3.5 COMMON-EMITTER CONFIGURATION

[menuju akhir]

 1. Tujuan [Kembali]

   A.Mengetahui serta memahami aplikasi dari transistor dalam rangkaian listrik

   B.Mampu menerapkan dan menjelaskan prinsip cara kerja setiap rangkaian

   C.Mampu membuat rangkaian 


 2. Alat dan Bahan [Kembali]

  1. Baterai 

    Baterai merupakan perangkat yang digunakan untuk memberi daya terhadap alat yang membutuhkan aliran listrik. baterai juga merupakan komponen elektronika penghasil sumber tegangan pada rangkaian.


 

          2. Amperemeter DC

                
                                   

    Amperemeter adalah alat untuk mengukur kuat arus yang mengalir dalam rangkaian.



            3. Transistor


  Transistor adalah sebuah komponen elektronika yang digunakan untuk penguat, sebagai sirkuit pemutus, sebagai penyambung, sebagai stabilitas tegangan, dan modulasi sinyal. Transistor memiliki 3 terminal.                                



            4. Grounding
                            
    Grounding berfungsi sebagai proteksi peralatan elektronik atau instrumentasi sehingga dapat mencegah kerusakan akibat adanya bocor tegangan dan untuk menetralisir cacat (noise) yang disebabkan baik oleh daya yang kurang baik ataupun kualitas komponen yang tidak standar.
            

           

            5. Osiloskop

        Osiloskop adalah alat ukur elektronika yang berfungsi untuk memproyeksikan frekuensi dan sinyal listrik dalam bentuk grafik.



            6. Voltmeter

                Voltmeter merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengukur tegangan listrik dalam suatu rangkaian listirk. umumnya bentuk penyusunannya paralel berdasarkan tempat komponen yang akan diukur.



 3. Dasar Teori [Kembali]

Bipolar Junction Transistor(BJT) merupakan salah satu jenis transistor yang paling umum dalam komponen elektronika. Transistor BJT memiliki 3 terminal berupa base (b), emitter(e), dan collector (c). BJT terbagi menjadi 2 jenis yaitu, Transistor NPN yang merupakan persambungan tiga susunan lapisan bahan semikonduktor yaitu bahan n, bahan p, dan bahan n, dan  transistor PNP merupakan persambungan tiga susunan lapisan bahan semikonduktor yaitu bahan p, bahan n, dan bahan p.


    a)     NPN Transistor
            
            Berdasarkan kode singkatan namanya, N berarti Negatif sedangkan P berarti Positif. Sehingga NPN merupakan singkatan dari Negatif-Positif-Negatif, yang mana pada transistor NPN terminal base akan positif terhadap emitter. Dalam simbol gambar, transistor NPN ditandai dengan kaki emitter mengarah menuju emitter, yang  menandakan arah arus output keluarannya

 

(FIG 3.12. transistor npn)

                Sehingga pada transistor NPN, arus akan masuk melalui collector dan keluar menuju emitter.

Akan tetapi, arus tidak mengalir dari collector menuju emitter sebelum adanya aliran arus dari base menuju emitter. Bisa dikatakan, base ibarat saklar agar aliran arus dari collector dapat mengalir menuju keluaran emitter. Selain itu,  arus yang dibutuhkan dalam aliran base tidaklah besar karena sedikit arus saja sudah cukup untuk menggerakan pergerakan arus dari collector menuju emitter.  Untuk bisa menggerakkan arus dari base menuju emitter biasanya dibutuhkan tegangan minimal 0,7V untuk transistor yang berbahan silicon.


       b)    PNP Transistor

               Untuk transistor PNP (Positif-Negatif-Positif) terminal base akan selalu negatif terhadap emitter. Sedangkan dalam simbol gambar, transistor PNP ditandai dengan kaki emitter menghadap ke dalam. Sehingga, pada transistor PNP aliran arus akan masuk melalui emitter dan keluar melalui collector dan terminal base.


                Berbeda dengan transistor NPN yang dimana sumber kontrolnya adalah ketika arus masuk melalui terminal base, pada transistor PNP sumber kontrolnya adalah arus yang keluar melalui terminal base.

(FIG 3.12 transistor pnp)




    Arus emitor,kolektor dan basis ditampilkan dalam arus konvensionalnya, meskipun konfigurasi transistor telah berubah, hubungan saat ini berkembang sebelumnyaa untuk konfigurasi basis umum masih dapat diterapkan.artinya, 


                                    IE= IC + IB and IC=α IE

IE = arus emitter

IC = arus collector

IB = arus base

Pada gambar 3.13a disebelah kanan garis putus-putus vertikal di  VCEsat dan diatas kurva IB sama dengan nol. Wilayah sebelah kiri VCEsat disebut wilayah saturasi. 

Karakteristik kolektor pada gambar 3.13 bahwa IC tidak sama dengan nol jika IB adalah nol.untuk konfigurasi umum base, ketika arus masuk IE sama dengan nol,arus kolektor hanya sama dengan ICO,arus saturasi balik ,sehingga kurva IE=0 dan sumbu tegangan adalah untuk semua tujuan praktis.


