Pertama, pada rangkaian fixed bias sebuah resistor basis (RB) dihubungkan langsung dari sumber catu daya VCC ke basis transistor sehingga basis menerima tegangan tetap dari VCC. Kedua, arus basis kira-kira dapat diperkirakan dengan rumus IB ≈ (VCC − VBE)/RB, di mana VBE sekitar 0,7 V untuk transistor silikon; arus kolektor kemudian kira-kira IC ≈ β·IB. Ketiga, karena nilai IB ditentukan oleh RB dan VCC saja, perubahan parameter transistor seperti β atau perubahan suhu menyebabkan perubahan besar pada IC dan perpindahan Q-point; oleh karena itu rangkaian ini kurang stabil. Keempat, keunggulan rangkaian ini adalah kesederhanaan dan sedikit komponen, sedangkan kelemahannya adalah sensitivitas tinggi terhadap variasi transistor dan suhu sehingga jarang dipakai bila diperlukan kestabilan.
2. Emitter Stabilized Bias (Bias dengan Resistor Emitter)
Pertama, rangkaian emitter stabilized memasang resistor pada emitter (RE) sehingga emitter tidak langsung ke ground tetapi melalui RE. Kedua, ketika arus kolektor cenderung naik, arus emitter ikut naik sehingga tegangan emitter VE = IE·RE meningkat dan akibatnya VBE efektif (VB − VE) berkurang; pengurangan VBE ini menurunkan arus basis IB dan menahan kenaikan IC—itulah mekanisme umpan balik negatif. Ketiga, secara praktis arus dan tegangan kerja dapat didekati dengan IE ≈ (VB − VBE)/RE sehingga RE menstabilkan IE dan IC terhadap perubahan β dan suhu. Keempat, efek sampingnya adalah sebagian tegangan sinyal hilang di RE (pengurangan gain) sehingga sering dipasang juga kapasitor bypass pada RE untuk mengembalikan gain pada frekuensi sinyal.
3. Self Bias (Collector-Feedback Bias atau Bias Otomatis)
Pertama, pada konfigurasi self bias terdapat resistor yang menghubungkan kolektor ke basis sehingga tegangan base bias bergantung pada tegangan kolektor. Kedua, bila IC meningkat maka tegangan pada kolektor VC turun (karena drop di RC menjadi lebih besar); penurunan VC itu menurunkan tegangan yang diberi ke basis sehingga IB menurun dan IC kembali turun — ini menghasilkan stabilisasi otomatis melalui feedback dari kolektor. Ketiga, mekanisme ini lebih stabil daripada fixed bias karena adanya feedback negatif, namun masih kurang stabil dibandingkan voltage divider bias karena basis masih dipengaruhi langsung oleh kondisi kolektor dan β transistor tetap memberi kontribusi pada variasi. Keempat, desain self bias relatif sederhana dan berguna bila ingin menambahkan stabilitas tanpa rangkaian pembagi tegangan yang lengkap.
4. Voltage Divider Bias (Bias Pembagi Tegangan)
Pertama, metode ini membentuk pembagi tegangan dari dua resistor (R1 dan R2) antara VCC dan ground sehingga titik antara R1 dan R2 memberi tegangan basis VB yang hampir tetap menurut VB = VCC·R2/(R1+R2). Kedua, nilai VB menetapkan arus emitter dan kolektor melalui hubungan IE ≈ (VB − VBE)/RE sehingga IC ≈ IE (dengan IB kecil dibanding IE), sehingga titik kerja menjadi relatif independen dari β transistor. Ketiga, untuk memastikan VB tidak banyak berubah akibat arus basis, arus lewat jaringan pembagi biasanya dibuat beberapa kali lebih besar daripada IB (praktik umum: 5–10 kali IB), sehingga basis tidak “menarik” tegangan pembagi. Keempat, bila IC berubah karena suhu atau variasi β, perubahan VE melalui RE mengurangi atau meningkatkan VBE sehingga ada umpan balik negatif yang menahan pergeseran Q-point; kombinasi pembagi tegangan dan resistor emitter menjadikan metode ini paling stabil dan paling sering dipakai pada rangkaian amplifier.
