COMMON EMITTER CONFIGURATION (CEC) Muh. Subhan. S, Mukrima, Kiki Dewi Rezki, Nur Hikmah. H, Ridho Kharismahsyam Jurusan Pendidikan Fisika Fakultas Tarbiyah UIN Alauddin Makassar
Abstrak Telah dilakukan praktikum elektronika II dengan judul “common emitter configuration (CEC)”. Praktikum ini dilaksanakan di Laboratorium Elektronik Jurusan Pendidikan Fisika pada tanggal 26 april 2014. Praktikum ini bertujuan untuk memahami karakteristik transistor emitor ditanahkan dan memahami prinsip kerja transistor emitor ditanahkan. Variabel yang diukur dalam praktikum ini adalah arus dan tegangan pada transistor. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa untuk pada ciri statik masukan menyatakan hubungan antara VBE dan IB. Dari data yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa ciri static masukan pada emitter ditanahkan sama dengan ciri statik diode pada keadaan panjar maju. dapat disimpulkan bahwa percobaan yang kami lakukan dapat dikatakan berhasil karena mendekati teori yang telah ditetapkan. Pada ciri statik keluaran menyatakan hubungan antara VCE dan IC. Dari grafik yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa pada percobaan ini belum dikatakan berhasil karena grafik yang diperoleh tidak sesuai dengan teori yang ada, disebabkan oleh komponen yang digunakan tidak berfungsi dengan baik. Kesimpulan yang diproleh dari hasil praktikum ini adalah pada ciri masukan dapat dikatakan berhasil sedangkan pada keluara tidak berhasil karena tidak sesuai dengan teori. Kata kunci: krakteristik CEC dan prinsip kerja CEC.
TUJUAN 1. Memahami krakteristik transistor emitor ditanahkan. 2. Memahami prinsip kerja transistor emitor ditanahkan. METODOLOGI EKSPERIMEN Teori Singkat Prinsipnya, sebuah persimpangan transistor bipolar akan bekerja sama baiknya dengan baik emitor atau kolektor bertindak sebagai emitor. Namun, arus emitor konvensional sebagian besar mengalir dari kolektor melalui basis ke emitor, maka daerah emitor jauh lebih berat didoping dengan atom donor (elektron) dari dasar adalah dengan atom akseptor (lubang). Selain itu, pertemuan basis-kolektor biasanya membalikkan bias dan secara umum, kepadatan doping meningkatkan medan listrik di persimpangan sehingga menurunkan tegangan rusaknya. Dengan demikian, untuk mencapai tembus tinggi tegangan, wilayah kolektor relatif ringan doping (Bird, 2003:139). Transistor adalah singkatan dari resistor mentransfer, istilah yang menyediakan sesuatu petunjuk mengenai bagaimana perangkat beroperasi, arus yang mengalir dalam output sirkuit ditentukan oleh arus yang mengalir dalam rangkaian input. Karena transistor tigaterminal perangkat, satu elektroda harus tetap umum untuk baik input dan output (Tooley, 2006: 96).
Pada penguat emitor ditanahkan mempunyai impedansi masukan 1/1-α kali lebih besar dari pada penguat basis ditanahkan,dan impedansikeluaran transistor (1-α) lebih kecil dari pada penguat basis ditanahkan. Impedansi masukan yang tak terlalu besar dan impedansi keluaran yang tak terlalu kecil membuat penguat emitor ditanahkan sangat baik digandengkan dalam beberapa tahap tanpa banyak ketidaksesuaian impedansi pada alih tegangandari satu tahap ketahap berikutnya (Sutrisno, 1986: 140). Karena emitornya dipintaskan ke tanah, penguat ini kadang-kadang disebut penguat emitor ditanahkan. Hal itu berarti bahwa emitor terletak pada tanah AC, tetapi tidak selalu pada tanah DC. Sebuah sinyal gelombang yang kecil digandengkan ke basis. Sinyal itu mengakibatkan perubahan pada arus basis karena adanya β. Arus kolektor berbentuk gelombang sinus yang diperkuat pada frekuensi yang sama mengalir melalui resistansi kolektor dan menghasilkan tegangan keluar yang diperkuat (Daryanto, 2011: 57). Ekspresi di atas juga menunjukkan bahwa resistansi input dari common-emitor penguat bervariasi dengan arus emitor (seperti dalam tegangan common-base) dan dapat menyebabkan distorsi dalam tegangan amplifier jika resistansi