JURUSAN TEKNIK KOMPUTER FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA UTS ELEKTRONIKA LANJUT TAHUN AKADEMIK 2008/2009 Tutup Buku (60 menit) Dosen : John Adler, M.Si KUMPULAN SOAL QUIZ_UTS & UAS ELEKTRONIKA LANJUT UTS TIPE A (21 April 2006) Bab 9 Model AC 1. Pada rangkaian bypass, bagian atas dari kapasior adalah: a. Terhubung buka b. Terhubung singkat c. Ground mekanis d. Ground AC QUIZ-1 (1/3/2008) Bab 9 Model AC 1. Kapasitor kopling adalah: a. DC terhubung singkat b. AC terhubung buka c. DC terhubung buka dan AC terhubung singkat d. DC terhubung singkat dan AC terhubung buka 2. Dengan membuat semua sumber DC menjadi nol adalah salah satu langkah untuk memperoleh: a. Rangkaian ekivalen DC b. Rangkaian ekivalen AC c. Rangkaian penguat lengkap d. Rangkaian Voltage-Divider Biased (VDB) 3. Untuk mengurangi distorsi pada penguat CE, berarti mengurangi: a. Arus emiter DC b. Tegangan basis-emiter c. Arus kolektor d. Tegangan basis AC 4. Rangkaian ekivalen AC diturunkan dari rangkaian semula dengan menghubungsingkatkan semua: a. Resistor b. Kapasitor c. Induktor d. Transistor 5. Pada rangkaian bypass, bagian atas dari kapasior adalah: a. Terhubung buka b. Terhubung singkat c. Ground AC d. Ground mekanis 1. Kapasitor kopling adalah: c. DC terhubung buka dan AC terhubung singkat 2. Dengan membuat semua sumber DC menjadi nol adalah salah satu langkah untuk memperoleh: b. Rangkaian ekivalen AC 3 Untuk mengurangi distorsi pada penguat CE, berarti mengurangi: d. Tegangan basis AC 4. Rangkaian ekivalen AC diturunkan dari rangkaian semula dengan menghubungsingkatkan semua: b. Kapasitor 5. Pada rangkaian bypass, bagian atas dari kapasior adalah: c. Ground AC UTS TIPE A (21 April 2006) BAB 10 : Penguat Tegangan 2. Bati tegangan berbanding langsung dengan: a. ' c. re b. Hambatan kolektor AC d. Tegangan kolektor DC UTS TIPE A (21 April 2006) BAB 10 : Penguat Tegangan 3. Penguat memiliki dua buah garis beban karena: a. Memiliki hambatan kolektor AC dan DC b. DC dan AC tindakannya yang berbeda c. Memiliki dua rangkaian ekivalen d. Semua benar 4. Saat titik Q berada ditengah garis beban AC, tegangan keluaran puncak ke puncak maksimumnya adalah: a. VCEQ b. 2 VCEQ c. ICQ d. 2 ICQ 5. Salah satu keuntungan penguat dorong-tarik kelas B adalah: a. Tidak ada aliran arus quiescent b. Efisiensinya lebih besar dari kelas A c. Efisiensi maksimumnya 78,5 % d. Semua benar 6. Garis beban AC biasanya: a. Sama dengan garis beban DC b. Memiliki kemiringan yang lebih kecil dari c. Lebih curam daripada arus beban DC QUIZ-2 (2/4/2008) BAB 10 : Penguat Tegangan garis beban DC d. Horisontal TIPE A 6. Jika kapasitor bypass terlepas, tegangan input AC akan : a. Menurun b. Meningkat c. Tetap sama d. Sama dengan nol 7. Dalam sebuah penguat swamped, efek dari dioda emiter menjadi : a. Penting untuk bati tegangan b. Kritis untuk impedansi input c. Signifikan untuk analisa d. Tidak penting 8. Jika hambatan beban terlepas, tegangan output AC akan : a. Menurun b. Meningkat c. Tetap sama d. Sama dengan nol 9. Impedansi input dari basis meningkat jika : b. Tegangan sumber meningkat a. meningkat c. menurun 10. Resistor umpan balik : a. Membuat stabil bati tegangan c. Meningkatkan hambatan kolektor QUIZ-2 (2/4/2008) BAB 10 : Penguat Tegangan d. Hambatan kolektor AC meningkat b. Meningkatkan distorsi d. Menurunkan impedansi input TIPE B 11. Jika resistor kolektor terhubung singkat, tegangan output AC akan : a. Menurun b. Meningkat c. Tetap sama d. Sama dengan nol 12. Jika resistor emiter terlepas, tegangan input AC akan : a. Menurun b. Meningkat c. Tetap sama d. Sama dengan nol 13. Dibanding sebuah tingkat CE, sebuah penguat swamped memiliki impedansi input yang : a. Lebih kecil b. Sama c. Lebih besar d. Nol 14. Yang termasuk dalam hambatan kolektor AC dari tingkat pertama : a. Hambatan beban b. Impedansi input tingkat pertama c. Hambatan emitter tingkat pertama d. Impedansi input tingkat kedua 15. Tegangan output dari sebuah tingkat CE