Transistor Laporan - Teknik Konversi Energi Polban

LAPORAN PRAKTIKUM Elektronika

Transistor Bipolar I & II  Tanggal Praktikum : 29 Maret 2010 & 06 April 2010  Tanggal Penyerahan Laporan : 12 april 2010

Nama

: Aldino.M (091711003)

Kelas

: IA

 JURUSAN TEKNIK KONVERSI ENERGI POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2010

Transistor Bipolar I & II

1. Tujuan a. Memp Mempel elaj ajar arii kara karakt kter eris isti tik k inpu inputt dan dan outp output ut dari dari tran transi sist stor or dala dalam m rangkaian common base b. Memp Mempel elaj ajar arii ciri ciri-c -cir irii harg harga a dari dari resi resist stan ansi si inpu inputt dan dan outp output ut,, dan dan penguatan arus transistor dalam rangkaian common base c. Memp Mempel elaj ajar arii kara karakt kter eris isti tik k inpu inputt dan dan outp output ut dari dari tran transi sist stor or dala dalam m rangkaian common base d. Mengam Mengamati ati sifatsifat-sif sifat at

transi transisto storr pada kurv kurva a karakte karakteri risti stik k input input dan

output dalam rangkaian common emitter e. Mempelajar Mempelajarii cara kerja kerja transisto transistorr sebagai sebagai saklar f. Mempelajar Mempelajarii dan membu membuat at rangkaian rangkaian transistor transistor penguat penguat satu tingkat tingkat 2. Landasan Teori

 Transistor  Transistor Bipolar adalah sebuah komponen senikondukt senikonduktor. or. Selain Selain itu transistor adalah komponen aktif dengan arus, tegangan atau daya keluaran yang yang dikend dikendali alikan kan oleh oleh arus arus masuka masukan, n, transi transisto storr terdir terdirii dar 2 jenis jenis yaitu yaitu  Transistor NPN dan Transistor PNP. Prinsip kerja dari transistor NPN adalah  jika basis diberi arus dan mempunyai beda tegangan dengan emitter sebesar 0,6 V maka arus akan mengalir dari collector menuju emitter. Sedangkan untuk PNP berlaku sebaliknya.

I

IC

B

IE A. Transistor NPN PNP

Karakteristik 

B. Transistor

Rangkaian CE adalah rangkain yang paling pa ling sering digunakan untuk berbagai aplikasi yang mengunakan transistor. Dinamakan rangkaian CE, sebab titik ground atau titik tegangan 0 volt dihubungkan pada titik emiter.

Gambar-2 : rangkaian CE

Sekilas Tentang Notasi Ada beberapa notasi yang sering digunakan untuk mununjukkan besar tegangan pada suatu titik maupun antar titik. Notasi dengan 1 subscript adalah untuk menunjukkan besar tegangan pada satu titik, misalnya VC = tegangan kolektor, VB = tegangan base dan VE = tegangan emiter. Ada juga notasi dengan 2 subscript yang dipakai untuk menunjukkan besar tegangan antar 2 titik, yang disebut juga dengan tegangan jepit. Diantaranya adalah : VCE = tegangan jepit kolektor- emitor VBE = tegangan jepit base - emitor VCB = tegangan jepit kolektor - base Notasi seperti VBB, VCC, VEE berturut-turut adalah besar sumber tegangan yang masuk ke titik base, kolektor dan emitor.

Kurva Base Hubung Hubungan an antara antara IB dan VBE tentu tentu saja saja akan akan berupa berupa kurva kurva dioda. dioda. Karen Karena a mema memang ng tela telah h dike diketa tahu huii bahwa bahwa junc juncti tion on base base-e -emi mito torr tida tidak k lain lain adalah sebuah dioda. Jika hukum Ohm diterapkan pada loop base diketahui adalah : IB = (VBB - VBE) / RB ......... (5) VBE adalah tegangan jepit dioda junction base-emitor. Arus hanya akan mengalir jika tegangan antara base-emitor lebih besar dari VBE. Sehingga arus IB mulai aktif mengalir pada saat nilai VBE tertentu.

Gambar-3 : kurva I B -V BE BE

Besar VBE umumnya tercantum di dalam databook . Tetapi untuk penyerdehanaan umumnya diketahui VBE = 0.7 volt untuk transistor silikon dan VBE = 0.3 volt untuk transistor germanium. Nilai ideal VBE = 0 volt.

Kurva Kolektor Sekarang sudah diketahui konsep arus base dan arus kolektor. Satu hal lain yang menarik adalah bagaimana hubungan antara arus base IB, arus kole kolekt ktor or IC dan dan tega tegang ngan an kole kolekt ktor or-e -emi mite terr VCE. Dengan Dengan mengu mengunak nakan an rangkaian-01, rangkaian-01, tegangan VBB dan VCC dapat dapat diatur diatur untuk untuk memper memperole oleh h plot plot garis-garis kurva kolektor. kolektor. Pada gambar berikut telah diplot diplot beberapa kurva kolektor arus IC terhadap VCE dimana arus IB dibuat konstan.

