Tugas Pendahuluan Modul 2

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Soal

2. Prinsip kerja

3. Video Simulasi

4. Download File  

1. Soal[Kembali]

1. Apa yang dimaksud dengan transistor? 

        Transistor adalah komponen berbahan semikonduktor yang digunakan sebagai penguat, sirkuit             pemutus, penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Transistor seperti      sekumpulan dua dioda yang katoda atau anodanya diikat menjadi satu. Transistor memiliki tiga             terminal yang membawa arus listrik dan membantu membuat sambungan ke rangkaian eksternal: 

• Emitor/Emitter (E), juga dikenal sebagai kabel negatif transistor,
• Basis/Basis (B), yaitu terminal yang mengaktifkan transistor, dan
• kolektor/Collector (C), yang merupakan ujung positif transistor.

2. Apa perbedaan antara transistor PNP dan NPN? 

• Transistor PNP

        Transistor ini disusun oleh bahan semikonduktor tiga lapis yang terdiri dari dua bahan tipe P dan     satu bahan tipe N.

• Transistor NPN

            Transistor ini disusun oleh bahan semikonduktor tiga lapis yang terdiri dari dua bahan tipe N                dan tipe P.

3. Jelaskan prinsip kerja dari transistor! 

     a. Prinsip kerja transistor PNP

            Arus mengalir dari emitor menuju kolektor. Dibandingkan NPN, pada PNP terjadi hal                     sebaliknya ketika arus mengalir pada kaki basis, maka transistor tidak bekerja. Arus akan mengalir         apabila kaki basis diberi sambungan ke ground (-) hal ini akan menginduksi arus pada kaki emitor ke      kolektor. Jika basis dihubungkan diberi tegangan maka arus basis harus lebih kecil dari arus yang         mengalir dari emitor ke kolektor. Penggunaan transistor jenis ini mulai jarang digunakan. Dibanding      dengan NPN, transistor jenis PNP mulai sulit ditemukan dipasaran. Transistor jenis PNP adalah             transistor negatif dimana akan dapat bekerja mengalirkan arus listrik jika basis dialiri arus negatif(-).

    b.  Prinsip Kerja Transistor NPN

            Prinsip kerja transistor NPN adalah arus mengalir dari kolektor menuju emitor. Jika basis                 dihubungkan diberi tegangan maka arus basis harus lebih kecil dari arus yang mengalir dari kolektor      ke emitor. Untuk mengalirkan arus tersebut dibutuhkan sambungan ke sumber positif (+) pada kaki         basis. Ketika basis diberi tegangan, hingga dititik saturasi, maka akan menginduksi arus dari kaki         kolektor ke emitor. Dan transistor akan aktif jika arus yang melalui basis berkurang, maka arus yang       mengalir pada kolektor ke emitor akan berkurang, hingga titik cutoff. Penurunan ini sangatlah cepat        karena perbandingan penguatan yang terjadi antara basis dan kolektor melebihi 200 kali. Transistor         jenis NPN adalah transistor positif dimana akan dapat bekerja mengalirkan arus listrik jika basis             dialiri arus positf (+).

4. Jelaskan jenis-jenis daerah operasi transistor! 

        Berdasarkan kurva hubungan VCE, IC, dan IB diatas, terdapat beberapa region yang menunjukkan     daerah kerja transistor, yaitu: 

    a. Daerah Potong (Cutoff) 

            Pada kondisi cutoff, arus Basis (IB) = 0 dan arus Kolektor (IC) = 0, hal ini dikarenakan pada            emitter dan kolektor menerima reverse bias. Jadi, VB < VE atau sama halnya VBE < 0,6 V. Artinya,     transistor dalam keadaan off. Dalam hal ini, persimpangan (junction) basis-emitor dalam mode bias        mundur. Kemudian, pada tegangan kolektor akan lebih besar daripada basis sehingga membuat            persimpangan basis-kolektor juga dalam keadaan bias mundur. Ketika kedua persimpangan berada        dalam bias mundur, berarti transistor berada di daerah cutoff atau transistor dalam keadaan off (mati).     Selama daerah cutoff maka besarnya tegangan kolektor-emitor sama dengan besarnya tegangan            suplai kolektor (VCC) atau dapat ditulis VCE = VCC. Sementara itu, arus yang mengalir di kolektor     kira-kira 0 A, walaupun mungkin kolektor memiliki tegangan kecil, tetapi jika pun itu ada maka            besarnya arus yang mengalir hanya sebesar nano amp atau sangat dekat dengan 0 A

