CRO pada outputnya yang telah dikalibrasi, kemudian memvariasikan tegangan input dan mengukur tegangan output pada setiap variasinya dengan cara mengamati visualisasi yang ditampilkan oleh CRO. Dan begitu pula pada percobaan penguat common collector, hanya mengganti rangkaian ke penguat common collector kemudian selanjutnya dengan cara yang sama seperti percobaan penguat common base.



2.



STUDI PUSTAKA



Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, di mana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.



Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal, yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektor (C). Tegangan yang di satu terminalnya misalnya Emitor dapat dipakai untuk mengatur arus dan tegangan yang lebih besar daripada arus input Basis, yaitu pada keluaran tegangan dan arus output Kolektor. Transistor merupakan komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil (stabilisator) dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaianrangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori dan fungsi rangkaian-rangkaian lainnya. [1]. Penguat adalah suatu peranti yang berfungsi menguatkan daya sinyal masukan. Salah satu syarat yang dituntut pada penguat adalah bahwa sinyal keluaran harus tepat benar bentuknya seperti sinyal masukan, hanya saja amplitudo-nya lebih tinggi. Kalau bentuk sinyal keluaran tidak tepat sama dengan sinyal masukan, meskipun beda bentuk ini hanya kecil saja, maka dikatakan sinyal keluarannya cacat. Penguat paling sederhana terdiri dari satu buah transistor [2]. Berdasarkan konfigurasi pertanahan, rangkaian penguat menggunakan transistor dibedakan menjadi tiga yaitu: Rangkaian penguat Common Base, Penguat Common Collector, dan Penguat Common Emitter [3].



2.1 PENGUAT COMMON BASE Penguat Common Base adalah penguat yang kaki basis transistor di groundkan, lalu input di masukkan ke emitor dan output diambil pada kaki kolektor. Penguat Common Base mempunyai karakter sebagai penguat tegangan [4].



Laporan Praktikum – Laboratorium Elektronika, Instrumentasi dan Geofisika – FMIPA Unsoed



1



• Karena mempunyai Impedansi input tinggi dan impedansi output rendah sehingga cocok digunakan sebagai buffer



2.3 PENGUAT COMMON EMITTER



Gambar 2-1 Rangkaian Penguat Common Base



Sifat atau karakter pada Penguat Common Base adalah :



Penguat Common Emitor adalah penguat yang kaki emitor transistor di groundkan, lalu input di masukkan ke basis dan output diambil pada kaki kolektor . serta mempunyai karakter sebagai penguat tegangan. Pada rangkaian ini Emitor diground-kan/ ditanahkan, Input adalah Basis, dan output adalah Collector [4].



• Adanya isolasi input dan output tinggi sehingga Feedback lebih kecil • Cocok sebagai Pre-Amp karena mempunyai impedansi input tinggi yang dapat menguatkan sinyal kecil • Dapat dipakai sebagai penguat frekuensi tinggi (biasanya terdapat pada jalur UHF dan VHF) • Dapat dipakai sebagai buffer atau penyangga



2.2 PENGUAT COMMON COLLECTOR Penguat Common Collector adalah penguat dimana kaki kolektor transistor di groundkan / ditanahkan , lalu input di masukkan ke basis dan output diambil pada kaki emitor dan penguat ini berkarakteristik sebagai penguat arus. Rangkaian ini hampir sama dengan Common Emitor tetapi outputnya diambil dari Emitor. Input dihubungkan ke Basis dan output dihubungkan ke Emitor. Rangkaian ini disebut juga dengan Emitor Follower (Pengikut Emitor) karena tegangan output hapir sama dengan tegangan input [4].



Gambar 2-3 Rangkaian Penguat Common Collector



Sifat atau karakter pada Transistor sebagai Penguat Common Emitter:  Signal output berbeda phasa 180 derajat atau berbalik phasa sebesar 180 derajat terhadap sinyal input.  Sangat memungkinkan adanya osilasi akibat feedback atau umpan balik positif,sehingga untuk mencegahnya sering dipasang feedback negatif.  Sering dipakai sebagai penguat audio (frekuensi rendah) terutama pada sinyal audio  Mempunyai stabilitas penguatan rendah karena tergantung stabilitas suhu dan bias transistor [4].



3.



Gambar 2-2 Rangkaian Penguat Common Collector



Sifat atau karakter pada Transistor sebagai Penguat Common Collector: • Signal output dan signal input satu phasa (tidak terbalik seperti Common Emitor)



METODOLOGI



Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini yaitu:  Generator Isyarat  Osiloskop (CRO)  MMD  baterai 9V  breadboard  kabel penghubung  Transistor  resistor 10 kΩ, 56 Ω, 1.2 MΩ, 2.2 kΩ  2 kapasitor 3.3 μF/16 V



• Mempunyai penguatan tegangan sama dengan 1 • Mempunyai penguatan arus tinggi (sama dengan HFE transistor)



Laporan Praktikum – Laboratorium Elektronika, Instrumentasi dan Geofisika – FMIPA Unsoed



2



4.



