Kamis, 03 November 2011

penguat emiter ditanahkan

BAB I
PENDAHULUAN


I.1 LATAR BELAKANG
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 rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori, dan komponen komponen lainnya. Pada masa kini, transistor ada dalam setiap peralatan elektronika. Jika memahami dasar kerja transistor, maka akan lebih mudah mempelajari cara kerja bebagai peralatan elektronika.
Transistor merupakan suatu komponen aktif yang dibuat dari bahan semikonduktor yang berfungsi sebagai penguat, misalnya penguat emiter ditanahkan. Penguat Emiter ditanahkan adalah penguat yang kaki emitor transistor di groundkan, lalu input di masukkan ke basis dan output diambil pada kaki kolektor. Penguat Emiter ditanahkan juga mempunyai karakter sebagai penguat tegangan. Rangkaian penguat common-emitter adalah yang paling banyak digunakan karena memiliki sifat menguatkan tegangan puncak amplitudo dari sinyal masukan.
I.2 RUANG LINGKUP
Ruang lingkup pada percobaan ini, yaitu membuat rangkaian common emiter dan mengukur tegangan masukan dan keluaran penguat, serta mengamati tanggapan amplitudo penguat.

I.3 TUJUAN
Setelah melakukan praktikum ini, diharapkan memiliki kemampuan sebagai berikut:
1. Menghitung hfe dan hoc dari kurva karakteristik keluaran transistor.
2. Mengerti cara kerja rangkaian common emiter, dan membuatnya bekerja sebagai penguat.
3. Membuat transistor bekerja dengan titik q di tengah garis beban, pada daerah saturasi, pada    cut-off, serta menjelaskan bentuk-bentuk isyarat keluaran saat transistor bekerja pada titik operasi yang bersangkutan.
4. Mengukur hambatan masukan dan hambatan keluaran penguat.
5. Mengukur tanggapan amplitudo penguat.

I.4 WAKTU & TEMPAT PRAKTIKUM
Praktikum penguat emitter ditanahkan ini dilakukan pada hari Rabu, 12 Oktober 2011, pukul 14.00-16.00 WITA, di Laboratorium Elektronika dan Instrumentasi, Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Hasanuddin, Makassar.



















BAB II
TINJAUAN PUSTAKA


II.1 TRANSISTOR
Transistor adalah alat semikonduktor 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.
Transistor through-hole (dibandingkan dengan pita ukur sentimeter). 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 rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori, dan komponen-komponen lainnya.
Adapun fungsi transistor adalah sebagai berikut.
• Transistor sebagai penguat (amplifier)
Secara umum penguat (amplifier) dapat dikelompokkan menjadi 3 (tiga), yaitu penguat tegangan, penguat arus dan penguat transresistansi. Pada dasarnya kerja sebuah penguat adalah mengambil masukan (input), mengolahnya dan menghasilkan keluaran (output) yang besarnya sebanding dengan masukan.
• Transistor sebagai saklar
Dengan memanfaatkan sifat hantar transistor yang tergantung dari tegangan antara elektroda basis dan emitter (Ube), maka kita dapat menggunakan transistor ini sebagai sebuah saklar elektronik, dimana saklar elektronik ini mempunyai banyak kelebihan dibandingkan dengan saklar mekanik, seperti:
a. Fisik relative jauh lebih kecil
b. Tidak menimbulkan suara dan percikan api saat pengontakan
c. Lebih ekonomis

Secara umum, transistor dapat dibedakan berdasarkan banyak kategori yaitu:
 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-lain.


BJT
Transistor pertemuan dwikutub (BJT) adalah salah satu jenis dari transistor. Ini adalah peranti tiga-saluran yang terbuat dari bahan semikonduktor terkotori. Dinamakan 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 β atau hFE. β biasanya berkisar sekitar 100 untuk transistor-transisor BJT.

