Laporan Penguat Tegangan [PDF]

Citation preview

PERCOBAAN 8 TRANSISTOR SEBAGAI PENGUAT TEGANGAN



LAPORAN Untuk Memenuhi Tugas Matakuliah Strategi Praktikum Elektronika 1 Yang dibina oleh Bapak Burhan Indriawan Dan Bapak Nugroho Adi Pramono



Oleh : Alvira Rizka Nurhalizza 180322615048 Kelompok 6



UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN FISIKA APRIL 2019



BAB I A. Latar Belakang Transistor merupakan komponen elektronika yang befungsi sebagai pengut arus, stabilisaai, penyaklaran dan lain-lain. Dalam adaptor transistor berfungsi sebagai stabilizer, untuk penyetabil arus yang keluar dari blok filter. Keuntungan komponen transistor ini dibanding dengan pendahulunya yakni tabung hampa, adalah ukuran fisiknya yang sangat kecil dan ringan. Bahkan dengan tekonologi sekarang ini ratusan ribu transistor dapat dibuat dalam satu keeping silikon (Arafh dan Ikhfan, 2012). Transistor merupakan komponen dasar untuk sistem penguat. Untuk bekerja sebagai penguat, transistor harus berada dalam keadaan aktif. Kondisi aktif ada 3 macam konfigurasi dari rangkaian penguat transistor yaitu Common Emitter (CE), Common Base (CB), dan Common Colector (CC). Penguat Common Base adalah penguat yang kaki basis transistor digrounkan atau ditanahkan, lalu input dimasukan dan output diambil pada kaki kolektor. Penguat Common Emitter adalah penguat yang kaki emitor transistor digrounkan, lalu input dimasukan kebasis dan output diambil pada kaki kolektor. Penguat Common Colector adalah penguat yang kaki kolektor transistor digrounkan, lalu input dimasukan kebias dan output diambil pada kaki emitor. B. Tujuan Tujuan dari percobaan ini yang pertama agar mahasiswa mampu mempelajari hubungan antara kuat arus masukan Ib (arus basis) dan kuat arus keluaran Ic (arus kolektor), yang kedua dapat menentukan besar penguatan arus (𝛽) emitor ditanahkan, tujuan selanjutnya agar mahasiswa mampu mempelajari hubungan antara tegangan masukan Vi dan tegangan keluaran Vo, tujuan keempat dapat menentukan besarnya penguatan tegangan (Kv) dan tujuan terakhir adalah dapat menentukan kepekaan penguat.



C. Manfaat Manfaat dari percobaan ini dari aspek kehidupan sehari-hari banyak sekali seperti pada radio, tape, compo, TV, VCD dll. Selain itu dapat kita amati ada mobil yang menggunakan sound sistem dengan daya ribuan watt sehingga musiknya dapat terdengar dari luar mobil tersebut. Jadi perkembangan teknologi transistor yang dirakit sebagai penguat baik penguat arus maupun penguat tegangan sehingga dengan penguat (amplifier) dapat dihasilkan daya output yang besar sesuai yang diinginkan.



D. Alat dan Bahan Dalam percobaan transistor sebagai penguat arus dan tegangan diperlukan 10 buah alat dan bahan yang digunakan diantaranya yang pertama adalah matrik board berfungsi



untuk



meletakkan



komponen-komponen



elektronika



dan



sebagai



penghubung kaki-kaki komponen yang satu dengan yang lainnya baik yang pasif maupun aktif. Yang kedua adalah transistor BD 139 sebagai saklar yang memanfaatkan titik saturasi dan cutoff transistor dan BD 139 akan mengalami saturasi jika basisnya diatas 0,7 volt. Alat yang ketiga adalah potensio 10K digunakan agar dapat melakukan analisa pada kondisi arus basis yang berbeda-beda dengan melakukan variasi kondisi dari potensi tersebut. Selanjutnya resistor 150, 680, 2K2, 4K7, dan 27K sebagai pengatur jumlah arus yang mengalir dalam suatu rangkaian. Kapasitor 1 𝜇F dan 100𝜇F sebagai penyimpan arus atau tegangan listrik. Yang keenam adalah multimeter yaitu alat yang digunakan untuk mengukur tegangan listrik, arus listrik, dan tahanan. AFG (Audio Function Generator) merupakan alat ukur yang menghasilkan gelombang. Selanjutnya adalah osiloskop digunakan untuk membaca sinyal listrik maupun frekuensi bentuk sinyal listrik. Yang kesembilan adalah power supply berfungsi untuk memberikan atau menyuplai arus listrik. Dan yang terakhir adalah kabel sebagai media penghubung antara komponen satu dengan komponen lainnya.