5. Power IC dengan Regulator
Pertama, tujuan utama power IC regulator adalah menjaga tegangan keluaran tetap konstan walaupun tegangan input atau arus beban berubah. Kedua, pada regulator linear prinsip kerjanya adalah memakai referensi tegangan internal dan sebuah amplifier kesalahan yang membandingkan tegangan keluaran dengan referensi; keluaran amplifier mengendalikan transistor pass seri sehingga tegangan keluar disetel dengan terus-menerus mengubah drop pada transistor tersebut. Ketiga, kelemahan regulator linear adalah efisiensi rendah karena selisih tegangan Vin−Vout diubah menjadi panas pada transistor pass, sehingga daya hilang sebanding dengan (Vin − Vout)·Iout. Keempat, pada switching regulator prinsipnya berbeda: transistor switching menyalakan dan mematikan dengan frekuensi tinggi dan duty cycle dikontrol oleh loop umpan balik; komponen seperti induktor dan kapasitor menyaring bentuk pulsa menjadi tegangan DC yang diinginkan sehingga efisiensi jauh lebih tinggi dan disipasi daya menjadi kecil. Kelima, regulator terpadu biasanya berisi rangkaian referensi tegangan, penguat kesalahan, elemen pass atau switch, dan jaringan umpan balik sehingga pengguna hanya perlu sedikit komponen eksternal; contoh IC yang umum dipakai adalah seri 78xx (regulator linear tetap) dan LM317 (linear yang bisa disetel), sedangkan pada switching ada IC controller buck, boost, atau buck-boost.
1. Analisa prinsip kerja dari rangkaian self bias berdasarkan nilai
parameter yang didapatkan ketika percobaan.
Jawab:
Rangkaian self bias bekerja dengan
memberikan umpan balik dari kolektor ke basis. Jika arus kolektor naik,
tegangan kolektor turun sehingga menurunkan tegangan basis, dan arus basis
berkurang. Mekanisme ini menstabilkan titik kerja transistor.
Perhitungan hasil pengukuran:
Tegangan basis–emitor:
VBE=VB−VE=11,92−11,27=0,65 V
Nilai ini sesuai dengan kondisi
junction basis–emitor maju.
Tegangan kolektor–emitor:
VCE=VC−VE=11,28−11,27=0,01 V
Tabel mencatat 0,35 V,
namun keduanya tetap menunjukkan nilai VCE kecil
Faktor penguatan arus:
β=IC/IB=1,32/1,12≈1,18
Nilai β ini jauh lebih kecil dari transistor normal (puluhan–ratusan).
Analisa: Dengan VBE ≈
0,65 V (transistor aktif), VCE sangat kecil, dan β ≈ 1,18 maka
transistor pada percobaan berada pada daerah saturasi, bukan daerah
aktif linier. Artinya transistor tidak berfungsi sebagai penguat, melainkan
lebih menyerupai saklar. Untuk menempatkan titik kerja di daerah aktif, nilai
resistor basis perlu diperbesar atau resistor kolektor diperbesar agar VCE naik
dan arus basis lebih terkendali.
2. Analisa prinsip kerja dari rangkaian voltage divider bias berdasarkan
nilai parameter yang didapatkan ketika percobaan. Jawab:
Prinsip Kerja
Rangkaian voltage divider bias seharusnya
menghasilkan tegangan basis lebih besar sekitar 0,7 V dibanding emitor (VB=VE+0,7 V) .
Dengan kondisi ini, transistor bekerja di daerah aktif,
sehingga VCE naik beberapa volt dan arus kolektor mengikuti penguatan
arus dasar (IC=βIB).
