prakt 2. Rangkaian Bias Penguat

Rangkaian Bias Penguat Transistor (Common Emitor)
Tujuan
:
1. Merancang suatu rangkaian bias transistor.
2. Pengukuran titik kerja Q.
Tinjauan Teori
:
Ada beberapa macam variasi dari rangkaian bias seperti Two Power Supply Bias,
Fixed Bias, Self Bias dan Current Feedback Bias. Pada percobaan ini, dipilih suatu
rangkaian bias umpan balik arus yang digunakan secara luas sebagai penguat karena
memiliki stabilitas yang baik.
Didalam rangkaian, RA dan RB disebut sebagai resistor pembagi tegangan pencatu
daya VCC. Resistor emiter RE didalam rangkaian bekerja untuk menstabilkan rangkaian,
sehingga disebut sebagai resistor penstabil. Kapasitor CE berfungsi pada sinyal AC dan
akan dibahas pada eksperimen ke-7.
Jika arus pembagi tegangan IA lebih dari 10 kali arus basis IB, tegangan VB pada
pembagi tegangan RA tetap konstan tanpa memperhatikan harga dari arus basis IB dan
VCE yang ditunjukkan pada persamaan berikut:
VBE = VB − VE = VB − I E ⋅ RE
Persamaan diatas menyatakan bahwa saat IC naik karena beberapa hal, IE.RE juga
naik, dan VBE ditekan, kemudian sebagai akibatnya, kenaikan arus pada IC juga ditekan.
Hal ini berarti rangkaian biasnya stabil.
Untuk menentukan nilai resistor dari rangkaian bias umpan balik arus, hitung nilai
dari RE, RA, RB dan RC sebagai berikut:
Pertama, pilih nilai dari VCC dan beban DC RDC (=RC+RE) yang akan menentukan Icmax,
dan VE pada RE yaitu sekitar 10% dari VCC. RE diperoleh dengan persamaan berikut:
RE =
VE
I CQ
Kemudian RC diperoleh melalui persamaan:
RC = RDC − RE
Penggunaan penguatan arus hfe diperoleh pada percobaan sebelumnya dan melalui
persamaan berikut, menghitung nilai IBQ pada titik kerja Q.
I BQ =
I CQ
hfe
Asalkan arus dari pembagi tegangan IA adalah X kali IBQ dan tegangan VBE diketahui,
maka RA dan RB dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut ini:
RA =
VBE + VE
X ⋅ I BQ
RB =
VCC − VB VCC − (VBE + VE )
=
I A + I BQ
( X + 1) ⋅ I BQ
Peralatan
:
•
Breadboard
•
Transistor C8829
•
RC=1k8 Ω, RE=470 Ω, R1=47 kΩ dan R2=10 kΩ
•
DC mili Amperemeter
•
DC mikro Amperemeter
•
DC Voltmeter
•
DC Power Supply
2 buah
mA
R1
47K
B
uA
VBE
R2
10K
RC
C
1K8
10 V
VCE
E
RE
470
Prosedur dan Rangkaian Percobaan
:
1. Rangkai rangkaian percobaan diatas pada breadboard.
2. Sambungkan DC power supply 10 V pada rangkaian.
3. Dengan menggunakan Digital Avometer, ukur harga β dari transistor.
4. Dengan menggunakan DC mili Ammeter, ukur harga arus IB.
5. Bandingkan dengan teori :
IB =
VB − VBE
RB + βRE
VB =
dimana
R2
⋅ VCC
R1 + R2
6. Dengan menggunakan DC mikro Ammeter, ukur harga arus IC.
7. Bandingkan dengan teori :
I C = β ⋅ I B (β dari Avometer digital)
8. Bandingkan hasil c dengan pembagian langsung dari hasil pengukuran d dan f:
β=
IC
IB
9. Dengan menggunakan DC Voltmeter, ukur harga tegangan basis – emitor VBE.
10. Dengan menggunakan DC Voltmeter, ukur harga tegangan colector – emitor VCE.
11. Bandingkan dengan teori :
VCE = VCC − I C ⋅ ( RC + RE )
12. Gambarkan grafik pembebanan DC-nya dan titik kerja dari penguat bias tersebut!