biasanya : ' a. Konstan b. Tergantung pada r e c. Kecil d. Lebih kecil dari satu Soal Objektif (30 point) QUIZ-3 (29 MEI 2008) BAB 11 : PENGUAT DAYA 16. Arus kolektor tetap adalah : a. Arus kolektor DC b. c. Arus kolektor total d. 17. Salah satu keuntungan penguat dorong-tarik kelas B adalah : a. Tidak ada aliran arus quiescent b. c. Efisiensi maksimumnya 78,5 % d. 18. Dalam penguat kelas A, arus kolektor mengalir selama : a. Kurang dari setengah siklus b. c. Setengah siklus d. 19. Rasio penolakan mode bersama : a. Sangat rendah b. c. Sama dengan perolehan tegangan d. 20. Arus tail dari penguat diferensial adalah : a. Setengah arus kolektor c. Dua kali arus kolektor 21. Sinyal mode bersama diterapkan pada : a. Masukan tak terbalik c. Kedua masukan Arus kolektor AC Arus pembagi tegangan Efisiensinya lebih besar dari kelas A Semua benar Kurang dari seluruh siklus Seluruh siklus Sering diekspresikan dalam desibel Sama dengan perolehan tegangan mode bersama b. Sama dengan arus kolektor d. Sama dengan perbedaan arus basis b. Masukan terbalik d. Sisi atas resistor tail UAS (21 JUNI 2006): BAB 21 : TAPIS-TAPIS AKTIF @2 POINT 7. Q dari suatu tapis jalur sempit selalu : a. Kecil b. Lebih kecil dari 1 c. Sama dengan BW dibagi dengan f0 8. Tingkat tapis aktif orde pertama mempunyai : a. Dua penguat operasional c. Satu kapasitor 9. Jika bandwidth bertambah : a. Nilai roll-off bertambah c. Frekuensi tengah berkurang d. Lebih besar dari 1 b. Tiga resistor d. Q yang tinggi b. Nilai riak tampak dalam stopband d. Q berkurang UAS (14 JUNI 2008): BAB 21 : TAPIS-TAPIS AKTIF Soal Objektif (@ 5 point) 22. Tingkat tapis aktif orde pertama mempunyai : a. Satu kapasitor c. Tiga resistor 23. Tapis all-pass kadang-kadang disebut : a. Tapis Tow-Thomas c. Tapis KHN 24. Q dari suatu tapis jalur sempit selalu : a. Kecil c. Lebih kecil dari 1 10. Jika bandwidth bertambah : a. Nilai roll-off bertambah c. Frekuensi tengah berkurang b. Dua penguat operasional d. Q yang tinggi b. Penyama tunda d. Tapis variabel tetap b. Sama dengan BW dibagi dengan f0 d. Lebih besar dari 1 b. Nilai riak tampak dalam stopband d. Q berkurang UTS TIPE A (21 April 2006) BAB 17 : Penguat Differensial 11. Arus tail dari penguat differensial adalah : a. Setengah arus kolektor b. Sama dengan arus kolektor c. Dua kali arus kolektor d. Sama dengan perbedaan arus basis 12. Saat kedua terminal masukan penguat differensial digroundkan : a. Arus basisnya sama b. Arus kolektornya sama c. Biasanya muncul tegangan kesalahan d. Tegangan keluaran AC sama dengan nol keluaran 13. Arus offset masukan biasanya : a. Kurang dari arus bias masukan b. Sama dengan nol c. Kurang dari tegangan offset masukan d. Tidak penting saat resistor basis digunakan UAS (21 JUNI 2006): BAB 18 : PENGUAT OPERASIONAL @2 point 14. Frekuensi cutoff penguat operasional sama dengan frekuensi perolehan satu dibagi dengan : a. Frekuensi cutoff b. Satu c. Perolehan tegangan kalang-tertutup d. Perolehan tegangan common-mode 15. Jika frekuensi cutoff adalah 15 Hz dan perolehan tegangan kalang-terbuka midband adalah 1.000.000, frekuensi perolehan satu adalah : a. 25 Hz b. 1,5 MHz c. 1 MHz d. 15 MHz UAS (14 JUNI 2008): BAB 18 : PENGUAT OPERASIONAL Soal Objektif (@ 5 point) 25. Jika kedua tegangan sumber adalah 15 Virtual, nilai MPP penguat operasional paling dekat adalah : a. 0 b. + 15 V c. – 15 V d. 30 V 26. Saat distorsi slew rate gelombang sinus terjadi, outputnya : a. Lebih besar b. Muncul dalam bentuk segitiga c. Normal d. Tidak memiliki offset 27. Kapasitor kompensasi mencegah : a. Perolehan tegangan b. Osilasi c. Arus offset input d. Bandwidth daya UAS (21 JUNI 2006): BAB 19 : UMPAN BALIK NEGATIF @2 point 16. Dengan umpan balik negatif, sinyal yang kembali : a. Menolong sinyal masukan b. Proporsional dengan arus keluaran c. Melawan sinyal masukan d. Proporsional dengan perolehan tegangan differensial 17. Penguat VCVS mendekati sebuah : a. Penguat arus yang ideal b. Konverter tegangan ke arus