Karakteristik Transistor Emitor Bersama [PDF]

Citation preview

Karakteristik Transistor Emitor Bersama Tujuan Percobaan Setelah melakukan percobaan ini, anda diharapkan dapat : 1. Menggambarkan macam-macam karakteristik transistor emitor bersama; 2. Menentukan resistansi masukan, resistansi keluaran dan penguatan arus dari kurva karakteristik transistor emitor bersama.



Dasar Teori Karakteristik arus/tegangan sangat berguna untuk mempelajari kerja transistor pada suatu rangkaian. Untuk mendapatkan karakteristik ini, transistor harus diberi bias yang benar.



Gambar 1.1 rangkaian untuk mendapatkan karakteristik transistor emior bersama Dalam percobaan ini akan dilakukan pengukuran untuk mendapatkan karakteristik transistor emitor bersama. Ada tiga jenis karakteristik transistor CE yaitu : 1. Karakteristik input masukan 2. Karakteristik transfer (pindahan) 3. Karakteristik output (keluaran).



Karakteristik Masukan Transistor Emitor Bersama Dalam karakteristik masukan menunjukkan hubungan perubahan arus masukan terhadap perubahan tegangan masukan ( dalam hal ini lb dan Vbe) dengan menjaga tegangan keluaran konstan (Vce). Masukan dalam hal ini basis, akan mendapat forward bias Vbb sehingga kurva yang terjadi akan mirip dengan karakteristik dioda. Kurva ini akan menentukan besarnya resistansi masukan transistor yang besarnya adalah perbandingan perubahan tegangan masukan terhadap arus masukan, seperti dalam contoh berikut: Rin =



Vbe Ib



Karakteristik Transfer Transistor Emitor Bersama Karakteristik pindahan transistor menunjukkan hubungan perubahan arus keluaran (Ic) terhadap perubahan arus masukan (Ib) dengan tegangan keluaran dijaga konstan (Vce). Untuk mendapatkan gambaran yang lebih jelas tentang karakteristik pindahan ini dapat dibuat lebih dari satu kurva yaitu dengan membuat kurva untuk beberapa nilai Vce sehingga diperoleh gambar sebagai berikut. Dari kurva pindahan ini menunjukkan penguatan arus transistor emitor bersama (hfe),yaitu perbandingan antara perubahan arus keluaran terhadap arus masukan. hfe=



Ic Ib



Karakteristik Keluaran Transistor Emitor Bersama Karakteristik keluaran transistor dalam konfigurasi transistor emitor bersama menunjukkan hubungan perubahan arus keluaran (Ic) terhadap perubahan tegangan keluaran (Vce) dengan menjaga arus masukan konstan (Ib). Karakteristik keluaran merupakan sekelompok kurva yang dihasilkan dari beberapa nilai Ib, sehingga dari kurva ini dapat ditentukan resistansi keluaran transistor emitor bersama. Bahkan dengan menentukan nilai tertentu Vce dalam kurva, dapat pula ditentukan nilai penguatan arusnya.



Alat dan Bahan 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.



DC catu daya 0-30 volt Multimeter Osiloskop Transistor BD 130 Potensiometer 1 K ohm Potensiometer 220 ohm Resistor 47K Resistor 1 K Resistor 1K5 Proto Board Kabel penghubung



1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah secukupnya



Langkah Percobaan A. Karakteristik Masukan Transistor CE 1. Menyusun rangkaian percobaan seperti pada gambar di bawah ini.



2. Memastikan posisi multimeter pada posisi yang tepat (A meter atau V meter) dengan range yang telah disesuaikan dengan potensiometer pada posisi minimum. 3. Mengatur tegangan catu daya pada 6 volt dan hubungkan dengan rangkaian 4. Memperhatikan tabel pengukuran aturlah P1 sehingga Vbe menunjukkan nilai 0,1. Baca petunjuk ampere meter dan catat dalam tabel 5. Menaikkan Vbe dengan memutar potensiometer P1 untuk harga 0,2 V , 0,3 V, sampai 0,7 V (sesuai tabe), catat penunjukkan Ib dan isikan dalam tabel. 6. Mengembalikan potensiometer pada posisi semula (minimum) 7. Mengaturtegangan catu daya untuk tegangan 9V 8. Mengulangi langkah 4,5, dan 6 9. Setelah selesai matikan semua peralatan



B. Karakteristik Transfer Transistor Emitor Bersama 1. Menyusun rangkaian seperti pada gambar di bawah ini.



2. Memastikan kedua multimeter pada posisi ampere meter, potensiometer pada posisi minimum. 3. Atur catu daya pada tegangan 6V dan hubungkan ke rangkaian. 4. Memperhatikan tabel pengukuran di bawah ini! Atur potensiometer P1, sehingga arus basis (Ib) menunjukkan 0,2 mA, baca penunjukan arus kolektor (Ic) catat dalam tabel. 5. Menaikkan harga Ib dengan mengatur P1 sesuai dengan setahap demi setahap. Catat penunjukan arus kolektor untuk setiap langkah dan masukkan dalam tabel. 6. Mengembalikan potensiometer pada posisi semula (minimum) 7. Atur tegangan catu daya untuk teganan 9V 8. Mengulangi langkah 4,5 dan 6 9. Setelah selesai matikan semua peralatan



C.Karakteristik Keluaran Transistor Emitor Bersama 1. Susunlah rangkaian seperti pada gambar dibawah ini.