FET
Transistor efek–medan (FET) adalah salah satu jenis transistor menggunakan medan listrik untuk mengendalikan konduktifitas suatu kanal dari jenis pembawa muatan tunggal dalam bahan semikonduktor. FET kadang-kadang disebut sebagai transistor ekakutub untuk membedakan operasi pembawa muatan tunggal yang dilakukannya dengan operasi dua pembawa muatan pada transistor dwikutub (BJT).
FET dibagi menjadi dua keluarga, yaitu Junction FET (JFET) dan Insulated Gate FET (IGFET) atau juga dikenal sebagai Metal Oxide Silicon (atau Semiconductor) FET (MOSFET). Berbeda dengan IGFET, terminal gate dalam JFET membentuk sebuah dioda dengan kanal (materi semikonduktor antara Source dan Drain). Secara fungsinya, ini membuat N-channel JFET menjadi sebuah versi solid-state dari tabung vakum, yang juga membentuk sebuah dioda antara grid dan katode. Dan juga, keduanya (JFET dan tabung vakum) bekerja di "depletion mode", keduanya memiliki impedansi input tinggi, dan keduanya menghantarkan arus listrik dibawah kontrol tegangan input. FET lebih jauh lagi dibagi menjadi tipe enhancement mode dan depletion mode. Mode menandakan polaritas dari tegangan gate dibandingkan dengan source saat FET menghantarkan listrik. Jika kita ambil N-channel FET sebagai contoh: dalam depletion mode, gate adalah negatif dibandingkan dengan source, sedangkan dalam enhancement mode, gate adalah positif. Untuk kedua mode, jika tegangan gate dibuat lebih positif, aliran arus di antara source dan drain akan meningkat. Untuk P-channel FET, polaritas-polaritas semua dibalik. Sebagian besar IGFET adalah tipe enhancement mode, dan hampir semua JFET adalah tipe depletion mode.

Dari 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 dirubah dengan perubahan tegangan yang diberikan, untuk mengubah ketebalan kanal konduksi tersebut. Lihat artikel untuk masing-masing tipe untuk penjelasan yang lebih lanjut.

II.2 KARAKTERISTIK TRANSISTOR
1.   Karakteristik Input
Transistor adalah komponen aktif yang menggunakan aliran electron sebagai prinsip kerjanya didalam bahan. Sebuah transistor memiliki tiga daerah doped yaitu daerah emitter, daerah basis dan daerah disebut kolektor. Transistor ada dua jenis yaitu NPN dan PNP. Transistor memiliki dua sambungan: satu antara emitter dan basis, dan yang lain antara kolektor dan basis. Karena itu, sebuah transistor seperti dua buah dioda yang saling bertolak belakang yaitu dioda emitter-basis, atau disingkat dengan emitter dioda dan dioda kolektor basis, atau disingkat dengan dioda kolektor.
Bagian emitter-basis dari transistor merupakan dioda, maka apabila dioda emitter basis dibias maju maka kita mengharapkan akan melihat grafik arus terhadap tegangan dioda biasa. Saat tegangan dioda emitter-basis lebih kecil dari potensial barriernya, maka arus basis (Ib) akan kecil. Ketika tegangan dioda melebihi potensial barriernya, arus basis (Ib) akan naik secara cepat.

2.   Karakteristik Output
Sebuah transistor memiliki empat daerah operasi yang berbeda yaitu daerah aktif, daerah saturasi, daerah cutoff, dan daerah breakdown. Jika transistor digunakan sebagai penguat, transistor bekerja pada daerah aktif. Jika transistor digunakan pada rangkaian digital, transistor biasanya beroperasi pada daerah saturasi dan cutoff. Daerah breakdown biasanya dihindari karena resiko transistor menjadi hancur terlalu besar.

3.   Karakteristik Transfer Transistor
Parameter dari transistor merupakan perolehan arus maksimum yang dapat diperoleh kalau transistor bekerja dalam ragam umum emitter (CE). Beta dc) sebuah transistor didefinisikan sebagai rasio arusbdc (disimbolkan  kolektor dc dengan arus basis dc. Beta dc juga dikenal sebagai gain arus karena arus basis yang kecil dapat menghasilkan arus kolektor yang jauh lebih besar.

