Pekerjaan Rumah #6 Penguat Sinyal Kecil Transistor tunggal

Pekerjaan Rumah #6
Penguat Sinyal Kecil Transistor tunggal
EL2005 Elektronika Sem 2 2013-2014
Perhatikan rangkaian penguat pada Gambar 1. Jika transistor ketika aktif memiliki  120 dan
,
batas saturasi
, dan batas cut-off
. Sumber sinyal memiliki resistansi Rsig 1k
dan resistansi beban Rload 3k. Kapasitor kopling dapat dianggap cukup besar sehingga reaktansinya dapat
diabaikan.
1. Carilah titik kerja arus kolektor ( ) dan tegangan kolektor emitor ( ) transistor pada rangkaian
tersebut.
2. Tentukan parameter rangkaian ekivalen sinyal kecil transistor.
3. Gambarkan rangkaian ekivalen sinyal kecil penguat tersebut.
4. Hitung parameter penguat untuk sinyal kecil Av0, Ri, dan Ro.
5. Gambarkan rangkaian pengganti penguat sinyal kecil dengan Av0, Ri, dan Ro.
6.
7.
8.
9.
10.
Hitung Av dan Gv penguat keseluruhan ketika terhubung ke sumber sinyal dan beban.
Tuliskan persamaan sinyal tegangan lengkap pada emitor
Tuliskan persamaan sinyal tegangan lengkap pada basis
Berapakah tegangan maksimum pada sumber vsig yang membuat transistor masuk batas saturasi?
Berapakah tegangan minimum pada sumber vsig yang membuat transistor masuk batas cut-off?
+10V
3,9k
68k
Rsig
C1
C2
Rload
vsig
Ro
Ri
Gambar 1 Rangkaian soal
Petunjuk:
 Arus pada resistor 3,9k sama dengan arus emitor transistor
 Batas saturasi dapat dicari dengan memperhatikan tegangan
 Batas cut-off dapat dicari dengan memperhatikan tegangan
Jawab
1. Asumsi: aktif sehingga dari rangkaian dapat dibentuk persamaan KVL:
Asumsi benar karena
dan diperoleh
2. Parameter rangkaian ekivalen sinyal kecil
dan
3. Rangkaian ekivalen sinyal kecil penguat tersebut:
68k
Rsig
Vsig
v
r
gmv
3,9k
v
RL
4. Menghitung penguatan tegangan Av0 beban terbuka
Dengan KCL pada simpul output:
Menghitung Ri :
Gunakan transformasi sumber pada transkonduktansi
Menghitung Ro :
Catatan: perhitungan Ri dan Ro seperti di atas kurang tepat mengingat Rsig dan RL yang seharusnya ikut
berpengaruh tidak diperhitungkan.
5. Rangkaian pengganti sinyal kecil adalah sbb. (dalam tanda kotak garis putus-putus):
Ro
Rsig
Vsig
vi
Ri
Av0 vi
v
RL
6. Av dan Gv penguat keseluruhan ketika terhubung ke sumber sinyal dan beban.
7. Persamaan sinyal tegangan lengkap pada emitor
8. Persamaan sinyal tegangan lengkap pada basis
9. Saat memasuki batas saturasi
10. Saat memasuki batas cut-off