Gambar-5 : kurva kolektor  Dari kurva ini terlihat ada beberapa region yang menunjukkan daerah kerj kerja a tran transi sist stor or.. Pert Pertam ama a adal adalah ah daera daerah h saturasi, saturasi, lalu alu daer daerah ah cut-off , kemudian daerah aktif dan aktif dan seterusnya daerah breakdown. breakdown.

Daerah Aktif  Daerah kerja transistor yang normal adalah pada daerah aktif, dimana arus IC konstans terhadap berapapun nilai VCE. Dari kurva ini diperlihatkan bahwa arus IC hanya tergantung dari besar arus IB. Daerah kerja ini biasa  juga disebut daerah linear (linear (linear region). region ).

 Jika hukum Kirchhoff mengenai tegangan dan arus diterapkan pada loop kolektor (rangkaian CE), maka dapat diperoleh hubungan : VCE = VCC - ICRC .............. (6) Dapat dihitung dissipasi daya transistor adalah : PD = VCE.IC ............... (7) Rumus Rumus ini mengat mengatakan akan jumlah jumlah dis dissip sipasi asi daya daya transi transisto storr adalah adalah tegang tegangan an kolekt kolektoror-em emito itorr dikali dikali jumlah jumlah arus arus yang yang melew melewati atinya nya.. Dissip Dissipasi asi daya daya ini berupa panas yang menyebabkan naiknya temperatur transistor. Umumnya untuk transistor transistor power sangat perlu untuk mengetahui mengetahui spesifikasi PDmax. Spesifikasi ini menunjukkan temperatur kerja maksimum yang diperbolehkan agar transistor masih bekerja normal. Sebab jika transistor bekerja melebihi kapasitas daya PDmax, maka transistor dapat rusak atau terbakar.

Aplikasi Transistor Sebagai Penguat Satu Tingkat Sebuah transist sisto or yang ang digunakan sebagai agai penguat, perlu mendapatkan dahulu bias DC. Bias DC tersebut berfungsi untuk membuat transistor bekerja sesuai dengan titik kerja yang diinginkan. Untuk praktikum sekarang digunakan transistor penguat kelas A satu tingkat dengan tegangan DC yang normal yaitu:

VB =

R2 ………………………………………………………………………(titik …………………………………………… …………………………(titik uji 1) R1 + R2 VE = VB-VBE dengan VBE = 0,7 Volt……………………………………(titik uji 3) IE = VE dengan IE=IC RE VC = VCC- IC . RC …………………………………………………… ……………………………………………………………………(titik ………………(titik uji 2) Besarn Besarnya ya pengua penguatan tan teganga tegangan n AC pada pada rangka rangkaian ian jenis jenis Common Common Emitte Emitterr seperti contoh rangkaian percobaan dapat dianalisa dengan menggunakan rangkaian ekivalen AC, dimana besarnya penguatan tegangan adalah :

AE = Iα = rC bila dipasang C E rE Vα AE = rC bila tanpa C E dimana rC = RC//RE dan rE = 26 mV rE + RE IE (DC)

3. Alat dan Komponen yang Digunakan

4.

1. Modul Percobaan Percobaan Transistor Transistor

: 1 Buah

2. Multim Multimete eterr digita digitall

: 2 Buah Buah

3. Multim Multimete eterr Analog Analog

: 1 Buah Buah

4. Power Power Supply Supply variab variable le

: 2 Buah Buah

5. Functi Function on Gener Generato atorr

: 1 Buah Buah

6. Osci Oscill llosc oscop op

: 1 Buah Buah

7. Kabel Kabel Pengh Penghubu ubung ng

: Secukup Secukupnya nya

Prosedur Percobaan

Karakteristik input Transistor pada Rangkaian Common Base 1. Hubungkan rangkaian seperti dibawah ini :

RC = 4700 VCC

V

VB

RE

CB

E

VEE 2. Ubah IE dengan Mengatur VEE Sesuai dengan harga-harga pada table dibawah ini lalu ubah VCB dan catat nilai VBE pada table dibawah ini. IE (mA)

0,2

0, 0,6

VCB (V)

1

2

3

4

6

8

10

VBE (V)

