BAB IV Penguat Dasar Transistor
4.1 Tujuan percobaan
Setelah melakukan percobaan ini, anda di harapkan dapat: 1. Menjelaska Menjelaskan n jenis-j jenis-jenis enis penguat dasar transisto transistor r 2. Mengukur Mengukur parameterparameter-param parameter eter penguat penguat transisto transistorr antara lain lain penguatan arus, arus, penguatan tegangan, resistansi masukan dan resistansi keluaran; 3. Menyebutkan Menyebutkan siatsiat-sia siatt masing-ma masing-masing sing konigu konigurasi rasi penguat. penguat. 4.2 Dasar teori
!ransistor mempunyai tiga elktroda "base, emitor dan kolektor# sehingga pada dasarnya transi transisto storr dapat dapat di rangkai rangkai menjad menjadii tiga tiga macam macam penguat penguat dasar dasar yang yang dikenal dikenal sebagai sebagai konigurasi penguat, yaitu; 1. $onig $oniguras urasii base base emitor emitor "com "common mon base# base#;; 2. $onig $oniguras urasii emitor emitor bersam bersamaa "common "common emitor# emitor#;; 3. $onigurasi $onigurasi kolekt kolektor or bersama bersama "common "common collector# collector# yang yang dikenal dikenal sebagai rangkai rangkaian an pengikut emitor "emitor ollo%er#. ollo%er#. $etiga jedis konigurasi ini mempunyai siat atau harga parameter yang berbeda.
Konfigurasi base bersama
&angkaian dasar dari penguat transistor konigurasi base bersama ad alah sebagai berikut:
Gambar 4.1. penguat base bersama
Sinyal masukan "masukan# le%at emitor, sedangkan keluaran "keluaran# diambil pada kolektor, tegangan 'eb adalah bias maju pada pertemuan ' dan (, sedangkan 'bc bias mundur base kolektor. )ada rangkaian penguat base bersama, salah satu parameter yang penting adalah penguatan arus hubung singkat "*b#, yaitu perbandingan antara perubahan arus kolektor dengan perubahan arus emitor, sementara +cb di pertahankan konstan.
Ic *b Ib )enguatan arus pada penguat transistor base bersama "hb# mempunyai nilai kurang dari satu, sebab arus emitor merupakan penjumlahan arus base dan arus kolektor.
)ada penguat base bersama sinyal tegangan masukan dan sinyal tegangan keluaran mempunyai ase yang sama artinya penambahan sinyal tegangan masukan akan menghasilkan penambahan sinyal tegangan keluaran.
Konfigurasi emitor bersama
&angkaian dasar penguat dengan konigurasi emitor bersama adalah sebagai berikut :
Gambar 4.2 penguat emitor bersama
Sambungan emitor-base diberi bias maju oleh 'be, sedangkan sambungan dari "'ce-'bc# dimana 'ce 'bc.
Ic *e Ib hfb 1 −hfb
Masukan dimasukkan le%at elektroda base, sedangkan keluaran diambil dari kolektor, sehingga untuk mempereloh penguatan arus pada rangkaian ini "he1# adalah perbandingan perubahan arus kolektorr "/0# terhadap arus base "/b#.
ntuk rangkaian penguat dengan konigurasi emitor bersama penguatan arus yang cukup besar "*e 1#. ntuk menentukan penguatan tegangan dan penguatan daya adalah sebagai berikut. +in /b. &in /b
Es rs + Rin
Vin /b Rin /c he . /b /c
hfe.Vin Rin
+out /c. &
hfe .Vin Rin + RL
4
Vout Vin
p
Pout Pin
hfe. RL Rii
dimana )out /c2 . & "he . /b#2 . &
p
hfe 2 . RL 4 . i Rin
$arena actor-aktor penguatan yang besar, maka penguat dengan konigurasi emitor bersama ini sangat banyak digunakan.
Konfigurasi koektor bersama
&angkaian dasar penguat dengan konigurasi kolektor bersama adalah sebagai berikut.
Gambar 4.! Penguat Koektor Bersama
)ada penguat ini, masukan dihubungkan pada elektroda base, sedangkan beban dipasangkan pada emitor. )enguat arus untuk konigurasi ini adalah:
Ic *e Ib
hfb 1 −hfb
he 5 1
$arena *c mempunyai nilai yang besar maka, maka penguatan arus pada kolektor bersama adalah hampir sama dengan penguatan arus pada emitor bersama siat yang khas dari rangkaian ini, adalah resistansi masukan biasanya lebih besar dari tegangan reistansi beban dari sinyal tegangan masukan seasa dengan sinyal tegangan keluaran, sehingga penguat kolektor bersama sering dipergunakan sebagai rangkaian penyesuaian impedansi.
