Solusi Pekerjaan Rumah #4 Karakteristik IV BJT EL2005 Elektronika

Solusi Pekerjaan Rumah #4
Karakteristik IV BJT
EL2005 Elektronika Sem 2 2013-2014
1. Perhatikan rangkaian pada Gambar 1. Transistor yang digunakan memiliki IS=10fA dan =100.
a. Carilah I jika VCC=5V dan R=10k(pada keadaan ini VCC >> VBE sehingga VBE dapat dianggap
0,7V.
b. Ulangi soal pada (a) untuk VCC=0,75V dan R=1k (pada keadaan ini VBE tidak dapat dianggap
0,7V).
VCC
R
I
V
Gambar 1 Rangkaian transistor sebagai dioda
Jawab
a. Arus I mengalir dari VCC ke Gnd, dengan VCC = 5V dianggap jauh lebih besar dari VBE maka VBE
dapat didekati dengan 0,7V sehingga
Dengan demikian arus I adalah 0,47mA
b. Bila VCC = 0,75V maka VCC tidak dapat dianggap jauh lebih tinggi dari VBE sehingga VBE harus
dihitung menggunakan persamaan eksponensial
sehingga
Pada resistor berlaku
Dengan iterasi
Iterasi VBE (V)
I (A)
1
0,7
5.0 x 10-5
2
0,558
1,919 x 10-4
3
0,592
1,583 x 10-4
4
0,587
1,631 x 10-4
5
0,588
1,624 x 10-4
6
0,588
Dengan demikian diperoleh arus I sebesar 0,1624mA
2. Rangkaian pada Gambar 2 menunjukkan sebuah penguat push-pull. Ketika input positif Q1 konduksi Q2
off dan ketika input negatif Q1 off dan Q2 konduksi. Beban resistor memiliki resistansi 100 dan catu
daya VCC diberikan +12 dan -12V. Transistor Q1 memiliki IS=10fA dan =150, sedangan transistor Q2
memiliki IS=20fA dan =100. Memanfaatkan persamaan
kemudahan menganggap
dan
dan untuk
pada kedua transistor, carilah tegangan input vI dan arus input iI1 dan
iI2 yang diperlukan untuk memperoleh
a. Tegangan output vO=+1V
b. Tegangan output vO=-1V
c. Tegangan output vO=+5V
d. Tegangan output vO=-8V
+VCC
Q1
vI
iI1
iO1
iI2
iO2
vO
Q2
-VCC
Gambar 2 Rangkaian Penguat Push-Pull
Jawab
Dari rangkaian dapat diperoleh
Juga dapat diperoleh
sehingga
Persamaan di atas diiterasi untuk nilai vO dan vI hingga diperoleh yang diinginkan.
Dari vI yang diperoleh dicari VBE1 dan VEB2 dengan persamaan di atas. Selanjutnya IC1 dan IC2 dicari
dengan nilai VBE1 dan VBE2 tersebut. Akhirnya iI1 dan iI2 diperoleh dengan menggunakan nilai .
VO(V)
1
-1
5
-8
VI (V)
1,6908
-1,6735
5,7310
-8,7254
VBE1(V)
0,6906
-0,6733
0,7309
-0,7254
VEB2(V)
-0,6906
0,6733
-0,7309
0,7254
IE1(A)
9,930E-03
2,010E-26
4,979E-02
2,504E-27
IE2(A)
2,014E-26
9,951E-03
4,017E-27
7,988E-02
II1(A)
6,5762E-05
1,3311E-28
3,2974E-04
1,6583E-29
II2(A)
1,9941E-28
9,8525E-05
3,9772E-29
7,9089E-04
Untuk mudahnya nilai kecil dianggap nol sehingga diperoleh hasil sebagai berikut:
VO(V)
1
-1
5
-8
VI (V)
1,6908
-1,6735
5,7310
-8,7254
VBE1(V)
0,6906
-0,6733
0,7309
-0,7254
VEB2(V)
-0,6906
0,6733
-0,7309
0,7254
IC1(A)
9,93m
0
49,8m
0
IC2(A)
0
9,95m
0
79,9m
II1(A)
65,8 
0
330
0
II2(A)
0
99,5
0
799