Gambar 1.5 2. Memastikan kedua multimeter pada posisi ampere meter untuk mengukur arus basis (Ib) dan arus kolektor (Ic), Vce diukur dengan osiloskop P1 dan P2 pada posisi minimum 3. Atur tegangan catu daya pada tegangan 9V dan hubungkan kerangkaian 4. Pelajari dan perhatikan tabel pegukuran 5. Atur potensiometer P1 sehingga arus basis (Ib) menunjukkan 10A, 12A 6. Atur P2 sehingga Vce menunjuk 0,25 V,catat penunjukkan arus kolektor dan isikan dalam tabel



7. Putar lagi P2 sehingga Vce akan bertambah untuk harga 0,5V, 0,75V dan seterusnya sesuai dengan tabel dan catat penunjukan arus kolektor untuk setiap langkah (jaga penunjukkan Ib sesuai tetap, jika berubah dikembalikan ke harga semula dengan mengatur P1). Isikan pada tabel 8. Mengembalikan P2 ke posisi minimum 9. Atur P1 sehingga arus dasar menunjuk 20mA 10. Mengulangi langkah 6,7 dan 8 11. Mengulangi langkah 9 dan 10 untuk Ib = 30mA dan Ib = 40mA 12. Mengembalikan posisi P1, P2 dan juga catu daya pada posisi minimum 13. Mematikan semua peralatan



Data Percobaan Tabel 1.1 Vbe Vce = 6V Vce = 9 V



0,1 0 0



Ib = (mA) Ib = (mA)



0,2 0 0



0,3 0 0



0,4 0 0



0,45 0 0



0,5 0.12 2 0.12 2



0,55 0.84 4 0.84 4



0,6 5.87 5.87



Tabel 1.2 Ib Vce = 6V Vce = 9 V



Ib ( μA ¿ 10 20 30 40



Ic = (mA) Ic = (mA)



Vce (V) Ic = (mA) Ic = (mA) Ic = (mA) Ic = (mA)



0,25 1.23 2.54 3.67 4.90



0,2 24.8 1 25.0 9 0,5 1.23 2.55 3.68 4.91



0,4 48.8 8 49.5 1 0,75 1.23 2.55 3.68 4.91



0,6 72.54 73.09



1,0 1.23 2.55 3.68 4.91



0,8 95.3 1 96.5 3 1,5 1.23 2.56 3.70 4.93



1,0 118.74 119.14



2 1.24 2.56 3.70 4.94



1,4 121.54 162.18



3 1.24 2.58 3.72 4.96



1,8 201.56 204.40



4 1.25 2.59 3.74 4.98



2,2 241.22 246.35



6 1.26 2.61 3.77 5.03



Tabel 1.3



Keselamatan Kerja 1. 2. 3. 4.



Yakinkan posisi alat ukur sesuai dengan pengukuran yang dilakukan! Sebelum dihubungkan dengan sumber daya. Periksakan ke Instruktur. Peukur disusun sehingga tidak mengganggu percobaan dan mudah dalam pembacaan Komponen dan penghubung atau alat lain yang tidak dipergunakan dijauhkan dari papan percobaan



8 1.27 2.63 3.80 5.07



Analisis Berdasarkan percobaan Dari percobaan rangkaian 1.1, dapat dianalisa bahwa minimum tegangan dari transistor BC 135 adalah sebesar 0.5 V. Hal tersebut dapat kita lakukan dengan mengatur potensiometer, dimana arus baru dapat mengalir ketika potensio diaturdanberada pada posisi Vbe = 0,5 Dapat dilihat juga bahwa tegangan sumber atau Vce tidak mempengaruhi kenaikan dari arus pada kaki kolektor (Ic) . Tetapi yang mempengaruhi arus keluaran pada Ic adalah besar kecilnya resistansi pada kaki basis. Semakin besar resistansi pada kaki basis maka semakin besar juga arus keluaran pada kaki kolektor transistor. Itu artinya besar resistansi pada basis berbanding lurus dengan besar arus Ic. kita juga dapat menghitung perubahan tegangan masukan terhadap arus masukan (Rin) dengan rumusRin =