4.   Transistor sebagai Saklar
Bias basis berguna didalam rangkaian-rangkaian digital karena rangkaian tersebut biasanya dirancang untuk beroperasi didaerah jenuh dan cutoff. Oleh sebab itu, mereka memiliki tegangan keluaran rendah ataupun tegangan keluran tinggi. Rangkaian digital sering dinamakan rangkaian saklar karena titik Q berubah diantara dua titik pada garis beban yaitu daerah jenuh dan cutoff.

II.3 PENGUAT EMITER DITANAHKAN
Penguat Emitor ditanahkan adalah penguat yang kaki emitor transistor di groundkan, lalu input di masukkan ke basis dan output diambil pada kaki kolektor. Penguat Emitor ditanahkan juga mempunyai karakter sebagai penguat tegangan.
Penguat Emitor ditanahkan mempunyai karakteristik sebagai berikut :
- Sinyal outputnya berbalik fasa 180 derajat terhadap sinyal input.
- Sangat mungkin terjadi osilasi karena adanya umpan balik positif, sehingga sering dipasang  umpan balik negatif untuk mencegahnya.
- Sering dipakai pada penguat frekuensi rendah (terutama pada sinyal audio).
- Mempunyai stabilitas penguatan yang rendah karena bergantung pada kestabilan suhu dan bias transistor.
Rangkaian emitter bersama (common-emitter) adalah rangkaian BJT yang menggunakan terminal emitor sebagai terminal bersama yang terhubung ke sinyal sasis (ground), sedangkan terminal masukan dan keluarannya terletak masing-masing pada terminal basis dan terminal kolektor.
Rangkaian penguat common-emitter adalah yang paling banyak digunakan karena memiliki sifat menguatkan tegangan puncak amplitudo dari sinyal masukan. Faktor penguatan dari transistor dilambangkan dengan simbol beta (β).
Gambar dari rangkaian dasar common-emitter adalah sebagai berikut:
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgG_yElRI-kRcnsiJm1yNloWF0QbUSbLyp_vpumegNJa2gbxAus7aifHjTgyDAhcj9TsrwPorSCbiS-C-PjBwOhKhM-bRugHcdJppv8SF-NWhAS0cSIGPBNEi2-63QWI8UiZKiigygANco/s320/1.JPG
Gambar 1. Rangkaian dasar common-emitter

C1 dan C2 adalah kapasitor kopling yang menentukan dalam analisis DC dan AC, karena berfungsi sebagai hubungan singkat (short circuit) atau hubungan terbuka (open circuit). Besarnya penguatan ditentukan oleh hambatan basis RB dan hambatan kolektor RC, yang akan dijelaskan kemudian.
Rangkaian fixed bias adalah rangkaian yang paling sederhana dalam rangkaian common-emitter, yang mana hanya terdiri dari hambatan basis dan hambatan kolektor saja, seperti tergambar pada Gambar 1.
Pada analisis AC, semua kapasitor kopling, Vcc, dan sumber DC lainnya dianggap sebagai suatu hubung singkat (short-circuit), sehingga rangkaian pada Gambar 1 menjadi seperti gambar berikut.
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhbq0OF9m_VPDJ4NmWXS2QxewlCwTPZkmjlpB79mwAzNXbD9vhrmsFpH18vAkf3p8pCINTZksYF5R4VE0XTsfEUQYRmExlgRNzLLkCtVjWX4nmieUnDRiElFXwLkv4slC0xd9dJ3cK8gdk/s320/2.JPG
Gambar 2. Rangkaian yang akan dianalisis