    b. Daerah Saturasi
            Pada kondisi saturasi, arus Kolektor (IC) akan mencapai harga maksimum, tanpa bergantung         kepada arus Basis (IB), dan βdc, hal ini dikarenakan pada emitter dan kolektor menerima forward         bias. 
            Ketika transistor berada di daerah saturasi tegangan basis lebih besar daripada tegangan di             emitor atau VB > VE. Dengan demikian, basis-emitor dalam mode bias maju. Sementara itu, pada         basis memiliki tegangan lebih besar dari kolektor atau VB > VC. Artinya, basis-kolektor juga dalam      mode bias maju. Dalam daerah saturasi VCE = 0

    c. Daerah Aktif 

            Pada kondisi aktif, terjadi sifat-sifat yang diinginkan, dimana:

            Hal ini dikarenakan pada emitter menerima forward bias sedangkan pada kolektor menerima         reverse bias.

            Pada saat transistor berada di daerah aktif maka tegangan di basis akan lebih besar dari tegangan     di emitor atau VB > VE, dan VBE harus lebih dari 0,6 V atau harus sama dengan 0,6 V atau dapat        juga ditulis VBE ≥ 0,6 V. Jadi, ketika semua kriteria itu terpenuhi maka transistor berada di daerah        aktif. Dengan demikian, persimpangan emitor-basis dalam mode bias maju, dan karena kolektor            memiliki tegangan lebih besar daripada basis maka persimpangan basis-kolektor dalam mode bias        mundur. Dalam daerah aktif VCE akan berada di antara 0 dan VCC, atau padat ditulis 0<VCE<VCC.

    d. Daerah Breakdown 

            Kondisi breakdown ini dapat terjadi ketika arus Kolektor (IC) melebihi spesifikasi yang                 diperbolehkan, kondisi breakdown ini dapat mengakibatkan kerusakan pada transistor, maka daerah      ini harus dihindari.

5. Jelaskan jenis-jenis bias transistor!

    a. Fixed Bias

            Fixed bias adalah salah satu jenis bias yang digunakan pada transistor, khususnya transistor         bipolarnya (BJT). Bias ini juga dikenal sebagai bias konstan atau bias tetap. Rangkaian bias            tetap (fix bias) untuk transistor ini cukup sederhana karena hanya terdiri atas dua resistor RB            dan RC. Kapasitor C1 dan C2 merupakan kapasitor kopling yang berfungsi mengisolasi                    tegangan dc dari transistor ke tingkat sebelum dan sesudahnya, namun tetap menyalurkan                sinyal ac-nya. Bias ini kurang stabil terhadap perubahan suhu dan variasi komponen

    b. Self Bias

            Self bias transistor adalah teknik pemberian tegangan basis transistor dan kaki transistor yang          berdiri sendiri. Rangkaian self bias transistor ini menggunakan rangkaian pembagi tegangan                 (voltage divider) dari 2 buah resistor, dimana titik pembagian tegangan diubungkan ke kaki basis            transistor. Karena self bias transistor ini menggunakan bias tegangan melalui rangkaian pembagi          tegangan maka self bias transistor sering juga disebut dengan bias pembagi tegangan.