sumber tidak besar dibandingkan dengan nilai rata-rata resistansi masukan. The common-emitor penguat memiliki resistansi output tinggi dan rendah resistansi masukan tetapi rasio dari dua tidak begitu tinggi untuk common-base amplifier. Ia juga memiliki gain tegangan tinggi dan arus tinggi dan yang menyumbang itu menjadi yang paling banyak digunakan dari tiga dasar bipolar transistor sirkuit. Ini membentuk dasar dari sebagian besar jenis penguat, osilator dan pembangkit pulsa (Amos dan James, 2000: 68). Menurut (Sutrisno, 1986: 141), Ciri statik transistor dengan hubungan emiter ditanahkan pada ciri keluaran, yaitu: a. keluaran transistor jika dihubungkan emitor ditanahkan yaitu Sumbu tegak adalah arus kolektor ic, sumbu datar adalah beda tegangan kolektor dan emitor VCE dengan parameter arus basis iB. b. Nisbah iC/iB = β. Jika arus kolektor terhadap dalam orde 1 mA, maka arus basis yang masuk adalah orde puluhan mikro amper. c. Jika arus iB = 0, maka iC = 0. d. Lengkungan ciri statik masing-masing arus basis iB mempunyai kemiringan yang benar, yang berarti impedansi keluaran transistor yang sebanding dengan kebalikan kemiringan lengkungan ciri mempunyai nilai kecil, makin besar arus basis iB makin besar kemiringannya. Menurut (Sutrisno, 1986: 142), Ciri statik transistor dengan hubungan emiter ditanahkan pada ciri masukan, yaitu:
a. Lengkung ciri statis masukan transistor dengan hubungan emitor ditanahkan yaitu sumbu tegak adalah arus basis yang mempunyai nilai dalam µA dan sumbu datar adalah V BE. Jika dibandingkan dengan transistor dalam penguat basis ditanahkan, impedansi masukan adalah (1+β) kali lebih besar dari pada penguat emitor ditanahkan, karena i B= iE/ 1+β. Dengan demikian kemiringan lengkungan adalah 1/1+β kali lebih kecil yang berarti impedansi masukan (1+β) kali lebih besar pada penguat emitor ditanahkan. b. Pada VCE = 0 arus basis naik dengan cepat dibandingkan dengan nilai VCE yang lain. Ini berlawanan dengan yang terjadi pada penguat basis ditanahkan, dimana untuk nilai VCB besar kurva ciri statik masukan lebih cepat naik. Alat dan Komponen 1. Alat a. Kabel penghubung
12 buah
b. Voltmeter
2 buah
c. Power Supply
2 buah
d. Multitester
1 buah
e. Kabel probe
2 buah
2. Komponen a. Potensiometer B10K
2 buah
b. Transistor
2 buah
Identifikasi Variabel 1. Variabel Respon
: Arus dan Tegangan.
2. Variabel Manipulasi : Potensiometer. 3. Variabel kontrol
: Teganagan power supply dan transistor.
Definisi Operasional Variabel 1. Variabel Respon: Arus adalah elekron yang mengalir dari power supply melalui ptensiometer menuju ke transistor yang dirangkai seri dengan alat ukur amperemeter. Tengangan adalah tegangan sumber yang berasal dari power supply yang ditetapkan dengan 3 Volt. 2. Variabel Manipulasi: potensiometer adalah komponen yang digunakan untuk mengubah nilai tegangan pada percobaan yang dapat diubah-ubah 3. Variabel kontrol: Power supply adalah alat yang digunakan untuk menyuplay teganagan dari PLN dan transistor adalah komponen aktif yang digunakan untuk penguat pada emitter.
ProsedurKerja Prosedur kerja pada percobaan ini adalah sebagai berikut: 1. Ciri static masukan a. Menyiapkan alat dan komponen yang akan digunakan b. Mengetes komponen dengan mengunakan multitester. c. Merangkai alat komponen seperti pada gambar.
Gambar 1.1: rangkaian pada ciri static masukan d. Memutar kedua potensiometer dengan nilai VCE, VBE dan IB menunjukkan angka nol. e. Memutar potensiometer R1 agar nilai VCE = 0 f. Memutar potensiometer R2 secara terus menerus dan sambil mengamati tegangan VBE dan secara bersama mengamati pula amperemeter sebagai arus IB. g. Mengulangi kegiatan dengan kenaikan yang ditentukan oleh asisten pembimbing. h. Mencatat semua hasil pengaatan pada tabel pengamatan. 2. Ciri statik keluaran a. Menyiapkan alat dan komponen yang akan digunakan b. Mengetes komponen dengan mengunakan multitester. c. Merangkai alat komponen seperti pada gambar.