yang ideal c. Konverter arus ke tegangan yang ideal d. Penguat tegangan yang ideal UAS (21 JUNI 2006): Bab 20 : RANGKAIAN PENGUAT OPERASIONAL LINEAR SOAL OBJEKTIF (2 poin) 18. Pada rangkaian perata-rata, resistansi masukan adalah : a. Sama dengan resistansi umpan balik b. Tidak sama c. Lebih besar daripada resistansi umpan balik d. Lebih kecil daripada resistansi umpan balik 19. Sebuah konverter D / A dengan empat masukan memiliki : a. Delapan keluaran b. Enam belas nilai keluaran c. Dua keluaran d. Empat nilai keluaran 20. Pada rangkaian penguat operasional linear : a. Sinyal selalu berbentuk gelombang sinus b. Impedansi masukan secara ideal tak hingga c. Penguat operasional tidak menjadi jenuh d. Produk perolehan-bandwidth adalah konstan QUIZ 2 (TAHUN AKADEMIK 2005/2006) Bab 20 : RANGKAIAN PENGUAT OPERASIONAL LINEAR SOAL OBJEKTIF (2 poin) 21. Sebuah konverter D / A adalah aplikasi dari : a. Penguat penjumlah b. Penguat non pembalik c. Konverter tegangan ke arus d. Rangkaian Bandwidth yang dapat diatur 22. Sebuah konverter D / A dengan empat masukan memiliki : b. Enam belas nilai keluaran a. Delapan keluaran c. Dua keluaran d. Empat nilai keluaran 3. Pada rangkaian perata-rata, resistansi masukan adalah : a. Sama dengan resistansi umpan balik b. Tidak sama c. Lebih besar daripada resistansi umpan d. Lebih kecil daripada resistansi umpan balik balik QUIZ 2 (TAHUN AKADEMIK 2005/2006) Bab XVIII : PENGUAT OPERASIONAL 23. Penguat penjumlah dapat memiliki : a. Dua sinyal masukan atau lebih c. Impedansi masukan kalang-tertutup tak hingga b. Perolehan tegangan kalang-terbuka yang kecil d. Tidak lebih dari dua sinyal masukan QUIZ 2 (TAHUN AKADEMIK 2005/2006) Bab XIX : UMPAN BALIK NEGATIF 24. Daerah antara passband dan stopband disebut : a. Transisi b. Tengah c. Riak d. Atenuasi 25. Frekuensi tengah dari tapis bandpass selalu sama dengan : b. Rata-rata geometris dari frekuensi cutoff a. Bandwidth dibagi dengan Q c. Bandwidth d. Frekuensi 3 dB 26. Penguat VCVS mendekati sebuah : a. Penguat arus yang ideal b. Konverter tegangan ke arus yang ideal d. Penguat tegangan yang ideal c. Konverter arus ke tegangan yang ideal 27. Ada berapa banyak jenis umpan balik negatif : a. Empat b. Tiga c. Satu d. Dua 28. Bati tegangan berbanding langsung dengan: a. Penguat operasional bekerja terbaik b. Perolehan tegangan adalah maksimum c. Terjadi distorsi d. Terjadi operasi linear UTS TIPE A (21 April 2006) BAB 9 : Model AC PENGUAT MODEL AC (15 poin) Lihat gambar di samping. Hitunglah frekuensi terendah yang akan menghasilkan bypass yang baik ? QUIZ-1 (1/3/2008 & Ga-Ge 2008/2009) BAB 9 : Model AC Soal Essay (@10 point) 1. (10 point) Perhatikan rangkaian di bawah ini diketahui tegangan sumber kolektor 15 V dan tegangan sumber AC sebesar 2 mV. Hitung : a. Tegangan DC dan arus DC? Asumsikan : semua kapasitor dalam keadaan terhubung buka b. Resistansi DC dioda emiter R2 .VCC VB R1 R2 VBE VB VE IE VBB VCC VC I C RC VE IC RE R 'E IB 0 VBE IE R2 0,470K VCC 15 R1 R 2 2K 0,470K VBB 7,05K V 2,85 V VB 2,47K VB VE VBE VE VB VBE 2,85 0,7 2,15 V IE VE 2,15 0,00977 A 9,77 mA I C R E 220 IB 0 VCC VC I C RC VC VCC I C RC 15 9,77 mA.0,68K 15 - 6,64 8,36 V R 'E VBE 0,7 V 0,07165 KΩ 71,65 Ω IE 9,77 mA QUIZ 1 (8 MARET 2009): BAB IX: Penguat AC PENGUAT CB Perhatikan rangkaian di samping ini. Gambarkan garis beban dc dan garis beban AC (grafik IC sebagai sumbu Y terhadap VCB sebagai sumbu X) Garis beban dc: Garis beban AC: VCE(Cutoff ) VCC VCB(Cutoff ) V I C(saturasi) EE RE VCB(Cutoff ) VCBQ I CQ xrAC rAC R C // R L I E I C(saturasi) I CQ VCB VCC I CR C VCBQ I C(saturasi) I CQ VCBQ rAC UTS TIPE A (21 April 2006) BAB 10 : PENGUAT TEGANGAN (25 poin) Dari rangkaian penguat banyak tingkat di atas. Hitunglah tegangan kolektor AC dalam tingkat pertama, bati tegangan total, ' serta berapakah tegangan keluaran dari resistor beban (Diketahui =100, re =22,7 ohm) ? QUIZ-2 (2/4/2008) (19 APRIL 2010)& (12/4/2013) BAB 10 : Penguat Tegangan TIPE A Soal Essay (@10 point) Perhatikan rangkaian di atas jika diketahui tegangan sumber basis 2,8 V, tegangan input 0,4 mV, Beta (penguatan arus) sebesar 100. Hitunglah : a.Hambatan R1 b. Hambatan emiter AC c. Tegangan generator d. Bati tegangan tingkat 1 e. Bati tegangan tingkat 2 f. Tegangan kolektor VBB I E .RE 0,7 R2 .VCC R1 R2 Tingkat pertama VBB Zin (stage) R1 // R 2 // re' Tingkat kedua vC A1 .v v in Zin (stage) Zin (stage) R Vg 25mV IE rC RC // Zin (stage) rC . re' A2 rC RC // RL in 2,8 V VBB G re' 0,47K R1 0,47K 15 R2 2,8R 1 (2,8x0,47K ) 0,47Kx15 .VCC ……….