LAPORAN PRAKTIKUM LABORATURIUM ANALOG 1 PERCOBAAN XI TRANSISTOR SEBAGAI SAKLAR ELEKTRONIK
KELAS / GROUP NAMA PRAKTIKAN REKAN KERJA
: : :
TT 3D / 4 AKBAR TRY HARTOMO 1. FITRI NUR’AINI A. 2. M. ALHASBY FAUZIE
PELAKSANAAN PRAKTIKUM PENYERAHAN LAPORAN
: :
5 NOVEMBER 2012 28 NOVEMBER 2012
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI POLITEKNIK NEGERI JAKARTA 2012
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI................................................................................................................................................ 1. 1 TUJUAN.............................................................................................................................................. 1. 2 PENDAHULUAN............................................................................................................................. 1. 3 ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN............................................................................................. 1. 4 CARA MELAKUKAN PERCOBAAN.......................................................................................... A. Saklar Transistor tanpa beban........................................................................................... TABEL 1....................................................................................................................................... B. Saklar Transistor dengan beban....................................................................................... TABEL 2....................................................................................................................................... TABEL 3....................................................................................................................................... 1. 5 ANALISA............................................................................................................................................ 1. 6 KESIMPULAN.................................................................................................................................. LAMPIRAN................................................................................................................................................. DAFTAR PUSTAKA...........................................................................................................................................
i 1 1 2 2 2 2 3 4 5 6 8 ii v
i
PERCOBAAN XI TRANSISTOR SEBAGAI SAKLAR ELEKTRONIK
1. 1 TUJUAN : Merencanakan sebuah transistor yang dapat digunakan sebagai saklar Mengetahui fungsi transistor sebagai saklar elektronik yang mengemudikan suatu beban.
1. 2 PENDAHULUAN Salah satu fungsi transistor adalah sebagai saklar yaitu bila berada pada dua daerah kerjanya yaitu daerah jenuh (saturasi) dan daerah mati (cut-off). Transistor akan mengalami perubahan kondisi dari menyumbat ke jenuh dan sebaliknya. Transistor dalam keadaan menyumbat dapat dianalogikan sebagai saklar dalam keadaan terbuka, sedangkan dalam keadaan jenuh seperti saklar yang menutup.
Daerah jenuh transistor Daerah kerja transistor saat jenuh adalah keadaan dimana transistor mengalirkan arus secara maksimum dari kolektor ke emitor sehingga transistor tersebut seolah-olah short pada hubungan kolektor – emitor. Pada daerah ini transistor dikatakan menghantar maksimum. Daerah aktif transistor Pada daerah kerja ini biasanya transistor digunakan sebagai penguat sinyal. Transistor dikatakan bekerja pada daerah aktif karena transistor selalu mengalirkan arus dari kolektor ke emitor walaupun tidak dalam proses penguatan sinyal, hal ini ditujukan untuk menghasilkan sinyal keluaran yang tidak cacat. Daerah aktif terletak antara daerah jenuh (saturasi) dengan daerah mati (cut-off). Daerah mati transistor Daerah cut-off merupakan daerah kerja transistor dimana keadaan transistor menyumbat pada hubungan kolektor-emitor. Daerah cut-off sering dinamakan sebagai daerah mati karena pada daerah kerja ini transistor tidak dapat mengalirkan arus dari kolektor ke emitor. Pada daerah cut-off transistor dapat dianalogikan sebagai saklar terbuka pada hubungan kolektor-emitor.
1
1. 3 ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN : 1. 2. 3. 4. 5.
Multimeter analog Transistor BC 107 Resistor 500Ω, 1kΩ, 2kΩ, 470kΩ LED DC Power Supply
: : : : :
1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah
1. 4 CARA MELAKUKAN PERCOBAAN : A. Saklar transistor tanpa beban 1. Melihat nilai ßdc transistor BC 107 pada datasheet 2. Menghitung IB, IC, VBE, VCE (Vout), pada Vin (VBB) = 0V dan Vin = +5V pada rangkaian gambar 1. 3. Membuat rangkaian pada gambar 1, memberi Vin = 0V lalu mengukur I B, IC, VBE, dan VCE. 4. Mengulangi langkah 3 pada Vin = +5V.
Tabel 1. Saklar transistor tanpa beban IB
VBB = 0V (kondisi cut-off) VBB = 5V (kondisi saturasi)
Ic
VBE
VCE
ukur
hitung
ukur
hitung
ukur
hitung
ukur
hitung
0
0
0,35mA
0
0
0
5V
5V
9,25µA
9,25µA
2,7mA
2,96mA
0,65V
0,6525V
0
2,04V
2
B. Saklar transistor dengan beban 1. Memperhatikan rangkaian pada gambar 2, bila Rc = 1kΩ dan VBB = 0V, menghitung nilai IB, IC, VBE, dan VCE 2. Rc= 1kΩ dan VBB = 5V, menghitung nilai IB, IC, VBE, dan VCE dan RB,
3. Mengulangi langkah 1 dan 2 untuk nilai Rc yang lain dan mencantumkan hasilnya pada tabel 2. 4. Merangkai seperti gambar 2 dengan nilai Rc sebesar 1kΩ dan RB sesuai dengan hasil perhitungan 5. Mengatur VBB = 0V (kondisi cut-off). Mengukur IB, IC, VBE, VCE, dan VLED. 6. Mengatur VBB = 5V (kondisi saturasi). Mengukur IB, IC, VBE, VCE, dan VLED. 7. Mengulangi langkah 4 dan 5 untuk nilai Rc dan RB yang lain.