4.! Aat "an ba#an
1. 0atu daya 1 buah 2. 6enerator 7ungsi 1 buah 3. 8siloskop 2 kanal 1 buah 9. Multimeter 1 buah . !ransistor ( 13< 1 buah =. +ariabel resistor 1<$ 1 buah >. +ariabel resistor 9>$ 1 buah ?. &esistor 1$ 1 buah @. &esistor 1<$ 1 buah 1<. &esistor 9>$ 1 buah 11. $apasitor 1<< u7 1 buah 12. $apasitor 9>< u7 1 buah 13. )apan percobaan "proto board# 1 buah 19. $a%at penghubung secukupnya 1 buah 4.4 angka# percobaan A. penguatan konfigurasi base bersama
1. epaskan 4ariable resistor dan ukur nilai rakitlah rangkaian seperti pada gambar rangkaian di atas. 2. tur tegangan catu daya 1<+ dan hubunkan ke rangkaian. 3. kur tegangan kolektor dengan menggunakan multimeter, atur 4ariable resistor "&2# sehingga tegangan kolektor menunjukkan +. "6enerator ungsi dalam kondisi A8B#. 9. )asangkan osiloskop $anal 1 pada masukan "masukan# $anal 2 pada keluaran "keluaran# . *idupkan generator ungsi. turlah rekuensi 1$*C dan amplitude diatur hingga tegangan masukan 1< m+pp. =. (aca dan catat penunjukkan sinyal keluaran pada osiloskop. +out >. *itung penguatan tegangan penguat.
4
Vout Vin
?. )erhatikan gambar sinyal antara tegangan masukan dan keluaran. (erapakah beda phasa antara keduanya. (eda asa @. )indahkan kanal 2 osiloskop untuk mengukur keluaran generator sinyal "+s#. +s .. +pp 1<. *itunglah arus masukan, arus keluaran dan penguatan arusnya. Vs −Vm /np Rs
Vo /out RL Iout i Iin 11. *itunglah resistansi masukan penguat Vinp &inp Iinp 12. )asangkan 4ariable resistor tersebut sampai diperoleh tegangan keluaran setengah dari tegangan a%al. Vout +outD 2
13. epaskan 4ariable resistor dan ukur nilai resistansinya "&D# &D E. ohm 19. &esistansi keluaran rangkaian sama dengan nilai resistor 4ariable saat mencapai tegangan keluaran F dari tegangan keluaran a%al. &out &D E ohm B. penguatan konfigurasi emitor bersama
1. &akitlah rangkaian seperti pada gambar @. diatas. 2. tur tegangan catu daya 1<+ dan hubunkan ke rangkaian. 3. kur tegangan kolektor dengan menggunakan multimeter, atur 4ariable resistor "&2# sehingga tegangan kolektor menunjukkan +. "6enerator ungsi dalam kondisi A8B#. 9. )asangkan osiloskop $anal 1 pada masukan "masukan# $anal 2 pada keluaran "keluaran# . *idupkan generator ungsi. turlah rekuensi 1$*C dan amplitude diatur hingga tegangan masukan 1< m+pp. =. (aca dan catat penunjukkan sinyal keluaran pada osiloskop. +out E +pp >. *itung penguatan tegangan penguat. 4
Vout Vin
?. )erhatikan gambar sinyal antara tegangan masukan dan keluaran. (erapakah beda phasa antara keduanya.