… R1 R 2 5,73K R1 0,47K. 15 2,8 2,04K 2,8 2,8 V I E .0,22K 0,7 VBB IE .R E 0,7 ….................... 2,8 0,7 I E 9,54 mA 0,22K re' 25mV 25mV ' 2,62 ………………………… re 9 , 54 mA IE .re' …........................ Z in (base) 100.2,62 0,262 KΩ in (base) Tingkat pertama Z Zin (stage) R1 // R 2 // re' v in Z in (stage) 2,04K // 0, 47 K // 0, 262K 0,155 K 0,4 mV Zin (stage) Zin (stage) R …........................ G Vg ….......................... V g 0,155K 0,155K 0,6K 0,4mV 0,2 2 mV Vg Z in (base) A1 .re' rC . re' rC R C // Zin (stage) ….................................... rc A1 rC re' 0,68K//0,1 55K 0,13 KΩ . ….......................................................... A 1 0,13 K . 49,6 2,62 Tingkat kedua v C A1 .v in …............................................... v C 49,6.0,4 mV 19,84 mV rC R C // R L ……………………………......... rC 0,68K // 2,7K 0,54 K r 0,54K A 2 C' . …............................................................ A 2 206,1 2,62 re QUIZ-2 (2/4/2008 & 22/9/2008) BAB 10 : Penguat Tegangan TIPE B Soal Essay (@10 point) Perhatikan rangkaian di atas jika diketahui tegangan sumber basis 4 V, tegangan input 2,48 mV, Beta (penguatan arus) sebesar 100. Hitunglah : a.Hambatan R1 b. Hambatan emiter AC c. Tegangan generator e. Bati tegangan tingkat 1 e. Bati tegangan tingkat 2 f. Tegangan kolektor R2 .VCC R1 R2 Tingkat pertama VBB I E .RE 0,7 VBB Zin (stage) R1 // R 2 // re' v in Tingkat kedua vC A1 .v in UTS PENGUAT TEGANGAN (50 poin) Zin (stage) Zin (stage) R rC RC // RL G re' Vg 25mV IE rC RC // Zin (stage) A2 rC . re' Z in (base) A1 .re' rC . re' Penguat dua tingkat di atas. Jika diketahui = 100 untuk masing-masing tingkat, hitunglah : a. Tegangan kolektor AC dalam tingkat pertama b. Tegangan output resistor beban c. 1. Penguat Tegangan ' v d. re be ie r A c .re' e. Impedansi input basis pertama : f. Z in basis .re' Z in (tingkat) R1 // R 2 // re' Impedansi input tingkat pertama : g. Sinyal input basis pertama : v in h. Impedansi input tingkat kedua : Z in (tingkat) Z in (tingkat) R g Vg Z in (tingkat) R1 // R 2 // re' i. Maka hambatan kolektor AC tingkat pertama: rc j. Bati tegangan tingkat pertama : A1 R C // Z in (tingkat) R C // Z in (tingkat) re' k. Tegangan kolektor AC tingkat pertama : v c A1.v in l. Sedangkan hambatan kolektor AC tingkat kedua : rc m. Bati tegangan tingkat kedua : A 2 R C // Z in (tingkat) R C // Z in (tingkat) re' n. Tegangan output AC dari resistor beban : v out A 2 .v c UTS TIPE A (21 April 2006) PENGUAT DAYA (15 poin) Jika sebuah penguat operasi kelas A memiliki tegangan keluaran puncak ke puncak 15 V diantara hambatan beban 1 Kohm. Berapakah bati dayanya jika daya masukannya 400 mW ? QUIZ-3 (29 MEI 2008): BAB 11 : PENGUAT DAYA (40 point) Perhatikan rangkaian di atas jika tegangan input (Vin ) = 35 mV. Hitunglah : a. Hambatan RC jika diketahui IC (SAT) = 2,07 mA b. Daya disipasi ( PD ) c. Efisiensi () d. Bati daya ( G ) jika zin basis = 3K R2 .VCC R1 R2 V IE E RE VBB I BIAS VCC R1 R2 VE VBB VBE , dimana VBE=0,7 V VCE VCC VE I C I E I CQ VC VCC I C RC VCEQ VC VE PD VCEQ .I CQ I dc I BIAS I CQ Pdc I dc .VCC MPP 2.VCEQ Z IN (STAGE) R1 // R 2 // Z IN ( BASIS) VIN PIN 8.Z IN (STAGE) 2 I C (SAT) POUT .100% Pdc G POUT PL VCE RC MPP 2 8.RL POUT PIN QUIZ 1 (8 MARET 2009): BAB IX: Penguat DAYA Perhatikan rangkaian di samping, Jika diketahui tegangan sumber basis 2,8 V, tegangan input 0,4 mV, Beta (penguatan arus) sebesar 100. Hambatan