Penguat Kelas a Kelompok 9
August 6, 2018 | Author: ardiahmad | Category: N/A
Short Description
Penguat Kelas A...
Description
LAPORAN HASIL PRAKTEK Penguat Kelas A Dengan Transistor Tipe BC559
Kelompok 9 Nur Ahmad Filardi Filardi
(521-512-7156) (521-512-7156)
Zakia
(521-512-5350)
Hervin Hidayat Putra
(521-512-5347) (521-512-5347)
M. Sutan Sholahuddin
(521-512-5345) (521-512-5345)
Diyana Wuriastuti
(521-507-7519)
Vikis Susanto
(521-511-1749)
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA 2014
A. Pendahuluan Rangkaian penguat merupakan sistem yang tidak dapat ditinggalkan dalam perangkat elektronika. Hampir semua pesawat elektronika mulai dari yang sederhana sampai yang rumit di dalamnya terdapat penguat. Penguat mempunyai bentuk, fungsi, dan komponen penyusun yang berbeda-beda tergantung pada fungsi dari penguat tersebut.Salah satu rangkaian penguat yang sederhana dan secara umum sering ditemukan adalah penguat daya kelas A. Penguat transistor ini mempunyai titik kerja efektif setengah tegangan Vcc. Agar rangkaian siap bekerja menerima signal input maka penguat ini memerlukan bias awal. Penguat kelas A adalah penguat dengan efesiensi terendah tetapi memiliki cacat signal (distorsi) terkecil. Untuk mendapatkan titik kerja transistor tepat setengah tegangan Vcc, maka harus dilakukan sedikit perhitungan melalui pembagi tegangan yang terdiri dari dua buah resistor. Karena memiliki distorsi kecil, maka penguat kelas A dapat digunakan sebagai penguat awal sebuah sistem ( Pre Amp). Tujuan dari praktek pembuatan kelas A adalah Merancang rangkaian penguat kelas A sesuai karakteristik yang ada.
B. Teori Penguat kelas A adalah penguat yang menggunakan transistor dengan disipasi daya minimal ½ Watt. Dengan ciri garis beban berada ditengah ( berpotongan tepat ditengah ). Penguat kelas A biasanya digunakan untuk sinyal besar, maka ketentuan untuk membuat rangkaian agar menghasilkan sinyal penguat kelas A, Pada rangkaian penguat kelas A, harus dirancang sedemikian rupa agar terjadi penguatan sinyal yang diinginkan. Sistem bias penguat kelas A yang populer adalah sistem bias pembagi tegangan dan sistem bias umpan balik kolektor. Melalui perhitungan tegangan bias yang tepat maka kita akan mendapatkan titik kerja transistor tepat pada setengah dari tegangan VCC penguat. Penguat kelas A cocok dipakai pada penguat awal (pre amplifier) karena mempunyai distorsi yang kecil.
2
Ciri Penguat Daya Kelas A Ciri khusus yang membedakan penguat daya kelas A dengan penguat daya kelas lainnya adalah: -
Penguat dengan letak titik Q di tengah-tengah garis beban.
-
Mempunyai sinyal keluaran yang paling bagus diantara penguat jenis yang lain. Efisiensinya paling rendah, karena banyaknya daya yang terbuang di transistor. Titik kerja diatur agar seluruh fasa sinyal input diatur sedemikian rupa sehingga seluruh fasa arus output selalu mengalir. Penguat ini peroperasi pada daerah linear. Disipasi daya tertinggi terjadi saat tidak ada sinyal masukan. Besarnya disipasi daya pada transistor dirumuskan: PDiss = Vce x Ic
-
Penguat kelas A yang kami gunakan adalah penguat kelas A dengan sistem bias pembagi tegangan. Setiap penguat mempunyai dua garis beban, yaitu garis beban DC dan garis beban AC. Garis beban DC diperoleh dari IC(sat) dan VCE(cutoff) di rangkaian ekivalen DC, sedangkan garis beban AC diperoleh dari ic(sat) dan vce(cutoff) dari rangkaian ekivalen AC. Sebuah penguat, jika penguatannya berlebih maka akan terjadi kemungkinan sinyal output dari penguat tersebut akan terpotong puncaknya. Maka pada penguat kelas A, titik Q diatur agar tepat berada ditengah-tengah suatu garis beban agar output dari penguat sinyal kelas A tidak terpotong. Garis Beban DC Garis beban DC menyatakan semua titik saturasi yang mungkin terjadi pada rangkaian penguat tersebut. Ujung atas dari garis beban dc disebut titik penjenuhan (saturation point) dan ujung bawah garis beban disebut titik sumbat (cutoff point).