Dari gambar di atas dapat ditentukan besarnya impedansi masukan (Zi) dan impedansi keluaran (Zo), dengan menggunakan suatu model yang dapat menggantikan transistor menjadi sumber-sumber dan hambatan-hambatan. Model yang umum digunakan adalah model hybrid-π, dengan mengacu kepada arus kolektor (IC) sebagai dasar untuk menentukan transkonduktansi (gm) dari transistor.
Dengan terlebih dahulu menerapkan analisis DC di mana semua kapasitor dianggap sebagai suatu hubung terbuka, dapat ditentukan arus basis IB, arus emitor IE dan arus kolektor IC sebagai berikut:
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEh998x9WA9usPxig7GzQx8j8TsWXlvo7l-pZ0KYVZz-7knA1gkuCbmPlJ_fQ7iu9FKKbY4ZKVOxdSmchTK6XcMJrzrd3GOaUNAnbGgzr3yqeMHd2o9_2a0XIljaJzdzN5EEISM2l1eeaqc/s320/3.JPG
Setelah arus basis IB, arus emitor IE dan arus kolektor IC ditentukan, maka selanjutnya dapat digambarkan rangkaian pengganti untuk transistor dalam mode arus AC sebagai berikut:
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiR5S4HwkmWgFz5k_y0Xg-pGjU54GCxRiSnJlErqBclBYuZBwHYttzwYRtVxMVHA-rI7LjQ4kTxL6R5h5WLyfhW1AyVt3LwCnz2DL3vyyuioeIX2R9EbXrYxDYrUaXLDXrNKqSMMlgN3wc/s320/4.JPG
Gambar 3. Model hybrid-π dari gambar 2
Model di atas menggambarkan hubungan basis dengan emitor sebagai sebuah hambatan rπ, dan hubungan antara kolektor dengan emitor digambarkan sebagai sebuah sumber arus terkendali tegangan (voltage controlled current source, VCCS) yang besarnya diatur oleh perkalian nilai transkonduktansi (gm) dengan nilai tegangan dari hambatan basis-emitor (vπ). Pada kolektor juga terdapat suatu faktor hambatan ro yang mempengaruhi besarnya impedansi output, yang besarnya bervariasi tergantung kepada jenis transistor.
Besarnya transkonduktansi (gm) dapat dihitung sebagai berikut:
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEi4I2IkkW0wNaZVV-SYafaZIj7HGRzFMjqOaSS5MrJMEcEkYXC0O-65hiqFHaNzwCGYRQ5VUdm4gMGY2ys0uSDpeZyjaYxaR777xn__r9f8lviBBPJ3PmwleAGLVKZbeekO7wamuoD5bTg/s320/5.JPG
Nilai k adalah konstanta bahan transistor, T adalah suhu ruangan (dalam satuan kelvin, K) dan q adalah massa satu elektron (1,62.1023 C). Pada keadaan ideal (suhu ruangan), nilai kT/q adalah 25 mV.
Nilai dari hambatan basis-emitor, rπ, dapat dihitung sebagai berikut:
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiyQGJ9cTaQijYh2nm0NhyphenhyphenikRXtnxlb0OrIdeme0Tcz_9s-8FTB-568oJJyhXQUwzAISDFeR8GLh-_RT2mmN0kftpNkfAIRTClPSy7swsfb_6gKaSi-lMnUGiGl_tH2sU4MtUbwL-0KdOY/s320/6.JPG
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEj2NDY20P0uXy-wfmf6isCiOYtY9LUDAp5mVKg1KKZCO9ic-Gn4m_rJ9wrJlrJkEkyLYINmqAs56BXgzJGJHDOrwPK-dpGrwsWV_HGUr1UF9mmnlvapKy27gKDKHen6MurslED1M4-sLrM/s320/7.JPG
Untuk ro sangat besar maka Zo dapat disederhanakan menjadi:
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEijaVbwxluUQ9Qp9ixwJOuzEetvh2QxYrh-Vvky2Lp2ZNRVDBRHYSx0IFUXnwBRz0Viz7mlQzWsPIcHUwYHI01R4JLwX5q5Kqqb7MXMjWRP3jbcAP-6dC7Dq0XPP7kI448jw7sBYalsW_0/s320/8.JPG
Faktor penguatan tegangan (AV) adalah besarnya penguatan tegangan dari terminal keluaran (Vo) terhadap tegangan dari terminal masukan (Vi) yang dirumuskan sebagai berikut:
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEg7EmE-xfD4M01FcWb2MrqkZQ2h5RivIv1wsvOE5gS__EI6teiQe86NKhJQs94VfYWKHvHQFJFJHTWr7jBnClxp6Q0ElxVVyGz7FTwWa4-Wd62mwwyqAXxBfzbof9sSD0Uhp376xLsmbJc/s320/9.JPG
Hubungan antara Vi dan Vo dengan gm dirumuskan sebagai berikut:
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEj-Fgy2ZVF86VU1mWg0Lp9OjwZTcPTgaw7ObmLP55RpaJdJK-vgPZpalmvzxnX10DG1dHbkRuViWhbEwS3IzfQttfslaq0-I1iG_dM4wLYlgl9V_g9BMyjvyjtDHlFz6-eMoTVnhwI15DU/s320/10.JPG
Substitusikan Vo pada persamaan Av, maka diperoleh hubungan antara Av dengan gm sebagai berikut:
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiv9dS7md64ZrABUJvM_Jl6wdpUwHCy39FYrbt3WrArA2oaW2MMB_-KiNzeMk-sCbeFh0OzPZhOw4ZR3Z-tl2xEgvkgNbqcjH3it7JqfUzS49sii0uJ2u3Mfl0ZT8HoN1RkbHYWD0Ex6Yo/s320/11.JPG
Jika nilai ro sangat besar , maka persamaan penguatan tegangan di atas dapat disederhanakan menjadi:
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhk2lTRmXAAt15Pxl830Lcirx-1t8pjb-ghl0TjdpdywyzUxIsesxUKbYP8mNnSqiXSLmhih_2wQpo3fTXZyf8be32Z58pyaLfTjjnZPH_duQ3kUPdM3CFQKGETbup7th0-2dD9VWukhTo/s320/12.JPG
Nilai dari faktor penguatan arus (Ai) diperoleh dari besarnya Av, yang dirumuskan sebagai berikut:
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhps7ifJizgGGSPe4uwFX-AAE7ecatiN8e0oL5iJM0gHcxjnw8dN59Urs-bhlMjrhKvtX8qNLy7kwVTf_eBobq9Vm__vdSFWcxioucWb9dU8BBV-ZE6k8JM3uznpAsIfw0IyNGqoSmDaSw/s320/13.JPG
Jika nilai ro sangat besar , maka persamaan penguatan arus di atas dapat disederhanakan menjadi:

