laporan percobaan basis ditanahkan is

Upload: nyonk-benyalo-al-qoyim

Post on 17-Oct-2015

199 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Penguat Basis Ditanahkan

Penguat Basis Ditanahkan

BAB IPENDAHULUANA. Latar Belakang

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, pemotong (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal. Tegangan atau arus yang dipasang di satu terminalnya mengatur arus yang lebih besar yang melalui 2 terminal lainnya. Transistor adalah komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil, dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian2 digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori, dan komponen-komponen lainnya. Penguat dengan basis ditanahkan juga dikenal dengan Penguat Common Base. Penguat ini dapat menghasilkan penguatan tegangan antara sinyal masukan dan keluaran, tetapi tidak penguatan arus. Hal inilah yang melatarbelakangi sehingga percobaan ini dilakukan.B. Ruang Lingkup

Ruang lingkup pada praktikum ini meliputi pengukuran resistansi pada resistor berdasarkan warna cincin yang tertera pada resistor tersebut, membuat rangkaian penguat basis ditanahkan dengan menggunakan transistor, kapasitor dan resistor serta menyambungkan pada osiloskop untuk melihat gambar hasil isyarat penguatan dari rangkaian tersebut. Serta mengukur sinyal penguatan pada transistor yang digunakan, dan mencari saturasi pada batasan penguatan resistorPercobaan penguat basis ditanahkan ini dilaksanakan pada hari Rabu,26 Oktober 2011, pada pukul 14.00 WITA sampai selesai, bertempat di laboratorium Elektronika dan Instrumentasi, Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Hasanuddin, Makassar.C. Tujuan Percobaan

Adapun tujuan yang akan dicapai pada praktikum kali ini adalah:1. Menghitung hfb dan hob dari kurva karaterisitik keluaran transistor.2. Mengukur tanggapan amplitudo.BAB IITINJAUAN PUSTAKATransistor adalah piranti elektronik dari bahan semikonduktor yang mempunyai tiga elektroda (triode) yaitu dasar (basis), pengumpul (kolektor) dan pemancar (emitor). Piranti ini berfungsi sebagai penguat sinyal yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil, dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian2 digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori, dan komponen-komponen lainnya. Transistor digunakan di dalam rangkaian untuk memperkuat isyarat, artinya isyarat lemah pada masukan diubah menjadi isyarat yang kuat pada keluaran. Pada masa sekarang, transistor ada dalam setiap peralatan elektronika. Jika kita memahami dasar kerja transistor, maka kita akan lebih mudah untuk mempelajari cara kerja berbagai peralatan elektronika. Transistor pertemuan dwikutub (BJT) adalah salah satu jenis dari transistor. Ini adalah peranti tiga-saluran yang terbuat dari bahan semikonduktor terkotori. Dinamai dwikutub karena operasinya menyertakan baik elektron maupun lubang elektron, berlawanan dengan transistor ekakutub seperti FET yang hanya menggunakan salah satu pembawa. Walaupun sebagian kecil dari arus transistor adalah pembawa mayoritas, hampir semua arus transistor adalah dikarenakan pembawa minoritas, sehingga BJT diklasifikasikan sebagai peranti pembawa-minoritas.Cara kerja BJT dapat dibayangkan sebagai dua dioda yang terminal positif atau negatifnya berdempet, sehingga ada tiga terminal. Ketiga terminal tersebut adalah emiter (E), kolektor (C), dan basis (B).Perubahan arus listrik dalam jumlah kecil pada terminal basis dapat menghasilkan perubahan arus listrik dalam jumlah besar pada terminal kolektor. Prinsip inilah yang mendasari penggunaan transistor sebagai penguat elektronik. Rasio antara arus pada koletor dengan arus pada basis biasanya dilambangkan dengan atau hFE. biasanya berkisar sekitar 100 untuk transistor-transisor BJT.Penguat dengan basis ditanahkan juga dikenal dengan Penguat Common Base. Penguat ini dapat menghasilkan penguatan tegangan antara sinyal masukan dan keluaran, tetapi tidak penguatan arus. Karakteristiknya adalah impedansi masukan kecil dan impedansi keluaran seperti pada penguat Common Emitter. Karena arus masukan dan keluaran mempunyai nilai yang hampir sama, kapasitor stray dari transistor tidak terlalu berpengaruh dibandingkan pada penguat common emiter. Penguat common basis sering digunakan pada frekuensi tinggi yang menghasilkan penguatan tegangan lebih besar daripada rangkaian dengan 1 transistor lainnya.Penguat Common Base ditunjukkan dalam Gambar 1.1. Diatas frekuensi corner kapasitor antara basis dan ground pada rangkaian menghasilkan pentanahan sinyal AC yang efektif pada basis transistor.Penguat Common Base ditunjukkan dalam Gambar 1.1. Diatas frekuensi corner kapasitor antara basis dan ground pada rangkaian menghasilkan pentanahan sinyal AC yang efektif pada basis transistor.