R2 = 470 Ohm, hambatan kolektor = 680 Ohm, dan hambatan emiter = 220 Ohm Hitunglah : a.Hambatan R1 b. Arus emiter c.Hambatan emiter AC d. Impedansi input basis VBB R2 .VCC R1 R2 VBB I E .RE 0,7 re' 25mV IE Z in (base) .re' QUIZ #2 (PENGUAT DAYA) SENIN / 15 MARET 2010 Dari rangkaian bias pembagi tegangan (VDB), diketahui tegangan sumber kolektor 15 V dan tegangan sumber AC sebesar 35 mV. a. Hitunglah daya beban jika diketahui efisiensi daya 1,47 % dan nilai daya DC atau PS 20,4 mWatt. b. Dari rumusan Arus DC (IS) adalah jumlah dari arus bias dan arus kolektor (arus kolektor pada titik Q = ICQ) : I S I BIAS I CQ .....Buktikan dim ana : PS VCC .I S I BIAS VCC R1 R 2 R 2 R 12 .0,7 1 R R .V E E CC R1 R 2 2 VCC PS R 12 R 12 I CQ VBB 0,7 RE c. Dari pembuktian rumus (b), hitunglah daya DC ?? d. Hitung juga arus kolektor pada titik Q sesuai dengan rumus (b) jika diketahui arus DC 1,36 mA ?? e. Hitung juga berapa nilai tegangan keluaran puncak maksimum dan tegangan keluaran puncak ke puncak maksimum ??? Vcc 8.2kΩ Rc 22kΩ R1 51kΩ RL 35 mV 3.9kΩ R2 a. b. I S 2kΩ RE PL 1,47 % .100%.........PL .PS .20,4 mW 0,3 mWatt PS 100% 100 % VCC VBB 0,7 VCC R 12 RE R 12 R2 .VCC 0,7 R 12 RE 2 2 PS VCC R 2 .VCC 0,7 VCC R 2 .VCC 0,7.VCC ........PS VCC R 12 R 12 .R E RE R 12 R 12 .R E RE 2 VCC PS R 12 R 2 R 12 .0,7 1 R R . V E E CC (terbukti) 15 2 3,9K 25,9K.0,7 18,13 c. PS 1 8,69mW 1 1,95 20,42mWatt 25,9K 2K 2K.15 30 15 d. 1,36 mA I CQ .............I CQ 1,36 0,58 0,78 mA 25,9K 8,2K.51K e. MP I CQ .rC 0,78.R C // R L 0,78. 5,5 Volt 8,2K 51K MPP 2MP 11 Volt QUIZ 2 (3 JUNI 2009): BAB XIII & XIV JFET-MOSFET dan BAB XXI : TAPIS AKTIF Voltage Divide Base (VDB) Common Source Perhatikan rangkaian di atas, Jika diketahui hambatan generator 5 KOhm, Hambatan pembagi tegangan masing-masing (R1=22 KOhm dan R2=500 KOhm), dengan hambatan drain 40 KOhm, Potensial sumber drain 2 V. Hambatan source 2 KOhm. Hambatan beban 1,53 KOhm sedangkan arus drain 0,1 mA. Hitunglah :a. Arus drain source VG b. Potensial Gate-source VS I S .R S Is ID R2 .VDD R1 R 2 VGS VG VS VGS I D I DSS .1 V GSoff Diketahui : R1= 22 KOhm dan R2= 500 KOhm Rd= 40 KOhm, Vdd= 2 V Rs = 2 KOhm. RL=1,53 KOhm Id = 0,1 mA. Hitunglah : a. Arus drain source (Idss???) b. Potensial Gate-source (Vgs) JAWAB : VG 500 K .2 V 1,9 V 22 500 K VS I S .R S I D .2 K 0,1 mA.2 K 0,2 V VGS VG VS 1,9 0,2 1,7 V VGS I D I DSS .1 VGSoff 2 ............I DSS 1 Common Source JFET Amplifier ID VGS VGSoff 2 0,1 mA 1,7 1 8 2 0,1 0,068 mA 1,47 2 Perhatikan rangkaian di atas, Jika diketahui Hambatan Gate 5 Kohm, Hambatan dc Gate-Source (untuk JFET yang ideal adalah infinite karena arus gate sama dengan nol. Andaikanlah besar hambatannya 0,5 MOhm). Sedangkan hambatan dc Beban Drain 10 KOhm dengan hambatan AC drain sangat besar dibandingkan dengan hambatan dc Beban Drain misalkan 1 MOhm. Potensial Sumber Input 2 V. Hambatan Source 2 KOhm. Arus Drain Maksimum (Arus Drain-Source) 2 mA. Transkonduktansi maksimum 2 mS (milli Siemens) Hitunglah : a. Impedansi Input b. Impedansi Output d. Arus drain dc e. Transkonduktansi (dalam satuan mS) V g m g mo .1 GS VGSoff i d g m .Vi AV c. Penguatan Tegangan V0 i d .Z o V0 Vi Z o rd // R L VGS I D I DSS .1 VGSoff Z in R G // R GS VGSoff Diketahui : RG= 5 KOhm RGS= 0,5 MOhm, VDD= 2 V Rs = 2 KOhm. RL=10 KOhm IDSS = 2 mA rd = 1 MOhm gmo = 2 mS Hitunglah : a. Zin b. Zo c.Av d.ID JAWAB : a. Z in R G // R GS R G 5 K b. Z o rd // R L R L 10 K AV c. V0 i d .Z o g m .Vi .Z o g m .10 K Vi Vi Vi V 8 g m g mo .1 GS 2 mS.1 VGSoff VGSoff 2.I 2.2 mA VGSoff DSS 2 Volt g mo 2 mS Jadi e. gm 2.I DSS g mo 2 8 g m 2 mS.1 6 mS 2 dan A V 6 mS.10 K 60 V I D I DSS .1 GS VGSoff g m 6 mS d. e. 2 2 8 2 mA.1 18 mA 2 UAS (14 JUNI 2008): BAB XXI : TAPIS-TAPIS AKTIF Lihat gambar di samping. Tapis lowpass VCVS Diketahui : C = 220 pF, R = 50 K , R1=5,7 K Hitunglah : a. (8 point) R2 jika diketahui nilai AV = 2,75 b. (3 point) Nilai Q c. (10 point) Frekuensi kutub d. (17 point) Frekuensi : resonansi, cutoff, 3dB, dan nilai riak dalam desibel (Lihat Grafik di bawah, cari nilai KO KC K3 yang sesuai dengan nilai Q yang ananda peroleh) GRAFIK 1.6 Konstanta K 1.4 1.2 Ko Kc K3 1 0.8 0.6 0 2 4 6 8 10 12 14 Nilai Q R2 1 R1 f fO P KO Q AV fC fP KC 1 , 3 AV f 3dB fP fP K3 1 2R.C AP (dB) 20 log Q QUIZ 2 (GaGe, 15 Desember 2008): Bab XXI : TAPIS AKTIF TAPIS HIGHPASS VCVS ORDE KE-2 (50 point) Lihat gambar di samping. Diketahui : C = 1 nF, R = 30 K , R1=10 K , R2=15 K Hitunglah : e. AV, Frekuensi kutub, Nilai Q, f. Frekuensi : resonansi, cutoff, 3dB, dan nilai riak dalam desibel (Lihat Grafik di bawah sesuaikan dengan nilai Q yang ananda peroleh) GRAFIK 1.6 Konstanta K 1.4 1.2 Ko Kc K3 1 0.8 0.6 0 2 4 6 8 10 12 Nilai Q a. A v Q R2 R1 1 1 3- Av 1 fp 2 RC b. f0 fp K0 fC fp KC f3 fp K3 A P 20 log Q 14 a. A v R2 1 15K 1 2 ,5 10K 10 R1 1 Q 2 3-A v 1 1 1 f 5 ,3 KHz p 2 RC 2 30K.1nF 2 30.10 3.10 - 9 Lihat grafik di atas : b. K 0 ,96 0 10 K 1,32 C K 1, 48 3 fp 5 ,3K f 5 ,52 KHz 0 K 0 , 96 0 fp 5 , 3K f 4 ,015 KHz C K 1 , 32 C fp 5 ,3K f 3 ,58 KHz 3 K 3 1, 48 A 20 log Q 20 log2 6,02 dB P 10 10 10 QUIZ 2 (GaGe, 15 Desember 2008): Bab XXI : TAPIS AKTIF TAPIS HIGHPASS BANDPASS MFB (50 point) Lihat gambar di samping. Hitunglah : g. AV, Frekuensi tengah, Nilai Q h. Bandwidth dan frekuensi tengah maksimum jika R3 = 24 KOhm a. A v Q 0,5 fO b. R2 f BW O Q 2R 1 R2 R1 // R 3 1 2 C R1 // R 3 R 2 a. A v Q 0,5 fO R2 2R1 36K 2 2x9K 10 R2 36K 36K 0,5 0,5x 0,5x 2,45 1,225 R1 // R 3 9K // 18K 6K 1 2 8,2.10-9 9K // 18K 36K 109 51,496 6Kx36K 10 10 9 109 1,32.10 6 Hz 51,496x14,7 756,83 10 109 109 109 b. fO 1,265.10 6 Hz 2 8,2.10-9 9K // 24K 36K 51,496 6,54Kx36K 51,496x15,344 790,157 10 R2 36K 36K Q 0,5 0,5 0,5x 0,5x2,346 1,173 R1 // R 3 9K // 24K 6,54K 1 fO 1,265.10 6 BW 1,078MHz Q 1,173 10 UTS TIPE A (21 April 2006) BAB 17 : PENGUAT DIFFERENSIAL (15 poin) Lihat gambar di samping. Hitunglah : a. Arus tail b. Arus emiter c. Hambatan emiter AC dimana re' = 25 mV IE d. Tegangan keluaran AC e. Impedansi masukan dari penguat differensial jika =300 QUIZ-3 (29 MEI 2008) & QUIZ-4 (3 MEI 2010) BAB 17 : PENGUAT DIFFERENSIAL (30 point) Perhatikan rangkaian di atas jika bati tegangan (A) = 250 dan tegangan input 1 mV. i. Hitunglah : a. Common mode rejected ratio (CMRR) dan CMRRdB c. Tegangan keluaran total (Vtotal) ii. Hitunglah jika Iinput (bias) = 3 A dan Iinput (offset) = 0,5 A : b. Tegangan keluaran yang diinginkan (Vout1) RC 2RE A.VIN CMRR ACM VOUT 1 I INPUT ( BIAS) I INPUT (OFFSET ) I B1 I B2 I B1 I B2 2 V1ERROR 0 NOL CMRR VTOTAL VOUT 1 VOUT 2 VOUT 2 ACM .VIN V1ERROR R B1 R B2 .I INPUT BIAS A CM CMRRdB 20 log CMRR A , ACM V2ERROR R B1 R B2 . V2ERROR R B . I INPUT OFFSET 2 I INPUT OFFSET 2 V3ERROR VIN I B1 .RB1 I B2 .RB2 VERROR A.V1ERROR V2ERROR V3ERROR V3ERROR VIN I B1 I B2 .RB VERROR A.V1ERROR V2ERROR V3ERROR 500K RC 100 ……….… A CM 2 . 2 , 5 K 2.R E A A CM …………. CMRR 250 2,5 100 CMRR dB 20 log CMRR …………. CMRR dB 20 log 2,5 ………………………………………………………………………………………………. Vout A.Vin …………. VOUT 250.1 mV 250 mV ………………………………………………………………………………………………. I B1 I in ( bias ) I B2 I in ( bias ) I in ( offset) 2 I in ( offset) 0,5 3,25 A 2 0,5 2,75 A …………. I B2 3 2 …………. I B1 3 2 ………………………………………………………………………………………………. I I I in ( bias ) B1 B2 I in (offset) I B1 I B2 2 I I I in ( offset) I in ( bias ) I B1 I B2 B1 B2 2 2 3.I I B1 B2 2 2 3. I in ( offset) I B2 I B2 2 2 3. I in ( offset) 3.I B2 I B2 I in ( offset) I in ( bias ) 2 2 2 I in ( offset) I in ( bias ) I B2 2 I in ( offset) I B2 I in ( bias ) ...................................(TERBUKTI ) 2 ………………………………………………………………………………………………. I in ( offset) I B2 I in ( bias ) ...................................masukkan kedalam rumusan 2 I in ( offset) I B1 I B2 I B1 I in ( bias ) I in ( offset) I in (offset) 2 I in (offset) 2 I in (offset) 2 I in ( bias ) I B1 I in ( bias ) I B1 ..................atau I B1 I in ( bias ) I in (offset) 2 .......................................( TERBUKTI ) UTS (10 NOVEMBER 2008) BAB XVII : PENGUAT DIFFERENSIAL (15 poin) 1. Lihat gambar di samping. Hitunglah : f. Arus tail g. Arus emiter h. Hambatan emiter AC dimana 25 mV re' = IE i. Tegangan keluaran AC j. Impedansi masukan dari penguat differensial jika =300 2. Penguat Differensial IT VEE RE I IE T 2 ' z in 2..re Jawab : A RC 2re' Vout A.Vin V 15 a.IT EE 2mA 10 RE 7,5K I 2mA 10 b.I E T 1mA 2 2 25mV 25mV 10 c.re' 25 IE 1mA RC 5K 5000 100 ' 2 . 25 50 2re Vout A.Vin 100.1mV 100mV d.A 10 10 e.zin 2..re' 2x300x 25 15000 15K UAS 2005/06 BAB 18 : PENGUAT OPERASIONAL (30 poin) Lihat gambar di samping. Diketahui : Iin (bias)= 500 nA Iin (off) = 200 nA Vin(off) = 6 mV Hitunglah : Tegangan kesalahan keluaran jika Vin = nol ? QUIZ-2 (JUNI 2006) BAB 18 : PENGUAT OPERASIONAL (20 poin) Lihat gambar di samping. Diketahui : Iin (bias)= 30 pA Iin (off) = 3 pA Vin(off) = 1 nV Hitunglah : Tegangan kesalahan keluaran jika Vin = nol ? Jawab : R2 75K 2,5 50 R 1 1,5K V R R .I 0 R // R .30pA 0 1, 47 K .30.10 12 A 1err B1 B2 in( bias) 1 2 44 ,12 nV 5 I in(off ) 3.10 12 V R R . 1, 47 K x 0 ,0022 nV 2err B1 B2 2 2 2,5 V V 1 nV 3err in(off ) 5 V 50.44 ,12 0 ,0022 1 2 ,256 V err A CL UAS (14 JUNI 2008) : BAB 18 : PENGUAT OPERASIONAL [TIPE A] 5 Lihat gambar di samping. Konverter D/A. Dengan 4 sinyal suara akan menggerakkan penguat penjumlah. Diketahui : R= 68 K , R1= 11 K ,R2=22 K , R3=33 K , R0=40 K . Hitunglah : a. Bati tegangan kalang tertutup untuk masingmasing hambatan b. Tegangan output AC yang dihasilkan rangkaian ini jika tegangan input V3V2V1V0 berturut-turut adalah 50 mV, 90 m V, 160 m V, dan 200 m V. c. Arus input total d. Jika diperlukan untuk menambah resistor kompensasi pada input non pembalik, berapa ukurannya ACL1 R R1 ACL 2 R R2 ACL 3 R R3 ACL 0 VOUT ACL1 .V3 ACL 2 .V2 ACL 3 .V1 ACL 0 .V0 R R0 [TIPE B] Lihat rangkaian Konverter D/A. Dengan 4 sinyal suara akan menggerakkan penguat penjumlah. Diketahui : R=83 K , R1=27 K ,R2=12 K , R3=38 K , R0=40 K . Hitunglah : e. (5 point) Bati tegangan kalang tertutup untuk masing-masing hambatan f. (5 point) Tegangan output AC yang dihasilkan rangkaian ini jika tegangan input V3V2V1V0 berturut-turut adalah 50 mV, 90 m V, 160 m V, dan 200 m V. g. (7 point) Arus input total h. (15 point) Jika diperlukan untuk menambah resistor kompensasi pada input non pembalik, berapa nilai hambatannya ACL1 R R1 ACL 2 R R2 ACL 3 VOUT ACL1 .V3 ACL 2 .V2 ACL 3 .V1 ACL 0 .V0 I INPUT TOTAL I1 I 2 I 3 I 0 V1 V2 V3 V0 R1 R2 R3 R0 RB R1 // R2 // R3 // R0 // R Quiz-5 (24 mei 2010): BAB 18 : Penguat operasional R R3 ACL 0 R R0 Perhatikan rangkaian Penguat Penjumlah di atas, dimana empat sinyal suara menggerakkan penguat penjumlah. a. Nilai R jika diketahui R1R2R3R0 berturut-turut adalah 15; 22; 33; 44 (dalam satuan K ); dan ACLO 1 , 5 b. Dengan menggunakan jawaban soal (a) di atas, hitunglah perolehan tegangan kalang-tertutup pada masing-masing sinyal suara ACL1, ACL 2 , dan ACL 3 c. Hitung juga tegangan keluaran ? dimana tegangan input masing-masing sinyal suara berturut-turut V3 V2 V1 V0 adalah 100; 90; 50; 200 (dalam satuan mVolt) d. Hitunglah arus input total ?? e. Rangkaian ini perlu dikompensasi dengan menambah resistansi yang sama ke dalam input nonpembalik, hitunglah nilai resistansi yang terhubung ke ground virtual ?? A CLO R R 1,5........R 44K.1,5 66K ……….… A CLO 44K RO A CL1 R R1 A CL1 R 66K 4,4 R 1 15K R 66K R 3 …………. A CL 2 R 2 22K R2 R 66K R A CL 3 2 A CL 3 R 3 33K R3 A CL 2 VOUT A CL 3 .V3 A CL 2 .V2 A CL1 .V1 A CLO .VO ………………………………… VOUT 2.100 3.90 4,4.50 1,5.200 200 270 220 300 990 mV I INPUT total I 3 I 2 I1 I 0 V3 V2 V1 V0 R 3 R 2 R1 R 0 ………………………………………. 100mV 90mV 50mV 200mV 3,03 4,09 3,33 4,54 14,99 A 33K 22K 15K 44K R B2 R 3 // R 2 // R1 // R 0 // R I INPUT total …………………… 33.22 726 // 15K // 44 // 66K // 15K // 44 // 66K 33 22 55 13,2.15 198 7,02.44 308,88 6,05.66 // 44 // 66K // 44 // 66K // 66K // 66K 13,2 15 28,2 7,02 44 51,02 6.05 66 399,3 5,54 K 72,05 R B2 33K // 22K // 15K // 44 // 66K UTS (10 NOVEMBER 2008) BAB 18 : RANGKAIAN PENGUAT OPERASIONAL (20 poin) 2. Lihat gambar di samping. Rangkaian penjumlah. Diketahui : R1=10 K , R2=20 K , R3=15 K , R4=15 K , R5=30 K , RF=75 K Hitunglah tegangan keluaran jika V1=1 mV, V2=2 mV, V3=3 mV, V4= 4 mV 1. Misal V IT EE RE I IE T 2 R A C 2re' Vout A.Vin zin 2..re' 2. R A1 F R1 R A2 F R2 RF R 4 // R5 A3 1. R // R R R // R 2 3 4 5 1 RF R3 // R5 A4 1. R // R R R // R 2 4 3 5 1 Vout A1.V1 A2 .V2 A3 .V3 A4 .V4 R 75K A1 F 7,5 R1 10K R 75K A2 F 3,75 R2 20K 10 RF R 4 // R5 75K 15K // 30K A3 1. 1 . R // R R R // R 10K // 20K 15K 15K // 30K 2 3 4 5 1 450K 2 15Kx30K 75K 75 K 75 K 45K . 10K 1. 15K 30K 1. 1 15Kx30K 2 2 10K.20K 20K 15K 10K 15K 450K 15K 200K 15K 30K 30K 10K 20K 45K 3 15 225 10K 1. . 0,4 12,25 . 0,4 4,9 11,25 1 20 25K RF R3 // R5 75K 15K // 30K A4 1. 1 . R // R R R // R 10K // 20K 15K 15K // 30K 2 4 3 5 1 450K 2 15Kx30K 75K 75K 75K 10K 45K 1. 15K 30K 1. 1 . 20K 15Kx30K 2 2 10K.20K 15K 10K 200 K 450 K 15 K 15K 15K 30K 30K 10K 20K 45K 3 225 10K 15 1. . 0,4 12,25 . 0,4 4,9 11,25 1 20 25K Vout 7,5x1mV 3,75x 2mV 4,9x3mV 4,9x 4mV 7,5 7,5 14,7 19,6 19,3mV 10 UAS 2005/2006 BAB 19 :UMPAN BALIK NEGATIF (25 poin) Lihat gambar di samping. Hitunglah : a. b. QUIZ-2 (JUNI 2006): UMPAN BALIK NEGATIF (20 poin) Arus keluar dan daya beban Jika RL = 4 , Hitunglah arus keluar dan daya beban Lihat gambar di samping. Penguat ICIS. Hitunglah : c. d. Arus keluar dan daya beban Jika RL = 2 , Hitunglah arus keluar dan daya beban Jawab : R 1,5K .V 2 1 .V 1 .1 mA 0 ,834 A in 1,8 out in in R rms rms 1 5 P I out 2 .R 0 ,834 A rms 2 .1 0,696 W L L 5 b. I 0 ,834 A (sama dengan soal a) out rms 5 P I out 2 .R 0 ,834 A rms 2 .2 1,392 W L L A a. I 5 UAS 2005/06 BAB 20 : RANGKAIAN PENGUAT OPERASIONAL LINIER (25 poin) Lihat gambar di samping. Konverter D/A. Diketahui : R= 1 K = R1, R2=2R, R3=4R, R0=8R Hitunglah tegangan output yang dihasilkan rangkaian ini jika Tegangan input V3V2V1V0 berturutturut adalah a. 1101. b. 1010 c. 1001 d. 0011 UAS (24 Juni 2009) A3 R R1 A2 R R2 A1 R R3 A0 R R0 BAB 20 RANGKAIAN OP-AMP LINIER i 3 VOUT A .V i i i 0 Jawab : OP-AMP LINIER Lihat gambar di samping. Konverter D/A. Diketahui : R= 1 K = R1, R2=2R, R3=4R, R0=8R Hitunglah tegangan output yang dihasilkan rangkaian ini jika Tegangan input V3V2V1V0 berturutturut adalah (satuan volt) e. 1101. f. 1010 A3 R R 1 R1 R 10 A2 R R 0,5 R 2 2R 10 A1 R R 0,25 R 3 4R 5 A0 R R 0,125 R 0 8R 5 10 i 3 VOUT A .V A V i i 0 0 A1V1 A 2 V2 A 3 V3 0,125.1 0,25.0 0,5.1 1.1 1,625 Volt i 0 0,125.0 0,25.1 0,5.0 1.1 1,25 Volt 10 UAS (24 Juni 2009) BAB 22 RANGKAIAN OP-AMP NON-LINIER 1kΩ 500Ω + 15 V 1uF + 15 V Vout 10kΩ 0.1uF - 15 V OPAMP_RATED - 15 V OPAMP_RATED 2kΩ 18kΩ Lihat gambar rangkaian di atas (Rangkaian osilator relaksasi mengendalikan integrator) : Hitunglah frekuensi sinyal keluaran dan tegangan output peak to peak, anggaplah bahwa tegangan puncak yang keluar dari osilator relaksasi adalah 13,5 Volt ? OP-AMP NON-LINIER B R1 18K 0,9 R 1 R 2 18 2 10 1 0,9 1 B T 2R 3 .C1 .Ln 0,294 ms 2.0,5K.0,1F.Ln 1 B 1 0,9 1 10 f 3,4 KHz T T 0,294ms VOUT ( pp) VSAT .15 0,198 Volt 2R 4 .C 2 2.10K.1F B 15 15 R1 R1 R 2 1 B T 2R 3 .C1 .Ln 1- B T VOUT ( pp) VSAT 2R 4 .C 2 Semua kebenaran sangat mudah dipahami begitu dia ditemukan, tapi masalahnya bagaimana menemukan kebenaran itu. (Galileo Galilei, astronom dan psikolog Italia, 1564-1642, 78 tahun) Seberapa besarnya anda, tergantung siapa musuh (pesaing) anda. (Winston Churchil, mantan Perdana mentri Inggris) Kepuasan membuat orang-orang miskin menjadi kaya Ketidakpuasan membuat orang-orang kaya menjadi miskin. (Benjamin Franklin, 1706-1790, Penulis dan diplomat AS) Tidak peduli apakah kucing itu berwarna hitam atau putih, yang penting bisa menangkap tikus. (Deng Xiaoping, pemimpin Partai Komunis China, 1904-1997, 93 tahun) Secara genetis kita adalah MAKHLUQ CERDAS keturunan NABI ADAM YG SANGAT CERDAS (QS. 2:30-34), dan tidak mungkin kecerdasan berevolusi dari makhluq yg lebih bodoh seperti kata Darwin.