https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgYVT9S2gAvPpKEnEJuRq81hBf8MTJybuVz4rM1SetMPjcGkVO1K8s8bXlCeB0DQ5GClQlbnjtMG19AAg-0Q2sojPz4gf0AVHheRFgyPAkbpa3uApgk9KPJceO0jqZqvPeixuZQYLTI0N4/s320/14.JPG
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN

III.1 ALAT DAN BAHAN
III.1.1 Alat
Adapun peralatan yang digunakan pada percobaan ini adalah sebagai berikut.
1. Multimeter
 Multimeter berfungsi sebagai alat ukur resistansi, kuat arus, dan tegangan.


2. Osiloskop
 Osiloskop berfungsi untuk mengukur dan menampilkan tegangan searah dan tegangan  sinusoidal.

3. Signal Generator
 Signal generator berfungsi sebagai piranti pembangkit isyarat.


4. Kabel Jumper
 Kabel jumper berfungsi sebagai penghubung dalam suatu rangkaian.


5. Catu Daya
 Catu daya berfungsi sebagai sumber tegangan AC dan DC.
                       Sumber tegangan AC                                 Sumber tegangan DC                                      
6. Papan Rangkaian
 Papan rangkaian berfungsi sebagai tempat untuk membuat rangkaian.



III.1.2 Bahan
            Adapun bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah sebagai berikut.
1. Transistor
Transistor berfungsi sebagai komponen elektronika aktif yang berfungsi sebagai penguat tegangan dan penguat arus.