Penguat Common Base ditunjukkan dalam Gambar 1.1. Diatas frekuensi corner kapasitor antara basis dan ground pada rangkaian menghasilkan pentanahan sinyal AC yang efektif pada basis transistor.

Gambar 1.1. Penguat Common BasePenguat Basis ditanahkan mempunyai karakter sebagai berikut : Adanya isolasi yang tinggi dari output ke input sehingga meminimalkan efek umpan balik.Mempunyai impedansi input yang relatif tinggi sehingga cocok untuk penguat sinyal kecil (pre amplifier).Ada dua macam ciri pada transistor, ciri keluaran yaitu ic terhadap vCB, dan ciri masukan yaitu iE vs BED.

1. Ciri Keluaran

Ciri keluaran statik menyatakan bagaimana arus kolektor iC berubah dengan vCB untuk berbagai nilai arus statik dari emitor IE. Lengkung ciri statik transistor basis ditanahkan ditunjukkan pada gambar berikut untuk transistor npn.

Pada ciri keluaran transistor dengan basis ditanahkan perlu diperhatikan hal berikut:

a. iCiE, kerena iC = iE dan 1.

Hal ini juga berarti arus keluaran iC berbanding lurus dengan arus masukan iE. Sehingga dikatakan transistor dwikutub adalah suatu piranti yang dikendalikan oleh arus.b. Ciri statik keluaran mempunyai kemiringan amat kecil (sangat horizontal). Ini berarti hambatan keluaran transistor yang merupakan kebalikan kemiringan iC (vCB) mempunyai nilai amat besar yaitu sama dengan hambatan isyarat kecil dioda yang ada dalam keadaan tegangan mundur, yaitu dioda sambungan kolektor basis.2. Ciri masukanLengkung ciri masukan transistor dengan hubungan basis ditanahkan sama dengan lengkungan ciri statik dioda dalam keadaan panjar maju oleh karena sambungan emitor basis diberi panjar maju.

Pada ciri statik masukan transistor perlu diperhatikan hal berikut:

a. Bentuk ciri statik masukan serupa dengan ciri statik dioda dalam keadaan panjar maju. Ini tak mengherankan oleh karena sambungan emitor basis merupakan suatu dioda dengan panjar maju.

b. Ciri statik masukan hampir berimpit untuk berbagai nilai vCB.Hail ini berarti tegangan keluaran vCB tidak banyak berpengaruh pada masukan. Suatu penguat memanga seharusnya demikian. Apa yang terjadi pada keluaran tak terasa pada masukan.Kedua sifat di atas membuat transistor dapat digunakan untuk memperkuat isyarat. Suatu perubahan kecil pada vCB oleh suatu isyarat masukuan yang kecil akan menyebabkan perubahan arus emitor iE yang besar. Perubahan ini diteruskan menjadi arus isyarat iC, yang diubah menjadi isyarat tegangan oleh RC, yaitu vo = iC RC, yang lebih besar daripada tegangan isyarat masukan.