(eda asa E @. )indahkan kanal 2 osiloskop untuk mengukur keluaran generator sinyal "+s#. +s E +pp 1<. *itunglah arus masukan, arus keluaran dan penguatan arusnya. Vs −Vm /np Rs
Vo /out RL Iout i Iin 11. *itunglah resistansi masukan penguat Vinp &inp Iinp 12. )asangkan 4ariable resistor tersebut sampai diperoleh tegangan keluaran setengah dari tegangan a%al. Vout +outD 2 13. epaskan 4ariable resistor dan ukur nilai resistansinya &D 19. &esistansi keluaran rangkaian sama dengan nilai resistor beban saat +oD +o G 2 &out E
$. penguat konfigurasi koektor bersama
1. )asang osiloskop pada terminal masukan dan keluarannya 2. *idup generator sinyal, atur rekuensi sinyal pada 1 $*C dan amplitude sehingga pada masukan menunjukkan 2 +pp. 3. (aca dan catat tegangan keluarannya +inp 2 +pp +out E +pp 9. *itung penguatan tegangannya. Vout 4 Vinp . )erhatikan gambar sinyal antara tegangan masukan dan keluaran. (erapakah beda phasa antara keduanya. (eda asa E =. kur tegangan keluaran dari generator sinyal. +s E +pp >. *itunglah arus masukan, arus keluaran dan penguatan arusnya. Vs −Vm /np Rs
Vo /out RL
i
Iout Iin
?. *itunglah resistansi masukan penguat Vinp &inp Iinp
@. tur 4ariable generatol sinyal sampai tegangan keluaran "+out# <,1 +pp. )asang 4ariable resistor pada keluaran, aturlah sampai diperoleh. Vout +outD 2 1<. epaskan 4ariable resistor dan ukur nilai resistansinya "&D# &D
4.% Keseamatan Kerja
1. sebelum melakukan percobaan, kuasai pemakaian peukur dengan benar, sehingga dapat diperoleh hasil yang akurat. 2. pelajari teori dasar dengan baik agar apabila terjadi kesalahan dapat diketahui. 3. susun rangkaian dengan rapi untuk memudahkan pengecekan bila terjadi kesalahan. 9. mintalah petunjuk kepada dosen pembimbing atau instruktur jika mengalami kesulitan.
4.& Tugas "an pertan'aan
1. pada percobaan penguat konigurasi base bersama dan emitor bersama dilakukan pengaturan tegangan kolektor sebesar +olt "4cc G 2#. pa maksudnyaH 2. pa ungsi dari kapasitor 9><7 pada penguat kon igurasi bersama 3. beda asa antara sinyal masukan dan sinyal keluaran pada konigurasi emitor bersama adalah 1?<. Ielaskan bagaimana ini bisa terjadiH. 9. pad a pengukuran resistansi keluaran, diperlukan resistor 4ariable untuk memperoleh tegangan keluaran berkurang menjadi setengahnya. Mengapa hal ini dipergunakan, teorema apa yang dipergunakanH . pada pengukuran resistansi keluaran untuk konigurasi kolektor bersama, tegangan masukan harus diturunkan menjadi <,1 +pp. Ielaskan dan jika tidak diturunkan apa yang terjadiJ =. dari hasil pengukuran, koniguransi mana yang menguhasilkan penguatan arus paling besarJ pakah ini sesuai dengan teori jelaskan >. adakah perbedaan antara resistansi masukan rangkaian penguat dengan resistansi masukan transistorH Iika ada jelaskan dan beri contoh salah satu perhitungannyaH
?. rangkumlah hasil pengukuran parameter dari ketiga jenis penguat dan beri kesimpulan dari hasil percobaan di atas
4.( )a*aban
1 2
$apasitor 9>< 7 sebagai menyimpan arus dan tegangan. (eda ase terjadi pada kapasitor bukan transistor karena ungsi dari kapasitor adalah mengeblok arus biasnya supaya yang keluar adalah sinyalnya. tau dapat dikatakan arus 0 diteruskan sedangkan arus 0 diblok. Sehingga yang masuk pada basis dari kapasitor berupa sinyal. an sinyal akan diolah oleh transistor sehingga keluaran akan
berubah maka disinilah akan terjadi beda ase antara masukan dengan keluaran. 3 $arena jatuh tegangan yang menyilang pada potensiometer sama dengan tegangan 9
yanng menyilang pada &in, sehingga resistansinya sama. )ada pengukuran resistansi keluaran, tegangan harus diturunkan <.1 +pp agar
5
memperoleh sinyal yang lebih baik. )enguatan arus yang paling besar adalah konigurasi kolektor bersama. $arena penguatan arus kolektor hamir sama dengan emitor bersama yang resistansi masukan pada kolektor biasanya lebih besar dari tegangan resistansi beban dari sinyal masukan seasa dengan sinyal tegangan keluaran.
4.+ ,asi Percobaan
A. Penguatan Konfigurasi Base Bersama
7rekuensi $eluaran @@@.3 $*C 7rekuensi Masukan 1.<<2 $*C (eda )hasa .31 mplitudo $eluaran 1.1= + mplitudi Masukan =9< m+
B. Penguatan Konfigurasi -mitor Bersama
7rekuensi $eluaran @@>.< *C 7rekuensi Masukan @@>.2 *C (eda )hasa -13.3 mplitudo $eluaran @.?< +
mplitudi Masukan 1 +
$. Penguatan Konfigurasi Koektor Bersama
7rekuensi $eluaran >.19 $*C 7rekuensi Masukan 1.<<< $*C (eda )hasa -11>.9 mplitudo $eluaran 12< m+ mplitudi Masukan 2 +