0

0,64 8

0,68 6

0,709 0,742 0,765 0,781 0,808 0,827 0,844

1

0,64 5

0,68 0

0,705 0,739 0,763 0,780 0,806 0,826 0,843

3

0,64 4

0,67 1

0,695 0,733 0,768 0,776 0,803 0,823 0,841

5

0,64

0,67 0,686 0,725 0,753 0,771 0,800 0,821 0,839

4

0

7

0,64 3

0,66 9

0,685 0,717 0,717 0,767 0,796 0,818 0,836

10

0,64 1

0,66 7

0,682 0,704 0,704 0,760 0,791 0,814 0,833

3. Gambarkan Hasil Pengukuran diatas pada kertas millimeter blok dalam

bentuk VBE(IE)(VBE fungsi dari IE) untuk tiap-tiap VCB

Karakteristik output Transistor pada rangkaian Common Base 1. Hubungkan rangkaian seperti dibawah ini: RC = 4,61 kΩ

IE

RE

VEE

IC V CB

VCC

Ubah IE dengan Mengatur VEE Sesuai dengan harga-harga pada table dibawah ini lalu ubah VCB dan catat nilai IC pada table dibawah ini. 2.

VCB (V)

0

0,2

1

2

IE (mA)

3

4

6

0

0

IC (mA)

0

0

0

0

0

0

1

0,78 0

0,77 6

0,774 0,774 0,774 0,774 0,774

2

0,80 5

0,80 3

0,797 0,793 0,793 0,793 0,793

3

0,81 7

0,81 6

0,812 0,805 0,803 0,803 0,803

4

0,82 5

0,82 4

0,821 0,817 0,812 0,810 0,810

5

0,83 1

0,83 0

0,828 0,825 0,821 0,817 0,816

7

0,83 6

0,84 0

0,838 0,836 0,834 0,831 0,825

10

0,85 0

0,84 9

0,848 0,847 0,845 0,844 0,840

3. Gambarkan Hasil Pengukuran diatas pada kertas millimeter blok dalam

bentuk IC(VCB)(IC fungsi dari VCB) untuk tiap-tiap IE .

Karakteristik Input dan Output Transistor pada rangkaian Common Emitter  1. Hubungkan Hubungkan rangkaia rangkaian n seperti seperti dibawa dibawah h ini :

+

1

IC

+

IB

BC 107

100 KΩ

+ +

+

+

VC VBB

VEE

VB

input seperti pada table 2. Lakukan pengukuran untuk karakteristik input seperti dibawah ini IB (µA)

10

20

30

40

VCE (V)

50

60

70

VBE (V)

0

0,54

0,56

0,58

0,59

0,59

0,61

0,61

6

0,66

0,66

0,66

0,66

0,67

0,67

0,67

output seperti pada table 3. Lakukan pengukuran untuk karakteristik output seperti dibawah ini.

VCE (V)

1

2

3

4

IB (µA)

5

6

7

IC (mA)

0

4,9 µA

9,6 µA

15,2 µA

19,5 µA

24,3 µA

29,9 µA

34,4 µA

20

0,81

1,55

2,47

5,2

4,2

5,08

5,99

40

0,75

1,56

2,37

3,23

4,15

5,06

5,76

4. Gambarkan Hasil Pengukuran diatas pada kertas millimeter blok dalam

bentuk VBE(IE)(VBE fungsi dari IE) untuk tiap-tiap VCB

5. Gambarkan Hasil Pengukuran diatas pada kertas millimeter blok dalam

bentuk IC(VCB)(IC fungsi dari VCB) untuk tiap-tiap IE .

+

IC

Rangkaian Transistor sebagai saklar  1 kΩ

1.Hubungkan + rangkaian seperti dibawah ini : IB

+

15 KΩ

+ 5V

+

VCE VIn

2. Lakukan pengukuran seperti table dibawah ini : Vin (V)

IB (µA)

IC (mA)

VCE (V)

ILED

0

0

0,01

3,2

0,01

2

0,09

12,32

0,14

12,32

Rangkaian Penguat Tingkat Satu 1. Buatlah Buatlah rangkaian rangkaian seperti seperti dibawah dibawah ini: + 12 V

RC = 2 kΩ C2 = 10 R1 = C1 =

µF

47 kΩ

B

10 µF

BC 107 A

~

Vin

R2 = 12 kΩ

RL

C RE = 56 0

CE = 100 µF

2. Lakukan pengukuran tegangan DC pada Titik A, Titik B, dan Titik C? 3. Pasang RL sebesar 2 kΩ lalu berikan sinyal input Vin sebesar 20 mVPP

dengan frekuensi sebesar 1 kHz dan Ukur outputnya dengan menggunakan oscilloscope ! 4. Hitung Hitung Peng Penguat uatan an Vo/Vi Vo/Vin? n? 5. Lepaskan kapasitor CE Lalu lihat perubahan Outputnya? 6. Hitung Penguatan Vo/Vin dengan rangkaian tanpa CE ?  Jawaban: 2. VA= VC = 3. 4. 5. VB = 6.

Kesimpulan: Dari hasil praktikum disimpulkan bahwa