Perbedaan karakteristik kolektor dapat diturunkan melalui persaaman :


Substitusi

Rumusan 

Untuk referensi dimasa mendatang, arus kolektor ditentukan oleh kondisi IB = 0  µA diberi notasi yang ditunjukkan oleh persamaan berikut: 



Gambar 3.14 kondisi disekitar arus yang baru ini ditunjukkan oleh referensi yang ditetapkan 
 



  •  Beta (β)

         Dalam mode DC, level Ic dan Ib terkait dengan kuantitas yang disebut beta dan ditentukan oleh persamaan berikut:


Untuk situasi AC, beta ac telah didefinisikan sebagai berikut:

    

Suatu hubungan dapat dikembangkan antara β dan  α menggunakan hubungan dasar yang telah diperkenalkan sejauh ini.menggunakan β = IC/IB dimana IB sama dengan IC/β dan dari α = IC/IE dimana IE = IC/α menjadi persamaan berikut 



Dan membagi kedua sisi persamaan dengan IC akan menghasilkan 



diturunkan menjadi:

seperti ditunjukkan pada gambar 3.13a beta adalah parameter yang sangat penting karena menyediakan hubungan langsung antara level arus input dan output sirkuit untuk konfigurasi emitor umum. persamaannya adalah sebagai berikut


  • Bias

    Bias yang tepat dari penguat common-emitter dapat ditentukan dengan cara yang diperkenalkan untuk konfigurasi common base .asumsikan bahwa dengan resistor npn seperti yang ditunjukan pada gambar 3.18 dan diminta untuk menerapkan bias yang tepat untuk menempatkan perangkat di wilayah aktif


Langkah pertama adalah menunjukkan arah IE seperti yang ditetapkan oleh panah di transistor simbol seperti pada Gambar 3.18b.

Langkah kedua, arus lainnya diperkenalkan seperti yang ditunjukkan, mengikuti hukum Kirchhoff saat ini: IC + IB = IE. Artinya, IE adalah jumlah dari IC dan IB dan baik IC dan IB harus memasuki struktur transistor.

Langkah ketiga, persediaannya diperkenalkan dengan polaritas yang akan mendukung arah IB dan IC yang dihasilkan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.18c untuk melengkapi gambar. Pendekatan yang sama dapat diterapkan pada transistor pnp. Jika transistor pada Gambar 3.18 adalah transistor pnp, semua arus dan polaritas pada Gambar. 3.18c akan dibalik.

 



  •  Breakdown Region

Pada Gambar 3.19 ditunjukkan karakteristik dampak pada tingkat VCE yang tinggi. Pada tegangan kolektor-emitor maksimum ketika tetap berada di wilayah operasi stabil yang aktif, Pada arus basis tingkat tinggi, arus hampir naik secara vertikal, sedangkan pada tingkat yang lebih rendah suatu medan/wilayah meningkat. Wilayah ini sangat penting karena peningkatan arus menghasilkan penurunan tegangan— berbeda dari elemen resistif mana pun di mana peningkatan arus menghasilkan peningkatan penurunan potensial melintasi resistor. Daerah seperti ini dikatakan memiliki sebuah Karakteristik resistansi negatif.

Meneliti daerah kerusakan transistor di emitor bersama konfigurasi.



 4. Percobaan, Problem, Example [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.



  • Rangkaian gambar 3.12 a
            Prinsip Kerja :
          1.  Pilih komponen yang akan digunakan seperti 2 buah batera sebagai sumber tegangan, transistor NPN, dan satu buah ground pada software proteus.
            2. Tambahkan alat ukur amperemeter, voltmeter, dan osiloskop
            3. Rangkai atau hubungkan setiap komponen dengan kabel
            4. Amperemeter dirangkai secara seri dan voltmeter dirangkai secara paralel
            5. Setalah komponen dirangkai, cobalah untuk disimulasikan.
            6. Pada rangkaian terdapat nilai arus yang dimana aliran arus mengalir dari base menuju emitter
            7. Pada rangkaian gelombang pada osiloskop berbentuk lurus karena menggunakan sumber                                         tegangan batrai yang merupakan arus dc







  • Rangkaian Gambar 3.12 b

    Prinsip Kerja :

          1.  Pilih komponen yang akan digunakan seperti 2 buah batera sebagai sumber tegangan, transistor NPN, dan satu buah ground pada software proteus.
            2. Tambahkan alat ukur amperemeter, voltmeter, dan osiloskop
            3. Rangkai atau hubungkan setiap komponen dengan kabel
            4. Amperemeter dirangkai secara seri dan voltmeter dirangkai secara paralel
            5. Setalah komponen dirangkai, cobalah untuk disimulasikan.
            6. Pada rangkaian terdapat nilai arus yang dimana aliran arus pada transistor PNP aliran arus akan masuk melalui emitter dan keluar melalui collector dan terminal base.
            7. Pada rangkaian gelombang pada osiloskop berbentuk lurus karena menggunakan sumber tegangan batrai yang merupakan arus dc







  • Rangkaian gambar 3.18
           1.  Pilih komponen yang akan digunakan seperti 2 buah baterai sebagai sumber tegangan, transistor PNP, dan satu buah ground pada software proteus.
            2. Tambahkan alat ukur amperemeter, voltmeter, dan osiloskop
            3. Rangkai atau hubungkan setiap komponen dengan kabel
            4. Setalah komponen dirangkai, cobalah untuk disimulasikan.
            