2. Resistor
 Resistor berfungsi sebagai komponen pasif yang dibuat untuk mendapatkan hambatan    tertentu.
3. Kapasitor
 Kapasitor berfungsi sebagai komponen pasif yang dibuat untuk mendapatkan kapasitansi  tertentu.

III.2 PROSEDUR PERCOBAAN
1.  Mengkalibrasi alat yaitu multimeter.
2.  Mengukur tegangan masukan pada catu daya DC yaitu pada 4,5 volt, 6 volt, dan 7,5 volt.
3.  Membuat rangkaian penguat emitor ditanahkan seperti pada gambar berikut.

4.    Menghubungkan rangkaian dengan catu daya DC dan multimeter.
5.    Mengukur tegangan masukan dan tegangan keluaran pada penguat.
6.    Mengukur tegangan masukan pada catu daya AC yaitu pada 4 volt, 6 volt, dan 8 volt.
7.    Menghubungkan rangkaian dengan catu daya AC dan multimeter.

                         

8.    Mengukur tegangan keluaran pada penguat.
9.      Menyambungkan rangkaian dengan osiloskop dan signal generator untuk melihat isyarat   keluaran dari rangkaian.

                           

10.  Mengamati bentuk isyarat keluaran dan membandingkannya dengan bentuk isyarat keluaran untuk tegangan yang lain.





BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 HASIL
IV.1.1 Tabel pengamatan
1.      Resistor
No.
Warna cincin resistor
R (Ω)
1
Coklat, hitam, hitam, emas
10 x 100 ± 5 % = 10 Ω ± 5 %
2
Biru, abu-abu, coklat, emas
68 x 101 ± 5 % = 680 Ω ± 5 %
3
Hitam, coklat, orange, emas
1 x 103 ± 5 % = 1000 Ω ± 5 %


2.       Tegangan masukan dan keluaran penguat dengan sumber tegangan DC

No.
Vin catu daya (volt)
Vin penguat (volt)
Vout  penguat (volt)
1
4,5
5,1
5,0
2
6,0
7,8
7,5
3
7,5
8,8
8,0


3.      Tegangan masukan dan keluaran penguat dengan sumber tegangan AC

No.
Vin penguat (volt)
Vout  penguat (volt)
1
4,0
3,9
2
6,0
5,9
3
8,0
7,9

IV.1.2 Pengolahan data
Perbandingan tegangan masukan dan tegangan keluaran penguat:
1.      Dengan sumber tegangan DC
-          Vin  = 5,1 volt dan Vout = 5,0 volt
G   = Vin : Vout
      = 5,1 : 5,0
      = 1,02 : 1 volt
-          Vin  = 7,8 volt dan Vout = 7,5 volt
G   = Vin : Vout
= 7,8 : 7,5
= 1,04 : 1 volt
-          Vin  = 8,8 volt dan Vout = 8,0 volt
G   = Vin : Vout
      = 8,8 : 8,0
      = 1,1 : 1 volt

2.      Dengan sumber tegangan AC
-          Vin  = 4,0 volt dan Vout= 3,9 volt
G   = Vin : Vout
      = 4,0 : 3,9
      = 1,03 : 1 volt
-          Vin  = 6,0 volt dan Vout= 5,9 volt
G   = Vin : Vout
      = 6,0 : 5,9
      = 1,02 : 1 volt
-          Vin  = 8,0 volt dan Vout= 7,9 volt
G   = Vin : Vout
      = 8,0 : 7,9
      = 1,01 : 1 volt