BAB II DASAR TEORI Salah satu fungsi transistor yang paling banyak banyak digunakan didunia. Elektronika analog adalah sebagai penguat yaitu penguat arus, penguat tegangan, dan penguat daya. Fungsi komponen semikonduktor ini dapat kita temukan pada rangkaianpres-amp mic, pres-amp head, echo, tone control, amplifier dan lain-lain. Berdasarkan cara pemasangannya ground dan pengambilan output, penguat transistor dibagi menjadi tiga yaitu Common Base (CB), Common Emittor (CE), dan Common Collector (CC) (Isparela, 2012). Rangakaian transistor adalah rangkaian komponen elektronika yang terbuat serta tersusun oleh bahan semikonduktor yang mempunyai tiga kaki yang biasa disimbolkanbasis (B), emitor (E), dan kolektor (K). Transistor sendiri dibagi menjadi dua jenis tipe yaitu transistor PNP dan juga transistor NPN yang membedakan kedua transistor tersebut yaitu dapat dilihat pada tanda panah pada area emitor (E), jika anak panah kebagian dalam, maka transistor tersebut adalah transistor PNP, sementara jika anak panah mengarah kearah luar maka transistor tersebut NPN (Zemansky, 1962). Transistor adalah suatu komponen aktif yang dibuat dari bahan semikonduktor ada dua macam yaitu transistor dwikutub (bipolar) dan transistor efek medan. Transistor digunakan dalam rangkaian untuk memperkuat isyrat artinya isyarat masukan lemah dan diubah menjadi isyarat kuat pada keluaran. Pada transistor dwikutub sambungan p-n antara emitor dan basis (Sutrisno, 1986). Transistor dapat digunakan sebagai penguat, baik sebagai penguat arus, tegangan ataupun daya. Agar transistor dapat berfungsi sebagai penguat, maka transistor harus dioperasikan pada daerah aktif. Daerah aktif dapat diperoleh dengan membuat sambungan basis-emitor (jE) diberi tegangan maju dan sambungan basiskolektor (jC) diberi tegangan balik. Perbandingan antara kuat arus keluaran dan kuat arus masukannya disebut penguatan arus (𝛽). Perbandingan antaran tegangan keluaran (Vo) dan tegangan masukannya (Vi) disebut penguatan tegangan (Kv).Tegangan masukan (input) terbesar pada saat penguat menghasilkan tegangan



keluaran tepat akan terpotong/clip disebut kepekaan tegangan penguat (kepekaan penguat). Untuk penguat emitor ditanahkan diperoleh rumus: 𝛽=



∆𝐼𝑐 ∆𝐼𝑏



Dengan 𝛽 penguatan arus, ∆Ic perubahan arus kolektor, dan ∆Ib perubahan arus basis. 𝐾𝑣 =



𝑉𝑜 𝑉𝑖



Dengan Kv penguatan tegangan, Vo tegangan keluaran (output), dan Vi tegangan masukan (input).



BAB III LANGKAH KERJA Penguatan Tegangan Langkah pertama yakni dengan membuat rangkaian sesuai dengan gambar dibawah dan mencatat nilai-nilai komponen yang digunakan.



Selanjutnya adalah memasang AFG pada frekuensi 1 kHz dengan tegangan keluaran AFG merupakan tegangan masukan (Vi) penguat. Tahapan berikutnya yaitu dengan menggunakan osiloskop double channel dimana channel 1 untuk mengukur tegangan masukan Vi dan channel 2 untuk mengukur tegangan keluaran Vo. Tegangan keluaran AFG diperbesar terus sampai tegangan keluaran penguat mulai potong/clip dan catat besar tegangan masukan (Vi) penguat. Langkah terakhir adalah mengurangi tegangan keluaran AFG dan mencatat tegangan masukan (vi) dan tegangan keluaran (Vo) penguat pada osiloskop dan setiap perubahan tegangan keluaran AFG dan lakukan percobaan atau pengambilan data minimal 12 data.



BAB IV PEMBAHASAN A. Hasil Data Pengamatan Pengukuran tegangan masukan (Vi) dan tegangan keluaran (Vo) Vi = 520 mV NO



Vi (Volt)



Vo (Volt)



1



0.14



3.2



2



0.16



3.6



3



0.20



4.4



4



0.24



5.2



5



0.26



5.6



6



0.28



6.4



7



0.30



6.8



8



0.32



7.2



9



0.34



7.6



10



0.38



8.0



11



0.42



8.8



12



0.44



9.2



13



0.48



9.6



14



0.50



10



B. Pembahasan Transistor adalah suatu komponen aktif yang dibuat dari bahan semikonduktor ada dua macam yaitu transistor dwikutub (bipolar) dan transistor efek medan. Transistor digunakan dalam rangkaian untuk memperkuat isyrat artinya isyarat masukan lemah dan diubah menjadi isyarat kuat pada keluaran. Pada transistor dwikutub sambungan p-n antara emitor dan basis (Sutrisno, 1986).