HASIL DAN ANALISIS



4.1 HASIL Hasil data nilai-nilai komponen dari dua percobaan tersebut adalah sebagai berikut: Tabel 4-1 Data Nilai nilai Komponen



RL RE RB RC



:10kΩ :56 Ω :1,2 MΩ :2,2 kΩ



C1,C2 Hfe VCC



: 3,3 µF/16 V : 233 (npn) : 9V



Hasil data pengamatan dari dua percobaan tersebut adalah sebagai berikut: Tabel 4-2 Data Pengamatan Penguat Common Base dan Colector



Vin (mVpp)



Penguat Basis Bersama Vout



𝐾



Penguat Kolektor Bersama Vout



𝐾=



𝑉𝑜𝑢𝑡 𝑉𝑖𝑛



(mVpp)



𝑉𝑜𝑢𝑡 = 𝑉𝑖𝑛



(mVpp)



50



6



0.12



6



0.12



100



7



0.07



12



0.12



200



12



0.06



22



0.11



300



22



0.07



30



0.10



400



26



0.065



34



0.085



500



34



0.068



20



0.04



600



42



0.07



22



0.036



700



48



0.06



44



0.063



800



44



0.055



44



0.055



900



48



0.053



48



0.053



1000



52



0.052



52



0.052



Gambar 3-1 Flowchart Cara Kerja



Gambar 3-2 Rangkaian Penguat common base



Gambar 3-2 Rangkaian Penguat common collector



Dan jika digambarkan dalam bentuk grafik hubungan antara tegangan masukan (Vin) dengan penguat (K), hasil kedua percobaan tersebut seperti dibawah ini:



Laporan Praktikum – Laboratorium Elektronika, Instrumentasi dan Geofisika – FMIPA Unsoed



3



1000



900



800



700



600



500



400



300



200



100



0.15 0.1 0.05 0 50



K (V0ut/Vin)



Hubungan Vin dengan K



Vin (mVpp) K (penguat common base) K (penguat common colector)



Dari table dan grafik dari kedua percobaan tersebut menunjukan bahwa kedua rangakaian menghasilkan penguatan tegangan yang berbeda namun selisih perbedaannya sangat sedikit yaitu penguat common base lebih baik dalam hal penguatan tegangan dibandingkan dengan penguat collector, hal ini sudah sesuai dengan teori bahwa penguat common base adalah penguat tegangan sedangkan common collector adalah penguat arus.



4.2 ANALISIS



0.14



Penguat commond collector adalah penguat yang kaki transistor kolektornya digroundkan. Aplikasi paling populer dari konfigurasi penguat commonkolektor adalah sebagai pengatur tegangan power supply DC. Dalam hal ini, dimana tegangan sumber yang tidak diatur atau yang berubahberubah (bervariasi), akan dipotong atau dibatasi sehingga menjadi nilai tegangan yang diinginkan serta stabil untuk dipasok ke beban. [6]



5.



KESIMPULAN



Dari praktikum Rangkaian-Rangkaian Dasar Transistor yang telah dilakukan dengan percobaan penguat common base dan Penguat common collector, didapatkan bahwa:  Penguat common base lebih baik dalam hal meningkatkan tegangan dibandingkan penguat common collector  Penguat common tegangan



0.12 0.1 0.08



base



adalah



penguat



 Penguat common collector adalah penguat arus



0.06 0.04



DAFTAR PUSTAKA



0.02



0,052



0,053



0,055



0,06



0,07



0,068



0.065



0,07



0,06



0,07



0



0,12



Penguat Common colector



Dari hasil percobaan yang diperoleh juga dapat dibuat grafik hubungan antara penguat common base dengan penguat common collector sebagai berikut :



rangkaian tersebut termasuk dalam rangkaianrangkaian dasar transistor. Penguat commond base adalah penguat yang kaki transistor basenya digroundkan sebagai penguat tegangan. Rangkaian penguat commond base diaplikasikan sebagai amplifier dan cocok digunaka pada frekuensi tinggi, misalnya pada jalur VHF (Very High Frequency) yang berkisar dari 30 MHz - 300 MHz dan UHV (Ultra High frequency) 300 MHz – 3 GHz. Namun jarang digunakan pada penggunaan frekuensi rendah karena memiliki impedansi yang rendah. [5]



[1]



https://id.wikipedia.org/wiki/Transistor Mei 2019, 10.06 WIB.



[2]



http://elektronika-dasar.web.id/penguat-1satu-transistor/. 13 Mei 2018, 10.10 WIB.



[3]



Hartono, Modul Praktikum Elektronika Dasar I, UNSOED, Purwokerto, 2015.



[4]



http://mekatronika.blogspot.co.id/2013/12/transistorsebagai-penguat.html 13 Mei 2019, 10.13 WIB.



[5]



https://slideplayer.info/slide/2899196/ Mei 2019, 13.45 WIB.



[6]



http://trikueni-desainsistem.blogspot.com/2013/11/penguatcommon-kolektor.html 14 Mei 2019, 19.20 WIB.



Penguat Common Base Grafik Penguat Common Base dan Common Colector



Pada table diatas menunjukkan ketidak konstanan nilai K (penguatan tegangan) pada kedua penguat hal ini disebabkan penggunaan resistor yang pasti memiliki nilai toleransi dan juga penggunaan capasitor yang berbeda dengan yang disarankan oleh modul praktikum, hal itu mempengaruhi besar nilai penguatan tegangan yang dihasilkan. Rangkaian yang dibuat pada praktikum ini yaitu rangkaian penguat transistor basis bersama (commond base) dan rangkaian penguat transistor koletor bersama (commond collector). Kedua



Laporan Praktikum – Laboratorium Elektronika, Instrumentasi dan Geofisika – FMIPA Unsoed



13



13



4



Laporan Praktikum – Laboratorium Elektronika, Instrumentasi dan Geofisika – FMIPA Unsoed



5