     Self-bias memiliki keunggulan dalam stabilitas terhadap variasi suhu dan variasi parameter                     transistor. Ini karena tegangan bias bergantung pada tegangan emitter yang berkorelasi dengan             suhu.

    c. Voltage Divider Bias
            Voltage divider bias atau Rangkaian bias pembagi tegangan merupakan rangkaian yang pada         dasarnya terdiri dari komponen resistor dan transistor. rangkaian ini digunakan untuk mengukur atau      menentukan besar tegangan, arus, dan tahanan dari suatu rangkaian yang nantinya adalah untuk             membuat transisitor yang ada didepannya dapat bekerja, dengan mengkonversi besar kecil resistor         yang digunakan.
     Nama ’pembagi tegangan’ berasal dari pembagi tegangan yang dibentuk oleh R1 dan R2. Tegangan        pada R2 membias forward dioda emiter. Seperti rangkaian lainnya, catu VCC membias reverse dioda      kolektor.

2. Prinsip Kerja[Kembali]

Rangkaian:

a) Rangkaian fixed bias menggunakan sumber DC

        Prinsip Kerja:

            Dari input Vcc sebesar 12 V akan mengalir arus sebesar 1,13 mA melalui R1 sebasar 10 kohm  lalu ke kaki base menuju ke kaki emitter dan menuju ground. Juga dari input Vcc 12 V akan mengalir arus sebesar 1,20 mA melalui R2 sebesar 10 kohm lalu menuju kaki kolektor menuju ke kaki emitter dan menuju ground. Dengan arus di emitter sebesar 2,33 mA. Syarat aktifnya transistor ialah Vbe harus >0,6 V yang diparalelkan pada kaki base dan kaki emitter, disini kita mendapatkan Vbe sebesar 0,71 V.

b) Rangkaian self bias menggunakan sumber DC

        Prinsip Kerja:

                Dari input Vcc sebesar 12 V akan mengalir arus sebesar 0,35 mA melalui R1 sebesar 10 kohm lalu ke kaki base menuju ke  kaki emitter lalu melalui R3 sebesar 10 kohm dan menuju ground. Juga input Vcc sebesar 12 V akan mengalir arus sebesar 0,42 mA melalui R2 10 kohm menuju kaki kolektor ke kaki emitter lalu melalui R3 sebesar 10 kohm dan menuju ground. Dengan arus di emitter sebesar 0,78 mA. Syarat aktifnya transistor ialah Vbe harus >0,6 V yang diparalelkan dengan kaki base dan kaki emitter, disini kita mendapatkan Vbe sebesar 0,72 V.

c) Rangkaian voltage divider bias menggunakan sumber dc

        Prinsip Kerja:

            Dari input Vcc sebesar 12 V akan mengalir arus sebesar 0,60 mA melalui R1 10 kohm ke kaki base (disini aliran arusnya kecil yaitu sebesar 4,30 mikroA) lalu ke kaki emitter lalu melalui R3 10 kohm dan menuju ground. Juga input Vcc sebesar 12 V akan mengalir arus sebesar 0,60 mA melalui R1 10 kohm ke R4 10 kohm mengalir arus sebesar 0,60 mA lalu menuju ground. Input Vcc 12 V juga akan mengalir arus sebesar 0,53 mA melalui R2 10 kohm menuju kaki kolektor ke kaki emitter mengalir ke R3 10 kohm dan menuju ground. Dengan arus di emitter sebesar 0,53 mA. Syarat aktifnya transistor ialah Vbe harus >0,6 V yang diparalelkan dengan kaki base dan kaki emitter, disini kita mendapatkan Vbe sebesar 0,65 V.

3. Video Simulasi[Kembali]

• Rangkaian fixed bias menggunakan sumber DC

• Rangkaian self bias menggunakan sumber DC

 

• Rangkaian voltage divider bias menggunakan sumber dc

4. Download File[Kembali]

Rangkaian fixed bias sumber DC [Download]

Rangkaian self bias sumber DC [Download]

Rangkaian voltage divider bias sumber dc [Download]

Video fixed bias sumber DC [Download]

Video self bias sumber DC [Download]

Video voltage divider bias sumber DC [Download]

Datasheeet resistor [Download]

Datasheeet transistor [Download]