3
Tabel 2. Hasil perhitungan pada titik cut-off dan titik saturasi Rc (Ω)
1000
VBB = 0V (kondisi cut-off)
VBB = +5V (kondisi saturasi)
IB = 0
IB = 9,7µA
Ic = 0
Ic = 3,1mA
VBE = 0
VBE = 0,7V
VCE = 5V
VCE = 0,2V RB = 443,3kΩ
470
IB = 0
IB = 19,4µA
Ic = 0
Ic = 6,2mA
VBE = 0
VBE = 0,7V
VCE = 5V
VCE = 0,2V RB = 221,6kΩ
2000
IB = 0
IB = 4,8µA
Ic = 0
Ic = 1,55mA
VBE = 0
VBE = 0,7V
VCE = 5V
VCE = 0,2V RB = 895,8kΩ
4
Tabel 3. Hasil perhitungan dan pengukuran rangkaian driver transistor IB
Ic
VBE
VCE
VLED
ukur
hit
ukur
hit
ukur
hit
ukur
hit
ukur
hit
0
0
0
0
0
0
3,4V
5V
0
0
9,25 µA
9,7 µA
2,65mA
3,1mA
0,65V
0,7V
0,45V
0,2V
1,95V
1,7V
0
0
0
0
0
0
3,4V
5V
0
0
18,25 µA
19,4 µA
5,5mA
6,2 mA
0,65V
0,7V
0,4V
0,2V
2,1V
1,7V
Rc = 1k
0
0
0
0
0
0
3,4V
5V
0
0
RB = 1M
4,5 µA
4,8 µA
1,2mA
1,55 mA
0,55V
0,7V
0,65V
0,2V
1,9V
1,7V
Rc = 1k RB = 470k Rc = 500 RB = 220k
Kondisi Cut-off Saturasi Cut-off Saturasi Cut-off Saturasi
5
1. 5 ANALISA 1. Bandingkan hasil perhitungan dan hasil pegukuran ! Jelaskan bila terjadi perbedaan ! 2. Bagaimana perubahan nilai Rc terhadap nilai RB ? Jawab : 1.
Perbandingan hitungan dengan pengukuran tidak jauh berbeda meskipun beberapa kolom dtemukan perbedaan. Misal pada tabel 1, besar Vce pada saat saturasi. Besar Vce pada pengukuran adalah 0V, namun pada perhitungan Vce sebesar 2,04V. Sebenarnya saat kondisi seperti ini, transistor dalam keadaan bekerja (transistor ideal) dimana jika transistor ideal, Vce = 0V. Maka besar arus Ic (kolektor),
Ic= Besar arus (IB) yang mengalir agar transistor saturasi, adalah :
IB = Sehingga besar arus basis (IB) saturasi menjadi,
IB ≥ IB ≥ IB ≥ IB ≥ 8,44µA Dari hasil perhitungan diatas, bila dibandingkan dengan besar pengukuran, yaitu 9,25µA, maka transistor sudah berada pada kondisi transistor ideal. Perbedaan hasil perhitungan dengan pengukuran dapat terjadi karena praktikan menggunakan komponen resistor yang berbeda nilai dengan nilai resistor pada perhitungan, meskipun memang hanya sedikit perbedaannya.
6
2. Perubahan nilai Rc mempengaruhi nilai Rb yang dipasang. Perubahan nilai Rc merubah arus commiter-emitor (Ic), sehingga Ic yang berubah tersebut merubah nilai arus Ib. Bila Ib didapat, maka nilai Rb yang harus dipasang sesuai dengan perhitungan. Dengan demikian dapat dilihat Tabel 2. nilai Rc < Rb. Hal tersebut dilakukan, agar kita memperoleh transistor dimana transistor dalam kondisi jenuh (saturasi) sehingga transistor dapat berfungsi sebagai saklar elektronik.
7
1. 6 KESIMPULAN Nilai Rc dan Rb sangat mempengaruhi kerja transistor dimana transistor difungsikan sebagai saklar elektronik. Nilai Rc < Rb agar dapat dioperasikan dengan baik. Transistor berfungsi sebagai saklar elektronik bila Ib mencapai daerah saturasi transistor.
8
LAMPIRAN
ii
iii
iv
DAFTAR PUSTAKA
http://elektronika-dasar.com/teori-elektronika/transistor-sebagai-saklar/ 23 November 2012 . 14.00 WIB.
v
