MODUL 2
Transistor
Buatlah rangkaian Fixed Bias Transistor menggunakan transistor PNP, dan jelaskan prinsip kerja rangkaian tersebut.
Rangkaian Fixed bias adalah konfigurasi bias yang paling sederhana untuk membuat transistor bekerja di daerah aktif (sebagai penguat linear). Rangkaian ini menggunakan satu resistor pada basis (RB) untuk mengatur arus basis (IB) dan satu resistor pada kolektor (RC) untuk mengatur tegangan kerja.
Transistor PNP adalah transistor yang lapisan semikonduktornya diapit oleh 2 lapisan tipe-n dan 1 lapisan tipe-p, dengan aliran output dari kolektor ke emitor. Untuk menjalankan transistor PNP perlu diberikan sumber tegangan negatif pada kaki kolektor.
Prinsip kerja rangkaian ini berpusat pada dua aliran arus yang berbeda namun saling berinteraksi. Pertama, arus DC mengalir dari sumber tegangan ke transistor melalui resistor basis dan kolektor untuk memberikan bias, yaitu energi statis yang diperlukan agar transistor siap bekerja. Arus bias ini memastikan transistor selalu berada dalam kondisi "siap" untuk menguatkan sinyal. Kedua, ketika sinyal AC masuk melalui kapasitor input, ia akan memodulasi arus bias yang sudah ada. Perubahan kecil pada arus basis ini akan mengendalikan dan memicu perubahan yang jauh lebih besar pada arus kolektor. Perubahan besar arus kolektor inilah yang kemudian diterjemahkan menjadi sinyal output yang sudah diperkuat, yang kemudian dilewatkan oleh kapasitor output ke beban, menghasilkan sinyal yang lebih kuat namun dengan fasa yang berbalik 180 derajat.
Rangkaian Kondisi 7 Modul 2 [download]
Video Kondisi [download]
Download TP Scan Tulis Tangan [download]
Tugas Pendahuluan Modul 2
1. Apa yang dimaksud dengan transistor?
Jawab:
Transistor adalah komponen semikonduktor yang memiliki berbagai macam fungsi seperti sebagai penguat, pengendali, penyearah, osilator, modulator, dll. Transistor adalah salah satu komponen yang banyak ditemukan dalam barang elektronik
2. Jelaskan perbedaan transistor NPN dan PNP!
Jawab:
- Lapisan semikonduktor NPN diapit oleh 2 lapisan tipe-N dan lapisan tipe-P di tengah, sedangkan Lapisan semikonduktor PNP diapit oleh 2 lapisan tipe-P dan lapisan tipe-N di tengah.
- Output di kolektor NPN positif, sedangkan output di kolektor PNP negatif.
- Aliran output NPN dari emitor ke kolektor, sedangkan aliran output PNP dari kolektor ke emitor.
- Transistor NPN lebih banyak digunakan, sedangkan transistor PNP sedikit.
3. Jelaskan prinsip kerja dari transistor NPN dan PNP!
Jawab:
Pada transistor NPN, arus mengalir dari emitor ke kolektor ketika arus mengalir melalui basis. Transistor NPN akan aktif ketika tegangan di kaki basis melebihi tegangan ambang (0,7 V). Pada saat itu, arus akan mengalir dari kolektor ke emitor. Jika input di kaki basis diturunkan dibawah tegangan ambang, transistor NPN akan mati.
Pada transistor PNP, arus mengalir dari kolektor ke emitor ketika arus mengalir melalui basis. Transistor akan aktif saat arus mengalir keluar dari kaki basis menuju ground.
4. Jelaskan jenis-jenis daerah kerja transistor!
Jawab:
- Daerah Cut-Off (Keadaan OFF untuk Saklar)
Keadaan dimana transistor tidak mengalirkan arus, transistor berperilaku seperti saklar terbuka. Tidak ada arus yang mengalir dari Kolektor ke Emitor.
Syarat: forward-biased dan reverse-biased tidak terpenuhi.
Biasanya dicapai dengan memberikan tegangan Basis-Emitor (VBE) yang lebih rendah dari tegangan ambang (0.7V).
- Daerah Aktif
Transistor bekerja sebagai penguat (amplifier). Perubahan kecil pada arus/tegangan input menghasilkan perubahan besar pada output.
Syarat: forward-biased (VBE ≈ 0,7V) dan reverse-biased (VCB > 0) terpenuhi
Hubungan antara IC dan VCE hampir linear untuk suatu nilai IB yang konstan. Transistor bersifat "aktif" dan siap menguatkan sinyal.
- Daerah Saturasi (Keadaan ON untuk Saklar)
Kebalikan dari cut-off, transistor mengalirkan arus maksimum, transistor berperilaku seperti saklar tertutup. Arus IC hanya dibatasi oleh resistor eksternal dan tegangan supply.
Syarat: Forward-biased dan reverse-biased (VCE sangat kecil, sekitar 0.2V).
IC telah mencapai nilai maksimumnya dan tidak lagi bergantung pada βIB. Peningkatan IB tidak akan menaikkan IC secara signifikan.
5. Jelaskan jenis-jenis pemberian bias pada transistor!
Jawab:
- Fixed Bias (Bias Tetap)
Rangkaian bias paling sederhana yang menggunakan satu resistor basis (RB) yang dihubungkan langsung ke tegangan supply (VCC). Arus basis (IB) dibuat "tetap" oleh nilai RB ini.
- Emitter-Stabilized Bias (Bias dengan Stabilisasi Emitor)
Adalah perbaikan dari rangkaian fixed bias dengan menambahkan sebuah resistor pada kaki emitor (RE). Resistor ini memberikan umpan balik negatif yang menstabilkan titik kerja. Penambahan RE menyebabkan penguatan sinyal AC (voltage gain) menurun. Untuk mengatasinya, biasanya RE dipasang secara paralel dengan sebuah kapasitor
- Voltage Divider Bias (Bias Pembagi Tegangan)
Ini adalah rangkaian bias yang paling populer dan paling banyak digunakan karena kestabilannya yang sangat baik. Rangkaian ini menggunakan dua resistor (R1 dan R2) yang membentuk pembagi tegangan untuk men-set tegangan basis (VB) yang tetap.
- Self-Bias/Collector-Feedback Bias
Rangkaian yang cerdik dan stabil dengan memberikan umpan balik dari kolektor ke basis melalui sebuah resistor (RF). Perubahan pada kolektor langsung mempengaruhi bias basis.
Komentar
Posting Komentar