IV.1.3 Gambar isyarat keluaran penguat
1.      Pada tegangan 4,0 volt

2.      Pada tegangan 6,0 volt

3.      Pada tegangan 8,0 volt
IV.2 PEMBAHASAN
Dari hasil percobaan, terlihat bahwa baik dengan menggunakan sumber tegangan AC maupun DC, kedua hasil percobaan sama saja, yaitu sama-sama mengalami penurunan antara tegangan masukan dan tegangan keluaran. Hal tersebut dapat kita lihat baik secara pengukuran maupun secara perhitungan, meskipun secara teori seharusnya mengalami peningkatan. Misalnya saja dengan menggunakan sumber tegangan DC, diperoleh hasil bahwa untuk Vin1 = 5,1 volt, mempunyai Vout = 5,0 volt sehingga perbandingannya menjadi 1,02 : 1 volt; untuk Vin2 = 7,8 volt, mempunyai Vout = 7,5 volt sehingga perbandingannya menjadi 1,04 : 1 volt; dan untuk Vin3 = 8,8 volt, mempunyai Vout = 8,0 volt sehingga perbandingannya menjadi 1,1 : 1 volt. Sama halnya dengan menggunakan sumber tegangan AC, diperoleh hasil bahwa untuk Vin1 = 4,0 volt, mempunyai Vout = 3,9 volt sehingga perbandingannya adalah 1,03 : 1 volt; untuk Vin2 = 6,0 volt, mempunyai Vout = 5,9 volt sehingga perbandingannya adalah 1,02 : 1 volt; dan untuk Vin3 = 8,0 volt, mempunyai Vout = 7,9 volt sehingga perbandingannya adalah 1,01 : 1 volt. Adanya perbedaan antara hasil dari praktik dan teori ini kemungkinan disebabkan oleh beberapa faktor yaitu adanya kerusakan pada komponen yang diukur (resistor), kerusakan pada alat ukur (multimeter), atau kesalahan praktikan dalam menggunakan multimeter.
Selain hal tersebut di atas, yang kemungkinan menjadi penyebab berbedanya hasil antara teori dan praktik adalah selama setengah siklus, tegangan masuk yang positif dengan arus basis naik, mengakibatkan arus kolektor juga naik. Ini menimbulkan penurunan tegangan yang lebih besar melintasi tahanan kolektor, sehingga tegangan kolektor turun dan kita memperoleh setengah siklus negatif yang pertama pada tegangan keluar. Sebaliknya, pada setengah siklus tegangan masuk yang negatif arus kolektor lebih sedikit mengalir dan penurunan tegangan melintasi tahanan kolektor berkurang. Dengan demikian, tegangan kolektor tanah naik dan kita memperoleh setengah siklus positif pada tegangan keluar.
Adapun berdasarkan gambar isyarat keluaran terlihat jelas pada osiloskop bahwa pada saat tegangan masukan kecil maka isyarat keluaran mempunyai amplitudo yang kecil, dan apabila tegangan yang masuk pada rangkaian besar, maka akan besar pula amplitudo pada isyarat keluaran. Dengan kata lain, semakin kecil tegangan yang masuk pada rangkaian, maka akan semakin kecil amplitudo isyarat keluaran rangkaian, begitupun sebaliknya. Hal ini dapat dipengaruhi oleh sumber tegangan yang diberikan. Apabila sumber tegangan yang dipakai adalah sumber tegangan AC, maka arus basis mengalir hanya dalam satu arah saja dengan arus kolektor muncul sebagai output dimana bentuknya diperkuat hanya dalam setengah gelombang. Artinya, transistor tidak bekerja selama negative (-) dikarenakan arah antara basis dan emitter berbalik. Tetapi, apabila arus AC diberikan pada DC atau komponen AC dipasang pada DC, akan muncul tegangan yang disebut tegangan bias dengan penguatan.
Sebagai catatan , ada batasan area dimana arus listrik collector tidak naik lagi walaupun arus base transistor terus ditingkatkan, sehingga disebut dengan daerah jenuh. Sebenarnya aksi penguatan transistor dilakukan hanya pada area khusus dimana arus collector naik sesuai dengan kenaikan arus base dan disebut area aktif.