Analisa Hasil Pengukuran
VB = 11.81 V dan VE = 11,17 V, sehingga VBE=VB−VE= 0.64 hal ini sesuai dengan teori sehingga transistor aktif
VC = 11,10 yang mana lebih kecil 0.07 dari VE hal ini juga sesuai dengan teori
Arus I B = 0.1 mA dan I C = 1mA menghasilkan β seesar 10
3. Analisa pengaruh variasi kapasitor dan resistor terhadap output pada
rangkaian Power Supply dengan IC Regulator.
Jawab:
Prinsip Kerja
IC regulator seri 78xx dirancang untuk menghasilkan
tegangan keluaran tetap sesuai tipenya (7805 = 5 V, 7809 = 9 V, 7812 = 12 V).
Pada rangkaian, kapasitor input (0,1 µF) digunakan untuk meredam gangguan
frekuensi tinggi, sedangkan kapasitor output (1 µF) menjaga kestabilan tegangan
dengan mengurangi ripple. Resistor 100 Ω berfungsi sebagai beban untuk menguji
kestabilan regulator saat mengalirkan arus.
Analisa
Secara teori, kapasitor yang dipasang seharusnya membuat output lebih
halus dan stabil, serta resistor beban menjaga agar regulator tetap dalam
kondisi kerja. Namun dari data terlihat hasil yang kurang sesuai dengan output yang diharapkan, hal ini dikarenakan :
Kesalahan pemasangan jumper oleh praktikan.
Tegangan input yang tidak memenuhi
kebutuhan minimum regulator.
[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat dan Bahan 4. Dasar Teori 5. Percobaan Percobaan ... 1. Tugas Pendahuluan 2. Laporan Akhir MODUL 1 POTENSIOMETER & TAHANAN GESER DAN JEMBATAN WHEATSTONE 1. Pendahuluan [Kembali] Dalam berbagai perangkat elektronik, aliran listrik diatur dan dimanipulasi melalui rangkaian yang terstruktur. Dua konfigurasi dasar yang mendasari hampir semua rangkaian elektronik adalah rangkaian seri dan rangkaian paralel.Rangkaian seri adalah konfigurasi komponen listrik atau elektronik yang disusun secara berurutan seperti satu jalur. Bisa dibayangkan seperti antrian, komponen-komponen tersebut dihubungkan ujung ke ujung sehingga arus listrik hanya memiliki satu pilihan jalur untuk mengalir melalui semua komponen ,sehingga arus pada tiap komponen itu sama,akan tetapi besar tegangan tiap komponen bergantung pada resistansi komponen tersebut.Rangkai...
[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. tujuan 2. Alat dan Bahan 3. Dasar Teori 4. Percobaan 5. Video Penjelasan 6. Download File 1. Tujuan [Kembali] 2. Alat dan Bahan [Kembali] 3. Dasar Teori [Kembali] 4. Percobaan [Kembali] 5. Video Penjelasan [Kembali] 6. Download File [Kembali]
[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat dan Bahan 4. Dasar Teori 5. Percobaan Percobaan ... 1. Tugas Pendahuluan 2. Laporan Akhir MODUL 1 POTENSIOMETER & TAHANAN GESER DAN JEMBATAN WHEATSTONE 1. Pendahuluan [Kembali] Hukum Ohm menyatakan bahwa arus listrik yang mengalir pada suatu penghantar akan sebanding dengan tegangan yang didapatkannya, tetapi berbanding terbalik dengan hambatan. Hukum Ohm merupakan salah satu ilmu dasar elektronika yang kerap ditemui dalam kehidupan sehari-hari. Hukum Kirchoff pada dasarnya membahas tentang konduksi listrik yang berkaitan dengan hukum konservasi energi. Dengan begitu, hukum Kirchoff sangat penting dipelajari sebagai dasar untuk memahami arus dan tegangan dalam rangkaian listrik, terutama rangkaian listrik tertutup. Rangkaian pembagi arus (current divider) dan rangkaian pembagi tegangan(voltage divider) adalah prinsip dasar agar memahami tentang rangkaian elektronik...
.jpg)
Komentar
Posting Komentar