Ahmad Nafi' Budianto - Lapres Prak Eldas 4 [PDF]

Citation preview

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DASAR



LAPORAN RESMI PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DASAR KE-4 KARAKTERISTIK BJT COMMON EMITTER AHMAD NAFI’ BUDIANTO 1 D3 TEKNIK TELEKOMUNIKASI B 2221500032 ARI WIJAYANTI, S.T., MT. 09 OKTOBER 2021



PRAKTIKUM 4 KARAKTERISTIK BJT COMMON EMITTER



I.



TUJUAN 1. Memahami konsep bias pada transistor 2. Memahami konfigurasi rangkaian transistor common emitter 3. Menggambarkan karakteristik input dan output dari rangkaian transistor common emitter



II.



TEORI Bipolar Transistor Junction (BJT) merupakan piranti bipolar yang terbuat dari bahan semikonduktor dengan tiga terminal yaitu Base (B) , Collector (C) dan Emitter (E) yang tersusun dari semikonduktor tipe P dan Tipe N. Ada dua tipe pada BJT ini yaitu NPN dan PNP dengan struktor dan simbol yang ditunjukkan pada Gambar 1.



Gambar 1. Bipolar transistor Junction (a) Tipe NPN (b) Tipe PNP



Rangkaian transistor dengan konfigurasi Common Emitter dengan BJT tipe NPN ditunjukkan pada Gambar 2. Dalam konfigurasi ini, terminal Emitter



menjadi ground. Pada konfigurasi ini memiliki dua macam karakteristik,yaitu karakteristik input dan karakteristik output.



Gambar 2. Konfigurasi Common Emitter BJT tipe NPN



Karakteristik input merupakan karakteristik dari tegangan base dan emitter (VBE) sebagai fungsi arus base (IB) dengan VCE dalam keadaan konstan. Karakteristik ini merupakan karakteristik dari junction emitter-base dengan forward bias atau sama dengan karakteristik dioda pada forward bias. Pada BJT seluruh pembawa muatan akan melewati junction Base-Emitter menuju Collector, maka arus pada basis menjadi jauh lebih kecil dari diode PN dengan adanya faktor hfe. Penambahan nilai VCE mengakibatkan arus IB akan berkurang. Arus IB akan mengalir jika tegangan VBE > 0,7 V seperti ditunjukkan oleh karakteristik pada Gambar 3. Karakteristik output merupakan karakteristik dengan tegangan emitter (VCE) sebagai fungsi arus kolektor (IC) terhadap arus base (IB) yang tetap seperti ditunjukkan pada Gambar 4. Pada saat IB = 0, arus IC yang mengalir adalah arus bocor ICEO (pada umumnya diabaikan), sedangkan pada saat IB ≠ 0 untuk VCE kecil ( ℎ𝑓𝑒 Pada saat VCE diperbesar, IC pun naik hingga melewati level tegangan VCE saturasi (0,2 -1 V) IC



hingga transistor bekerja dalam daerah aktif dengan IB = ℎ𝑓𝑒 ada saat ini kondisi arus IC relatif konstan terhadap variasi tegangan VCE.



Gambar 3. Karakteristik input



Gambar 4. Karakteristik output common emitter



III.



RANGKAIAN PERCOBAAN Berikut adalah lrangkaian percobaan melalui software Multisim :



Gambar 5. Rangkaian percobaan



IV.



PROSEDUR PERCOBAAN Prosedur percobaan yang dilakukan antara lain yaitu : A. KARAKTERISTIK INPUT 1. Cek seluruh peralatan yang akan digunakan dalam kondisi baik. 2. Cari dengan multitester kaki Basis, Collector dan Emittor pada BJT. 3. 3. Buat rangkaian seperti Gambar 5 pada papan rangkai. Ingat polaritas jangan sampai terbalik 4. 4. Cek kembali rangkaian sebelum power supply dinyalakan. Gunakan range terbesar pada ammeter dan voltmeter DC 5. 5.



Atur tegangan VCE =0 V kemudian perlahan naikkan tegangan V1 sehingga arus pada IB=5 μA. Catat tegangan VBE pada Tabel 1.



6. Naikkan tegangan IB mengikuti Tabel 1 kemudian catat nilai VBE. 7. Ulangi prosedur nomor 5 dan 6 dengan memberikan tegangan VCE=4 V dan 8V kemudian catat pada Tabel 1



B. KARAKTERISTIK OUTPUT 1. Untuk rangkaian yang sama pada Gambar 5, atur arus IB=0 μA dan tegangan VCE=0V. Catat arus IC pada Tabel 2. 2. Perlahan naikkan tegangan VCE mengikuti Tabel 2, catat arus IC pada Ammeter pada tabel 2. 3. Ulangi langkah pada prosedur 2 dengan memberikan arus IB=50 μA dan IB =100 μA. Kemudian catat pada Tabel 2



V.



TABEL Berikut adalah tabel yang didapatkan berdasarkan percobaan diatas :



Tabel 1. Karakteristik input IB



VBE (V)



(µA)



VCE = 0V



VCE = 4V



VCE = 8V



5



0.54



0.684



0.684



10



0.56



0.705



0.705



15



0.572



0.716



0.717



20



0.581



0.724



0.725



25



0.587



0.73



0.731



30



0.592



0.735



0.736



35



0.597



0.735



0.741



40



0.601



0.736



0.744



45



0.605



0.736



0.748



50



0.608



0.736



0.751



55



0.611



0.736



0.753



60



0.614



0.736



0.756



65



0.616



0.736



0.758



Tabel 2. Karakteristik output VCE



VI.