Pada praktikum kali ini akan dibahas tipe penguat emitter ditanahkan (common emitter). Pada rangkaian penguat emitter ditanahkan, tegangan V pp akan menyebabkan panjar maju hubungan basis dan emitter pada transistor. Dengan mengatur Vpp dan R kita dapat mengatur arus yang masuk pada basis. Penentuan besar kecilnya nilai arus yang masuk pada basis akan mempengaruhi arus yang dihasilkan pada kolektor. Untuk dapat mengalirkan arus, beda potensial pada kolektor harus lebih positif dari pada bagian emitter. Seperti halnya pada percobaan ini, dilakukan dua percobaan tentang penguat transistor emitter dengan menggunakan kapasitor dan tanpa menggunakan kapasitor. Kapasitor adalah komponen elektronika yang mempunyai kemampuan untuk menyimpan muatan listrik tanpa waktu tertentu. Sedangkan transistor adalah komponen semikonduktor yang mempunyai sifat menguatkan. Pada data pengamatan diatas didapat tegangan keluaran (VOut) yang lebih besar daripada tegangan masukan (V In). Karena fungsi dari kapasitor sendiri adalah sebagai penyimpan muatan. Ketika arus mengalir dari sumber menuju kapasitor maka kapasitor menyimpan muatan yang mengalir dari sumber sampai penuh didalam kapasitor dan kemudian dialirkan sehingga tegangan keluaran (V Out) yang dihasilkan pada osiloskop besar. Sedangkan pada tegangan masukan (V In) kecil karena arus yang terima seadanya dari sumber arus. Pada percobaan tanpa menggunakan kapasitor didapat V out sebesar dan Vin sebesar Percobaan tanpa menggunakan kapasitor besar tegangan masukan (VIn) yang dihasilakan adalah lebih besar daripada tegangan keluaran (V Out) yang dikarenaka tegangan langsung menuju ground tanpa adanya muatan yang disimpan menggunakan kapasitor. Yang berarti, tegangan masukan akan lebih besar dari pada tegangan keluaran. Tetapi pada percobaan tanpa mengguanakan common emitter salah karena seharusnya tegangan keluaran lebih besar dari pada tegangan masukan. Namun, pada pengolahan data tegangan masukan lebih besar dari pada tegangan keluaran. Hal ini dikarenakan terjadinya kesalahan dalam perangkaian alat sehingga menyebabkan perbedaan pada tegangan masukkan dan tegangan keluar.



BAB V KESIMPULAN Berdasarkan hasil pengamatan pada percobaan rangkaian penguat common emiter , maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : Tegangan input berbeda pada saat CE di pasang dan tidak dipasang. Adapun sifat-sifat penguat emitter yaitu sinyal output berbeda fasa 180o dan memungkinkan adanya osilasi akibat feedback, untuk mencegahnya sering dipasang feedback negatif. Sering dipakai sebagai penguat audio (frekuensi rendah). Stabilitas penguatan rendah karena tergantung stabilitas suhu dan bias transistor. Adapun penguat Common Emitter mempunyai karakteristik yaitu sinyal outputnya berbalik fasa 180 o terhadap sinyal input. Sangat mungkin terjadi osilasi karena adanya umpan balik positif, sehingga sering dipasang umpaan balik negatif untuk mencegahnya. Sering dipakai pada penguat frekuensi rendah (terutama pada sinyal audio). Mempunyai stabilitass penguatan yang rendah karena bergantung bada kestabilan suhu dan bias transistor.



DAFTAR PUSTAKA



David Halliday dkk.2010.Fisika Dasar Edisi 7 Jilid 2.Jakarta : Penerbit Erlangga. Daryanto, 2000, Fisika Teknik, PT. Rineka Cipta: Jakarta. Sunaryono dan Ahmad Taufiq. 2010. Super Tips dan Trik Fisika SMA. Jakarta : KAWAHmedia. Sutrisno. 1986. Elektronika Teori Dasar dan Penerapannya. Bandung : Penerbit ITB, terbitan pertama,1986. Tim Elektronika Dasar. 2019. Modul Praktikum Elektronika Dasar I. Malang : Universitas Negeri Malang. Tipler, P.A. 1991. Fisika Untuk Sains dan Teknik, Jilid 2. Jakarta : Penerbit Erlangga.