BAB V
PENUTUP

V.1 KESIMPULAN
Adapun kesimpulan yang dapat diperoleh dari praktikum ini yaitu:
1.      Praktikan telah mampu membuat dan mengerti cara kerja rangkaian common emiter.
2.      Praktikan telah mampu mengukur tegangan masukan dan tegangan keluaran rangkaian common emitter meskipun tidak sesuai dengan teori yang ada.
3.      Semakin kecil tegangan masukan pada rangkaian, maka akan semakin kecil amplitudo rangkaian, dan begitupun sebaliknya.
4.      Adanya perbedaan antara teori dan praktik menunjukkan bahwa tidak selamanya teori akan benar.

V.2 SARAN
V.2.1 Saran untuk laboratorium
Saran untuk laboratorium Instrumentasi adalah alat dan bahan praktikum sudah cukup banyak, akan tetapi sebaiknya perlu ditambah lagi dan perlu diperhatikan lagi kelayakan peralatan.
V.2.2 Saran untuk asisten
1.      Pertahankan cara komunikasi kakak dengan praktikan.
2.      Cara kakak dalam membimbing praktikan sudah baik, pertahankan dan kalau perlu lebih ditingkatkan.

LAPORAN
ELEKTRONIKA FISIS DASAR 1
PERCOBAAN penguat emiter ditanahkan
NAMA                 : HARIATI
NIM                    : H211 10 255
KELOMPOK          : II
TGL. PRAKTIKUM   : 12 OKTOBER 2011
ASISTEN             : YONATHAN SAPAN

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DAN INSTRUMENTASI
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS HASANUDDIN
2011
DAFTAR PUSTAKA

Sutrisno. 1986. Elektronika Teori dan Penerapannya 1. Bandung: Penerbit ITB.
http://dikaberkata.blogspot.com/2011/04/karakteristik-transistor-emitor.html
http://hendragalus.wordpress.com/tag/emiter-ditanahkan/












 

 

Kamis, 22 Mei 2008

TRANSISTOR BIPOLAR

Transistor adalah komponen aktif yang dibuat dari bahan semikonduktor. Terdapat 2 macam transistor yaitu transistor bipolar dan transistor efek nedab (FET). Transistor dalam rangkaian digunakan untuk memperkuat sinyal. Transistor bipolar dibuat dengan menggunakan semikonduktor ekstrinsik jenis p dan jenis n. Pada transistor bipolar sambungan p-n antara emotor dan basis diberi bias forward sehingga arus mengalir dari emitor ke basis. Kerja transistor berdasarkan kepekaan arus ang dihasilkan oleh emutor oleh beda tegangan antara emitor dan basis.

Transistor Basis Ditanahkan ,,Arus basisi IB dibuat kecil dengan membuat lapisan basis yang kecil.Arus basis terjadi karena rekombinasi antara hole dan electron ang ada di basis.Hal ini menyebabkan banak atom donor kehilangan electron sehingga bermuatan positif.Akibatnya electron dari tanah akan mengalir ke basis sehingga mejadi netral.

Ic = IE – IB

Penguat Emitor Ditanahkan

Pada emitor ditanahkan sinyal masuk melalui basis dan emitor dihubungkan dengan ground, dan keluaran diambil dari kolektor. Pada emiotr ditanahkan, sambungan emitor basis diberi bias forward dan basis kolektor diberi reverse bias


Penguat Kolektor Ditanahkan

Pada penguat kolektor ditanahkan, kolektor transistor dihubungkan langsung dengan Vcc. Sinyal masuk melalui basis dan emitor dihubungkan dengan hambatan ke ground. Sedangkan keluaran diambil dari emitor.

Transistor memiliki berbagai macam bentuk fisik. Diantaranya adalah dengan kemasan plasticcdan metal. Beberapa keamsan transistor antara lain TO-18 (BC 109), TO-126 (BD 140) dan TO-3 (2N 3055)


Cara menentukan kaki-kaki pada transistor dapat dilkaukan dengan 2 cara aitu dengan menggunakan alat ukurdan dengan melihat tanda pada komponen. Cara ang paling sering digunakan adalah dengan erdasarkan tanda pada komponen. Untuk lebih mudah dapat dengan menggunakan datasheet dari komponen yang bersangkutan.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar