4.3 FIXED-BIAS CONFIGURATION

     [menuju akhir]

 1. Tujuan [kembali]

    * Dapat memahami dan mengetahui mengenai konfigurasi bias tetap.

    * Dapat memahami mengenai bias pembagi tegangan.

2. Komponen [kembali]

    1). Ground

    Ground adalah titik kembalinya arus searah atau titik kembalinya arus bolak balik, bisa juga disebut sebagai titik patokan dari berbagai titik tegangan pada rangkaian elektronika.

    2). Resistor

    Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian atau juga berfungsi sebagai terminal antar dua komponen elektronika.

    3). Kapasitor

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

    4). Transistor

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

    5). Voltmeter

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

    6). Baterai

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

3. Dasar Teori [kembali]

        Suatu transistor harus diberi bias dc untuk dapat dioperasikan sebagai penguat. Titik kerja dc harus diatur agar variasi sinyal pada terminal input dapat dikuatkan/ amplifikasi dan secara akurat direproduksi pada terminaloutputRangkaian bias tetap (fix bias) untuk transistor ini cukup sederhana karena hanya terdiri atas dua resistor RB dan RC. Kapasitor C1 dan C2 merupakan kapasitor kopling yang berfungsi mengisolasi tegangan dc dari transistor ke tingkat sebelum dan sesudahnya, namun tetap menyalurkan sinyal ac-nya.
        Gambar 4.2 merupakan  konfigurasi transistor dc bias yang sederhana. Meskipun jaringan menggunakan trasistor npn, dengan mengubah semua arah arus dan tegangan,persamaan dan perhitungan tetap berlaku untuk konfigurasi transistor.

        Pada gambar 4.3 Suplai dc VCC dapat dipisahkan menjadi dua suplai (hanya untuk tujuan analisis) untuk mengurangi hubungan antara keduanya ke arus basis memungkinkan.

        Forward Bias of Base Emitter
    Menurut persamaan tegangan kirchhoff dalam arah searah jarum jam untuk loop.
    Sehingga didapat nilai IB:
    
        Collector-Emitter Loop
        Menerapkan hukum tegangan Khirchoff searah jarum jam sekitar titik tertutup yang ditunjukkan loop dari gambar 4.5 menghasilkan persamaan :

        VCE VCC ICRC


        Level tegangan seperti VCE ditentukan dengan menempatkan kabel positif (merah) voltmeter di terminal kolektor dengan kabel negatif (hitam) di terminal emitor seperti ditunjukkan pada Gambar 4.6. Vc adalah tegangan dari kolektor ke ground dan diukur seperti yang ditunjukkan pada gambar yang sama.

        Saturasi Transistor

     Istilah kejenuhan diterapkan pada sistem apa pun di mana level telah mencapai nilai maksimumnya.Untuk transistor yang beroperasi di wilayah saturasi, arus adalah nilai maksimum untuk desain tertentu.

        Dengan Hukum ohm kita dapat menentukan resistansi antar terminal kolektor dan emitor, sehingga didapat persamaan:
saturasi yang dihasilkan untuk konfigurasi bias tetap pada gambar 4.10 adalah:

        Analisis Garis Beban
         Analisis garis beban ialah beban Persimpangan dari dua plot yang menentukan kondisi operasi aktual untuk pekerjaan jaringan. Resistor beban RC untuk konfigurasi fixed-bias akan menentukan kemiringan persamaan jaringan dan persimpangan yang dihasilkan antara dua plot. Semakin kecil tahanan beban, semakin besar semakin curam kemiringan garis beban jaringan.


        Pada gambar 4.12 pada output karakteristik adalah dengan menggunakan fakta berupa garis lurus ditentukan oleh dua titik. Apabila kita memilih Ic menjadi 0 mA, kita menentukan sumbu horizontal sebagai garis dimana satu titik berada.

4. Example, Problem, dan Pilihan Ganda [kembali]

A. Example

    1). Tentukan konfigurasi bias tetap dari gambar dibawah ini

            a). IBQ dan IcQ-
            b). VCEQ-
            c). VB  dan VC-
            d). VBC-
            Jawab:
    2). Hitunglah tingkat kejenuhan jaringan pada tingkat dibawah ini
            Jawab:


    3). Diberikan garis beban pada gambar dibawah ini dan titik Q yang ditentukan, tentukan nilai yang diperlukan dari Vcc,Rc,Rb untuk konfigurasi bias tetap
        Jawab:

B. Problem

            1). tentukanlah nilai:

Jawab:
\
        

            2). tentukanlah:


Jawab:
            3). tentukanlah nilai:
Jawab:

C. Pilihan Ganda

    1.Pada bias pembagi tegangan, anda harus menggunakan
       a. penyedia daya negatif                   c. Resistor
       b. Penyedia daya                              d. Ground
    2. Salah satu tugas penting yang dilakukan transistor adalah
        a. Menguatkan sinyal lemah            c. Meluruskan garis tegangan
        b. Mengatur tegangan                   d. Memancarkan cahaya
    3. Jika resistor kolektor turun menjadi nol dalam sebuah rangkaian berbias garis beban akan
        a. Horizontal                                    c. Tak berguna
        b. Vertikal                                       d. Datar

5. Prosedur, Gambar dan Video Rangkaian [kembali]

    Prosedur Percobaan :

  1. siapkan komponen rangkaian yang diperlukan pada proteus.
  2. susunlah komponen-komponen tersebut sesuai petunjuk menjadi suatu rangkaian yang kompleks.
  3. setelah semua komponen terangkai, maka cobalah untuk menjalankannya.

    Gambar Rangkaian    

    Rangkaian 4.2

    Rangkaian 4.3



    Rangkaian 4.4


    Rangkaian 4.5


    Rangkaian 4.6


    Rangkaian 4.7

    Prinsip Kerja:

Ini merupakan gambar rangkaian 4.7

Komponen yang digunakan 2 resistor, 2 kapasitor, 1 transistor,  2 DC voltmeter, 2 DC Ampermeter, dan sebuah sumber tegangan 12 V

ketika rangkaian dihubungkan dengan input dan output ac, maka tegangan masuk ke transistor dan mengaktifkan transistor, transistor aktif ditandai dengan nilai VBE lebih dari 0,6V yaitu 0,68V. dikarenakan transistor aktif maka power supply sebesar 12 volt mengalirkan arus melewati RB menuju terminal base kemudian menuju terminal emitor lalu ke ground. dan ada juga arus yang mengalir melewari RC kemudian ke terminal collector lalu menuju terminal emitor dan berakhir di ground. karena ada arus yang mengalir pada masing masing terminal maka dapat di ukur tegangan dan arus pada masing masing terminal tersebut. bisa dilihat nilai dari arus IB sebesar 47,2  mikroampere sesuai dengan rumus IB=(VCC-VBE)/RB, nilai arus IC sebesar 2.35 miliampere yang sesuai dengan rumus IC=beta x IB, nilai VBC sebesar 6,15V dan VCE sebesar 6,83V yang nilainya sesuai dengan example pada buku.

    Rangkaian 4.9


    Rangkaian 4.10


    
    Video simulasi Rangkaian
        4.2 dan 4.3

        4.4

        4.5
        
        4.6

        4.10


6. Download File [kembali]


Download Gambar

Download gambar 4.2 [disini]

Download gambar 4.3 [disini]

Download gambar 4.4 [disini]

Download gambar  4.5 [disini]

Download gambar 4.6 [disini]

Download gambar 4.7 [disini]

Download gambar 4.9 [disini]

Download gambar 4.10 [disini]


Download Video

Download video 4.2 dan 4.3 [disini]

Download video 4.4 [disini]

Download video 4.5 [disini]

Download video 4.6 [disini]

Download video 4.10 [disini]

Download Datasheet Transistor 2N2222 [disini]


[menuju awal]

Tidak ada komentar:

Posting Komentar