Ic (mA)



(V)



IB = 0µA



IB = 50µA



IB = 100µA



0



0



-0.021



-0.025



1



0



1.918



1.954



2



0



3.983



4.207



3



0



6.604



6.114



4



0



8.144



8.207



5



0



10



10



6



0



12



12



7



0



12



14



8



0



13



17



9



0



13



19



10



0.00178



13



20



GRAFIK Berikut adalah grafik berdasarkan tabel diatas



VII.



ANALISA Dari percobaan diatas dapat dianalisa sebagai berikut : •



Percobaan yang dilakukan adalah menggunakan transistor dengan tipe 2N5232 yang dirangkai seperti pada gambar rangkaian percobaan.



•



Pada percobaan karakteristik input, mengukur tegangan pada VBE dengan memberikan tegangan melalui V2 dan terukur sebagai VCE antara lain yaitu 0V, 4V, dan 8V dengan arus yang terukur pada IB ditetapkan pada tabel, sehingga perlu mengatur V1 sampai arus yang terukur pada ammeter IB sesuai dengan yang telah ditetapkan pada tabel, yaitu kelipatan 5 antara 5µA hingga 65µA. selama percobaan berlangsung, diantara ketiga VCE yang telah ditetapkan, kenaikan pada VBE tidak terlalu signifikan, semakin tinggi IB yang terukur, maka kenaikan pada VBE semakin kecil, hingga menghasilkan grafik yang lebih vertical. VBE yang terukur pada voltmeter jika diberikan VCE = 0V dan IB = 5-65µA adalah sebesar 0.540.616V. Apabila VBE yang terukur pada voltmeter jika diberikan VCE = 4V dan IB = 5-65µA adalah sebesar 0.684-0.736V. Dan jika VBE yang terukur pada voltmeter jika diberikan VCE = 8V dan IB = 5-65µA adalah sebesar 0.684-0.758V.



•



Pada percobaan karakteristik output, mengukur arus yang terukur pada IC dengan memberikan tegangan VCE antara 0 hingga 10V dan mengaturnya melalui V2 dan dengan menetapkan nilai arus pada IB antara lain yaitu 0 µA, 50 µA, dan 100 µA. Seperti pada percobaan kedua, perlu mengatur V1 hingga nilai IB yang terukur sesuai dengan yang ditetapkan. Dari percobaan tersebut, apabila IB yang terukur sebesar 0 µA, maka IC yang terukur sebesar 0 µA kecuali pada VCE = 10V yang mmenghasilkan sedikit arus, kemungkinan itu adalah arus bocor. Jika diberi tegangan VCE sebesar 0-10V dan arus yang terukur pada ammeter IB sebesar 50 µA, IC yang terukur pada ammeter adalah sebesar -0.021mA hingga 13mA. Dan Jika diberi tegangan VCE sebesar 0-10V serta arus yang terukur pada ammeter IB sebesar 100 µA, IC yang terukur pada ammeter adalah sebesar -0.025mA hingga 20mA.



VIII.



KESIMPULAN Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan melalui software Multisim dan dari Analisa yang telah dibuat, dapat diambil kesimpulan bahwa transistor akan bekerja apabila base, collector, emitter mendapatkan arus listrik dari sumber tegangan, apabila salah satu dari ketiga komponen tersebut tidak mendapatkan arus listrik atau tidak dihubungkan dengan rangkaian, maka dipastikan bahwa transistor tersebut tidak akan bekerja atau dalam kata lain I=0, selain itu dalam menghubungkan suatu perangkat elektronika, mahasiswa harus mengetahui dimana polaritas yang tepat. Jika hal tersebut tidak dilakukan, maka akan menyebabkan kerusakan pada piranti elektronika tersebut.



IX.



LAMPIRAN 1. Plot atau gambar grafik karakteristik : a. VBE – IB b. VCE – IC dari data hasil percobaan pada kertas millimeter



2. Hitung harga β dengan persamaan : =



𝐼𝐶



| | VCE = konstan 𝐼𝐵



VCE



IB (µA)



Ic (µA)







0



0



0



0



1



0



0



0



2



0



0



0



3



0



0



0



4



0



0



0



5



0



0



0



6



0



0



0



7



0



0



0



8



0



0



0



9



0



0



0



10



0



1.78



0



VCE



IB (µA)



Ic (µA)







0



50



-21



0



1



50



1981



38.36



2



50



3983



159.32



3



50



6604



396.24



4



50



8144



651.52



5



50



10000



1000



6



50



12000



1440



7



50



12000



1680



8



50



13000



2080



9



50



13000



2340



10



50



13000



2600



VCE



IB (µA)



Ic (µA)







0



100



-25



0



1



100



1954



19.54



2



100



4207



84.14



3



100



6114



183.42



4



100



8207



328.28



5



100



10000



500



6



100



12000



720



7



100



14000



980



8



100



17000



1360



9



100



19000



1710



10



100



20000



2000