Gambar 1. Rangkaian penguat sinyal
Gambar 2. Rangkaian ekivalen dc
3
IC IC(sat)
Ketika transistor saturasi, semua tegangan Vcc akan muncul pada RC dan RE, maka arus pada IC akan sama dengan IE, sehingga:
Q
VCE VCE(cutoff)
Dan sebaliknya, jika transistor dalam keadaan cutoff, semua tegangan Vcc akan muncul pada terminal kolektor-emiter, sehingga:
Titik Q menunjukan arus (ICQ) dan tegangan kolektor (VCEQ) stasioner (dalam keadaan istirahat).
dimana
dan untuk transistor jenis silicon dan 0,3 untuk bahan jenis
Germanium.
Garis Beban AC
Garis beban ac diambil dari rangkaian ekivalen ac. Garis beban ac memiliki titik jenuh (saturation point) yang diberi lanbang ic(sat) dan suatu titik pancung yang ditunjukan dengan vce(cutoff). IC ic(sat) Q
ie
VCE
vce cutoff Gambar 4. Garis beban AC
Dimana
dan
4
Titik Q Penguat Kelas A
Hal yang membedakan Penguat kelas A dengan penguat lain adalah letak titik Q berada di pusat garis beban. Hal ini untuk mencegah terpotongnya sinyal output.
Gambar 2.6 titik Q berada diatas pusat dari garis beban, sehingga terjadi pengguntingan penjenuhan (saturation clipping)
Gambar 2.7 titik Q berada dibawah pusat dari garis beban, sehingga terjadi pengguntingan titik sumbat (cutoff clipping)
Gambar 2.8 titik Q berada di pusat garis beban, sehingga tidak terjadi pengguntingan (cirri penguat kelas A)
Agar titik Q berada ditengah garis beban ac, maka:
Dari persamaan diatas dapat disimpulkan, untuk mendapatkan titik Q yang terletak dipusat, resistansi ac dari rangkaian kolektor dan emitter harus sama dengan rasio dari tegangan kolektor stasioner ke arus kolekter stasioner.
5
Penempatan Titik Q pada Garis Beban DC
Cara untuk menempatkan titik Q ditengah garis beban dc pada tahapan CE pada rangkaian pembagi tegangan adalah sebagai berikut: 1. 2. 3. 4. 5.
Buat VE = 0.1 VCC tentukan nilai RE Pilih nilai RC = 4RE Tambahkan 0.7V pada VE untuk memperoleh VB Pilih R1 dan R2 untuk menghasilkan VB yang diperlukan.