          






  •    Example

1.    Dengan menggunakan karakteristik gambar 3.13. Tentukan IC pada IB = 30 30 µA dan VCE = 10V

           Solusi

           Di persimpangan IB = 30 µA dan VCE = 10V, IC= 3,4 mA

2.    Dengan menggunakan karakteristik gambar 3.13, tentukan Ic pada Vbe=0,7 V dan Vce=15V

Solusi :

Menggunakan Gambar 3.13b, IB=20 µA dan pada Vbe=0,7 V. dari gambar 3.13a kita menemukan bahwa IC=2,5 mA di persimpangan IB =20 A dan Vce=15V

 

  • Problem

1.   Jelaskan ICBO dan ICEO. Bagaimana perbedaan antara keduanya?, Bagaimana hubungannya?, apakah besarnya sama?

               Jawaban :

              ICBO dan ICEO adalah dua parameter yang berbeda, ICBO berarti arus bocor c-b dengan rangkaian terbuka emitor, ini diperkuat ketika dalam mode emitor bersama, dengan ICEO (rangkaian terbuka basis ditambahkan  ke arus basis. Oleh karena itu istilah ICEO = (1+β)ICBO , yang memperhitungkan arus bocor dimana ICBO termasuk dalam I­CEO.


2.    Hitunglah nilai RC dan RE! jika diketahui VCC = 12V, VEE = 6,4V. Dan pada titik kerja Q nilai IE= 2mA dan VCB = 6V

            Jawab :

                VCC= (IC x RC) + VCB

                12V = 2mA.  RC + 6V

                 RC = 3 ohm

 

                 VEE = IE.RE + VEB

                   6,4V = 2mA . RE + 0

                RE = 3,2 k ohm

3.    Sebuah rangkaian CE menggunakan sebuah BJT yang mempunyai resistansi collector RC = 6,8k dan catu daya VCC = 10V. Tentukan harga tegangan bias VBE yang diperlukan untuk mengoperasikan transistor pada VCE = 3,2V!

            Jawab :


 5. Video Simulasi, Pilihan Ganda [Kembali]

  • Video Rangkaian

  1. Rangkaian gambar 3.12a










2. Rangkaian gambar 3.12 b







3. Rangkaian gambar 3.18






  • Pilihan Ganda




1.    Pada transistor npn, pembawa mayoritas pada basis adalah :

a. Elektron bebas 

b. Lubang  

c. Tidak ada

d. Keduanya


Jawab : A

Pada prinsipnya pengoperasian transistor PNP dan NPN menggunakan pemanfaatan yang disebut dengan hole dan elektron yang di desain sedemikian rupa sehingga akan menghasilkan jenis transistor tertentu.Secara umum pada transistor PNP, pembawa muatan mayoritas adalah “hole”, sedangkan pada transistor NPN pembawa muatan mayoritas adalah “elektron”transistor jenis PNP menggunakan pembawa arus hole


2.    Menaikkan tegangan sumber kolektor akan menaikkan :

a. Arus basis

b. Arus kolektor  

c. Arus emiter 

d. Tidak ada jawaban yang benar


Jawab : B

Arus inilah yang diinjeksikan ke daerah basis oleh emitor, yang sebagian besar kemudian berlanjut ke kolektor dan keluar ke beban kolektor. Hal ini yg membuat ketika tegangan sumber kolektor di naikkan maka arus kolektor juga ikut naik


3.   Jika resistor kolektor turun menjadi nol dalam sebuah rangkaian berbias basis, garis beban akan :

a. Horisontal

b. Vertikal 

c. Tak berguna

d. Datar


Jawab: B

Dalam rangkaian berbias basis, apabila tahanan pada kolektor di turunkan menjadi nol, maka tahanan akan tidak berjalan yg menyebabkan garis tahanan atau beban akan konstan dan membentuk garis Vertikal


6. Download [Kembali]


[menuju awal]

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Postingan (Atom)

Entri yang Diunggulkan

Elektronika

 BAHAN PRESENTASI UNTUK MATA KULIAH  ELEKTRONIKA C Disusun Oleh : Nabilah Darma Fitri 2210953003 Dosen Pengampu : Dr. Darwison, M.T JURUSAN ...

  • Elektronika
     BAHAN PRESENTASI UNTUK MATA KULIAH  ELEKTRONIKA C Disusun Oleh : Nabilah Darma Fitri 2210953003 Dosen Pengampu : Dr. Darwison, M.T JURUSAN ...