Jenis-jenis transistorPNPP-channel

NPNN-channel

BJT JFET

Simbol Transistor dari Berbagai TipeSecara umum, transistor dapat dibeda-bedakan berdasarkan banyak kategori: Materi semikonduktor: Germanium, Silikon, Gallium Arsenide Kemasan fisik: Through Hole Metal, Through Hole Plastic, Surface Mount, IC, dan lain-lain Tipe: UJT, BJT, JFET, IGFET (MOSFET), IGBT, HBT, MISFET, VMOSFET, MESFET, HEMT, SCR serta pengembangan dari transistor yaitu IC (Integrated Circuit) dan lain-lain. Polaritas: NPN atau N-channel, PNP atau P-channel Maximum kapasitas daya: Low Power, Medium Power, High Power Maximum frekwensi kerja: Low, Medium, atau High Frequency, RF transistor, Microwave, dan lain-lain Aplikasi: Amplifier, Saklar, General Purpose, Audio, Tegangan Tinggi, dan lain-lainDari banyak tipe-tipe transistor modern, pada awalnya ada dua tipe dasar transistor, bipolar junction transistor (BJT atau transistor bipolar) dan field-effect transistor (FET), yang masing-masing bekerja secara berbeda.Transistor bipolar dinamakan demikian karena kanal konduksi utamanya menggunakan dua polaritas pembawa muatan: elektron dan lubang, untuk membawa arus listrik. Dalam BJT, arus listrik utama harus melewati satu daerah/lapisan pembatas dinamakan depletion zone, dan ketebalan lapisan ini dapat diatur dengan kecepatan tinggi dengan tujuan untuk mengatur aliran arus utama tersebut.FET (juga dinamakan transistor unipolar) hanya menggunakan satu jenis pembawa muatan (elektron atau hole, tergantung dari tipe FET). Dalam FET, arus listrik utama mengalir dalam satu kanal konduksi sempit dengan depletion zone di kedua sisinya (dibandingkan dengan transistor bipolar dimana daerah Basis memotong arah arus listrik utama). Dan ketebalan dari daerah perbatasan ini dapat diubah dengan perubahan tegangan yang diberikan, untuk mengubah ketebalan kanal konduksi tersebut. Lihat artikel untuk masing-masing tipe untuk penjelasan yang lebih lanjut.BAB IIIMETODOLOGI PERCOBAANIII.1 ALAT DAN BAHANAdapun alat yang digunakan pada percobaan ini adalah:

1. Multimeter berfungsi untuk mengukur tegangan,hambatan,dan arus.

2. Catu Daya berfungsi sebagai sumber tegangan arus searah.

3. Papan rangkaian berfungsi sebagai tempat untuk membuat rangkaian

4. Osiloskop berfungsi untuk menampilkan sinyal keluaran dan sinyal masukan

5. Signal generator berfungsi sebagai piranti pembangkit isyarat.

6. Kabel jumper Sebagai penghubung arus pada papan rangkaianAdapun bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah:

1. Transistor sebagai komponen penguat

2. Resistor berfungsi sebagai bahan yang akan diukur hambatannya.3. Kapasitor sebagai komponen yang menyimpan muatan. 4. Potensiometer digunakan sebagai penghambat dan pengatur resistansi.

III.2Prosedur PercobaanAdapun prosedur pada percobaan ini :1) Hambatan resistora. Menyiapkan alat dan komponen yang diperlukanb. Menentukan resistansi resistor dengan melihat kode warnanyac. Menguji atau kalibrasi multimeterd. Meletakkan resistor pada papan rangkaiane. Mengukur resistansi resistor dengan menggunakan multimeterf. Mencatat hasilnya

2) Kapasitora. Menyiapkan alat dan komponen yang diperlukan.b. Mengamati angka muatan yang terdapat pada kapasitor.c. Mencatat hasilnya3) Mengukur arus dan tegangana. Mempersiapkan semua alat dan komponen yang akan digunakan.b. Merangkai alat dan komponen diatas papan PCB seperti pada gambar dibawah ini.c. Mengukur tegangan pada catu daya sebagai VCC.d. Mengukur arus yang berjalan pada kolektor dalam rangkaian menggunakan multimeter sebagai IC.e. Mengukur arus yang berjalan pada emitor dalam rangkaian menggunakan multimeter sebagai IE.f. Mengukur tegangan masukan pada rangkaian sebagai Vin.g. Mengukur tegangan keluaran pada rangkaian sebagai Vout.h. Mencatat hasilnya.Gambar rangkaian4) Mengukur tanggapan amplitudoa.Menyambungkan rangkaian pada osiloskop dan signal generator untuk menampilkan tegangan amplitudo dari tegangan masukan pada rangkaian (Vin).b. Memindahkan sambungan pada tegangan masukan pada rangkaian (Vout) agar tampil pada layar osiloskop. BAB IVHASIL DAN PEMBAHASANIV. I .HASILa) Tabel Data1. Komponen Elektronika