Vbe Ib



Tabel 1.1 6 Volt Vbe 0.1 = =0.8 Ic 0 ,122 Vbe 0.2 Rin= = = 0.237 Ic 0.844 Vbe 0.3 Rin= = = 30 Ic 0,01 Vbe 0.4 = Rin = = 40 Ic 0,01 Rin=



9 Volt Vbe 0.45 = = 45 Ic 0,01 Vbe 0.5 = Rin = =50 Ic 0,01 Vbe 0.55 = Rin = = 55 Ic 0,01 Vbe 0.6 = Rin = = 30 Ic 0,02 Rin =



VI.Tugas dan Pertanyaan 1. Gambarkan karakteristik masukan, karakteristik transfer dan karakteristik keluaran dari transistor konfigurasi emitor bersama dengan skala yang benar! 2. Tentukan nilai resistansi masukan dari kurva karakteristik masukannya ! 3. Tentukan nilai penguatan arus transistor dari kurva karakteristik transfer! 4. Tentukan resistansi keluaran transistor dari kurva karakteristik keluaran! 5. Bandingkan hasil yang diperoleh dengan nilai yang ada pada data book. 6. Bagaimana pendapat anda tentang konfigurasi transistor yang lain CB maupun CE! 7. Apa kesimpulan yang anda peroleh dari percobaan ini? Jawab :



1. Gambar Karakteristik a. Karakteristik Masukan



Karakteristik masukan BD 130 VBE 6V 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0.1



0.2



0.3



0.4



0.45



0.5



0.55



0.6



karakteristik tabel 1.1 [6V]



0.9



Karakteristik masukan BD 130 VBE 9V



0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0.1



0.2



0.3



0.4



0.45



karakteristik tabel 1.1 [6V]



0.5



0.55



0.6



b. Karakteristik Transfer



Karakteritik Transfer BD 130 6V



25



20.3



20 16



15 11.8 10



8.6 6.4



5 1.5



0 0.2



4.26



3 0.4



0.6



0.8



1.0



1.4



1.8



2.2



Karakteritik tabel 1.2 [6V]



Karakteritik Transfer BD 130 9V



25



20.3



20 16



15 11.8 10



8.6 6.4



5 1.5



0 0.2



3 0.4



4.26



0.6



0.8



1.0



Karakteritik tabel 1.2 [6V]



1.4



1.8



2.2



c. Karakteristik Keluaran



karakteristik tabel 1.3a 10 0.4



0.35



0.35 0.3



0.3 0.3



0.29



0.29



0.29



0.28



0.34



0.32



0.31



0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 0.25



0.5



0.75



1.0



1.5



2



3



4



6



8



IC



Column1



karakteristik tabel 1.3b



Ib



1.2 1 0.8 0.81



0.81



0.82



0.83



0.88



0.85



0.84



1.01



0.96



0.91



0.6 0.4 0.2 0 0.25



0.5



0.75



1.0



1.5



2



karakteristik tabel 1.3



3



4



6



8



karakteristik tabel 1.3c 2.5 2 1.64



1.61



1.58



1.57



1.56



1.5 1.54



1.94



1.84



1.73



1.69



1 0.5 0 0.25



0.5



0.75



1



1.5



2



3



4



6



8



Series 1



karakteristik tabel 1.3d 3.5 3 2.5



2.34



2.38



2.36



2.4



2.44



2.47



2.93



2.78



2.62



2.55



2 1.5 1 0.5 0 0.25



0.5



0.75



1. BC 550



1.0



1.5 Series 21



3



4



6



8



karakteristik tabel 1.3a 3.2 3.14 3.1



3.07



3



2.99



2.96 2.9 2.8



2.83



2.86



2.87



2.92



2.9



2.88



2.7 2.6 0.25



0.5



0.75



1.0



1.5



2



3



4



6



Column1



karakteristik tabel 1.3b 6.6 6.4



6.37 6.22



6.2 6.06



6 5.8



5.98



5.75



5.79



5.81



5.83



5.91



5.87



5.6 5.4 0.25



0.5



0.75



1.0



1.5



2



karakteristik tabel 1.3



3



4



6



8



8



2.



karakteristik tabel 1.3c 10



9.91



9.8 9.67



9.6 9.44



9.4



9.31



9.2 9 8.99



9.02



9.19



9.14



9.08



9.06



8.8 8.6 8.4 0.25



0.5



0.75



1



1.5



2



3



4



6



8



Series 1



karakteristik tabel 1.3d 13.5 13.04



13 12.74 12.5



12.42 12.26



12 11.77



11.78



11.91



11.96



12.03



12.11



11.5



11 0.25



0.5



0.75



1.0



1.5



Series 12



3



4



6



8