Penempatan Titik Q pada Garis Beban AC
Untuk merancang penguat kelas A dengan titik Q berada di pusat garis beban AC dapat dibuat dengan bantuan persamaan berikut ini:
Dimana Rc = 4 R E, sehingga:
Gambar 2.10 Titik Q berada di tengah-tengah garis beban AC
6
DATA TRANSISTOR
Transistor BC559 merupakan transistor jenis PNP, dengan karakteristik sebagai berikut:
Tegangan maksimum kolektor-emiter (VCEO) = 30 Volt
Tegangan maksimum kolektor-basis (VCBO) = 30 Volt
Tegangan maksimum emitter-basis (VEBO) = 5 Volt
Arus kolektor konstan (IC) = 100 mA
ΒDC atau
hFE = 200
7
Menentukan Rangkaian Penguat dengan Perhitungan
Gambar 7. Rangkaian Penguat kelas A
8
Gambar Grafik Titik Q pada Penguat Kelas A ini :
Grafik 1. Titik Q pada penguat kelas A Perhitungan Titik Q :
C. Langkah kerja praktek Alat : 1. Osiloscop 2. Protoboard 3. Function Generator 4. Capit Buaya 5. AVO meter Bahan : 1. Transistor BC559 2. Resistor 200K, 37K, 4K7, dan 1K2 3. Capasitor 100 µF 4. Jumper
9
Langkah Kerja 1. Merancang Rangkaian Penguat Kelas A ( Menentukan besar resistor )
Gambar 8. Rangkaian penguat kelas A di Portoboard 2. Menggambarkan grafik titik Q 3. Membuat rangkaian seperti yang telah dirancang diatas protoboard.
Gambar 9. Rangkaian penguat kelas A di Portoboard
4. Sambungkan osiloscop Chanel 1 pada Input dan Chanel 2 pada Outpun, liat penguatan sinyal yang dihasilkan.
10
11
Gambar 10. Hasil Gelombang beda fasa 180º 5. Ukur menggunakan AVO meter VB, VE, VC, VBE, VR1, IE, IB, dan IC. VRC
VR1
VE
VB
VC
VBE
IC
IE
IB
6,2 V
8,4 V
1,4 V
2,3 V
4,4 V
0,8 V
1,02 mA
0.94 mA
0,12 mA
12
6. Bandingkan hasil perhitungan teori dengan hasil perhitungan praktek No 1 2 3 4
Nama R1 R2 Rc R
Teori 202 k Ω 38 k Ω 4,8 k Ω 1,2 k Ω
Praktek 200 k Ω 39 k Ω 4,7 k Ω 1,2 k Ω
5
V
1,2 V
1,4 V
6
I
1 mA
1,02 mA
7
I
1 mA
0,94 mA
8
I
0,005 mA
0,12 mA
9
V
1,9 V
2,3 V
10
V
7,2 V
4,4 V
11
V
0,7 V
0,8 V
E
E
C
E
B B C
BE
13
D. Analisis Gambar Gelombang
Gambar 11. Hasil gelombang Osiloscop Besar penguatan diamati dari pengukuran tegangan VB dan VC , percobaan :
Penguatan pada Penguat kelas A, saat Perhitungan teori memiliki rumus :
14
E. Penutup KESIMPULAN o
Penguat kelas A berbeda fasa 180 dan titik beban Q ditengah dengan menggunakan perbandingan IC(sat) = 2 ICQ (dipusat Q) VCE(cutoff) = 2 ICEQ (dipusat Q) Untuk menghasilkan perbandingan tersebut maka VE harus 1/10 dari Vcc
15
PARAMETER HYBRIDA Dari percobaan yang telah dilakukan dapat ditentukan beberapa hubungan dalam parameter hybrida. Empat parameter hybrida dalam hubungan CE adalah 1. hie = impedansi input (r C = 0) Diketahui
2. = penguatan arus ( ) Diketahui
3. = penguatan tegangan balik ( ) Diketahui
4. = Admitansi output ( ) Diketahui
16
Gambar 1 menunjukan bagaimana caranya menghasilkan dan dengan melakukan perhitungan setelah melakukan pengukuran-pengukuran tertentu. Dari pengukuran pada gambar 1 kita dapatkan dengan transistor BC559 dan tegangan input sebesar 12 V.
Gambar 1.
Gambar 2 menunjukan bagaimana caranya menghasilkan dan dengan melakukan perhitungan setelah melakukan pengukuran-pengukuran tertentu. Dari pengukuran pada gambar 2 kita dapatkan dengan transistor BC559 dan tegangan input sebesar 12V.
Gambar 2.
17
DAFTAR PUSTAKA
Albert Paul Malvino. Prinsip-prinsip Elektronik . Jakarta: Erlangga. http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/82713/ETC/BC559.html
18
View more...
Comments