R1R2R3R4RLC1C2C3T

680 12000 270 560B20K100F10F10FBC109

2. Pengukuran Arus dan Tegangan

VCCVCBICIe

5 x 10 -6 A7,5 x 10 3 A

3. Pengukuran Tegangan Masukan

VCCViVO

b) Pengolahan Data1. Menghitung Resistansi Resistor

Kode warna : biru abu-abu coklat emas

R = 680

Toleransi = 5/100 x 680 = 34

Nilai resistansi min. : 680

Nilai resistansi max. : 680

Jadi nilai resistansi berada antara s/d 714

Kode warna : coklat merah orange emas

R = 12000 Toleransi = 5/100 x 12000 = 600 Nilai resistansi min. : 12000 Nilai resistansi max. : 12000

Jadi nilai resistansi berada antara s/d 12600 Kode warna : merah ungu coklat emasR = 270 Toleransi = 5/100 x 270 = 13,5

Nilai resistansi min. : 270

Nilai resistansi max. : 270

Jadi nilai resistansi berada antara s/d 283,5

Kode warna : hijau biru coklat emasR = 560 Toleransi = 5/100 x 560 = 28

Nilai resistansi min. : 560

Nilai resistansi max. : 560

Jadi nilai resistansi berada antara s/d 588

2. Menghitung hfb dan hob

hfb =

=

= 6,6 x 10 -4

hfb =

=

= 7,8 x 10-7 AV-1c) Gambar isyarat

Vin= 6 V

Vin= 96 V

Vin,out

IV.2Pembahasan

Pada tabel pengukuran hambatan resistor, dilakukakn perhitungan berdasarkan kode warna pada resistor tersebut,karena adanya toleransi sebesar 5% yang tertera pada resistor, maka resistor memiliki nilai resistansi maksimum dan minimum, misalnya pada resistor pertama memiliki resistansi 270 , setelah diperhitungkan berdasarkan toleransi maka nilai resistansinya berada antara s/d 283,5 . Begitu pula pada resistansi kedua, ketiga, dan keempat.

Pada perbandingan arus dan tegangan pada kolektor dan emitor, dimana Ic merupakan arus yang mengalir pada kolektor, sedangkan Ie merupakan arus yang mengalir pada emitor, dilakukan perhitungan sehingga diperoleh hasil bahwa perbandingan arus pada kolektor dan emitor sebesar 4,89 V-1. Pada perbandingan tegangan pada kolektor dan emitor sebesar 4,89V-1.Pada perbandingan tanggapan keluaran dan masukan, Vin merupakan besar tanggapan masukan, sedangkan Vout merupakan besar tanggapan keluaran. Pada percobaan Vin yang diperoleh yaitu 6 V, namun Vo yaitu 96V.

BAB V

PENUTUP

V.IKesimpulan

Setelah melakukan percobaan ini diperoleh kesimpulan bahwa :

a. Nilai hfb diperoleh dari hasil perbandingan arus pada kolektor dan emitor yang mana hasilnya sebesar 4,89 V-1, sedangkan nilai hob diperoleh dari hasil perbandingan tegangan pada kolektor dan emitor yang mana hasilnyasebesar 4,89V-1.b. Tanggapan Amplitudo di dapatkan dari hasil perbandingan antara besarnya tanggapan atau tegangan masukan dengan tegangan keluaran, dalam percobaan ini diperoleh 16.

V.IISaranV.II.1Saran Untuk LaboratoriumSebaiknya alat-alat yang ada di dalam Lab diperbaharui karena hal ini menganggu jalannya praktikumm. Contohnya ada Osiloskop yang tidak dapat digunakan sehingga menghambat proses pengambilan data.V.II.2Saran Untuk AsistenCara kakak sudah baik, karena memberikan penjelasan lebih ketika praktikan tidak mengetahui apa yang akan dilakukan dalam praktikum.

DAFTAR PUSTAKASutrisno. 1986. Elektronika Teori dan Penerapannya. Penerbit ITB. Bandung. http://id.shvoong.com/exact-sciences/physics/2112647-pengertian-transistor/#ixzz1bINtjhABhttp://hendragalus.wordpress.com/2011/02/11/transistor-dwikutub-dan-prinsip-kerjanya/

http://www.google.co.id/ transistor+basis+ditanahkan #sclient=psy

Praktikum Elektronika Dasar I 17