Gambar 1.2: rangkaian pada ciri static keluaran d. Memutar kedua potensiometer dengan nilai VCE, ICE dan IB menunjukkan angka nol. e. Memutar potensiometer R2 agar nilai IB = 10 A f. Memutar potensiometer R1 secara terus menerus dan sambil mengamati tegangan VCE dan secara bersama mengamati pula amperemeter sebagai arus IC. g. Mengulangi kegiatan dengan kenaikan yang ditentukan oleh asisten pembimbing. h. Mencatat semua hasil pengaatan pada tabel pengamatan
HASIL EKSPERIMEN DAN ANALISIS DATA Hasil Pengamatan 1. Karakteristik masukan Transistor Emiter Ditanahkan Dengan IB Tabel 1.1 : Hubungan antara tegangan dengan VBE dan IB Batas ukur Voltmeter : 20 Volt Batas ukur Amperemeter : 200 mA VCE 1 : 0,4 Volt VCE 2 : 0,65 Volt VCE 3 : 0,83 Volt No 1 2 3 4
VCE = 0,4 volt VBE(volt) IB(mA) 0,00 0,00 0,08 0,00 0,12 0,00 0,16 0,01
VCE = 0,65 volt VBE(volt) IB(mA) 0,00 0,00 0,01 0,02 0,01 0,09 0,01 0,10
VCE = 0,83 volt VBE(volt) IB(mA) 0,00 0,00 0,00 0,03 0,01 0,09 0,01 0,13
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
0,19 0,23 0,27 0,30 0,33 0,36 0,38 0,41 0,46 0,48 0,49 0,51 0,53 0,55 0,57 0,58 0,59 0,60 0,61 0,62 0,64 0,65 0,68 0,74
0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,03 0,18 0,29 0,37 0,56 0,73 0,95 1,29 1,46 1,69 2,25 3,11 4,02 4, 53 4, 65 6,29 9,08 16,43
0,01 0,01 0,01 0,01 0,04 0,28 0,54 0,71 0,86 1,11 1,61 2,01 3,34 5,72 1`,77 11,51
0,15 0,21 0,25 0,32 0,42 0,47 0,51 0,53 0,55 0,56 0,58 0,60 0,62 0,63 0,66 0,68
0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,03 0,25 0,35 0,48 0,81 1,13 1,83 11,65 12,56 15,63
0,16 0,17 0,19 0,24 0,28 0,32 0,34 0,42 0,47 0,49 0,51 0,55 0,57 0,59 0,60 0,63 0,66 0,69
Grafik 2 : Hubungan antara VCB dan Ic
Ic (mA) Ib = 38 µA 0
0.1
Ib = 26 µA 0.2
0.3
0.4
0.5
Ib = 18 µA 0.6
0.7
0.8
0.9
1
Vce (volt)
2. Karakteristik keluaran Transistor Emiter Ditanahkan Dengan IB Tabel 2.1 : Hubungan antara VCE dan IB
No 1
Batas ukur Voltmeter
: 20 Volt
Batas ukur Amperemeter
: 200 mA
IB 1
: 38
μA
IB 2
: 18
μ A
IB = 38 µA IB(µA) VCE(volt) 0,00 0,00
IB 3
IB = 18 µA IB(µA) VCE(volt) 0,00 0,00
: 26
μA
IB = 26(µA) IB(µA) VCE(volt) 0,00 0,00
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
0,02 0,07 0,13 0,15 0,16 0,20 0,23 0,26 0,30 0,34 0,38 0,42 0,46 0,52 0,59 0,65 0,73 0,77 0,84 0,88 0,95 1,03 1,09
0,01 0,03 0,05 0,05 0,05 0,06 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,11 0,12 0,14 0,16 0,17 0,19 0,21 0,24 0,25 0,29 0,33 0,35
0,01 0,03 0,04 0,05 0,05 0,06 0,06 0,07 0,07 0,07 0,08 0,08 0,09 0,09 0,10 0,10 0,11 0,12 0,13 0,13 0,14 0,15 0,16 0,20
0,06 0,08 0,27 0,35 0,41 0,48 0,54 0,61 0,66 0,72 0,79 0,82 0,90 0,95 0,99 1,05 1,14 1,24 1,35 1,42 1,52 1,60 1,66 1,95
26 27
0,02 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,06 0,07 0,08 0,08 0,09 0,09 0,10 0,11 0,11 0,12 0,12 0,14 0,15 0,16 0,17 0,21 0,23 0,26
0,09 0,12 0,21 0,25 0,30 0,37 0,42 0,50 0,53 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 0,98 1,08 1,16 1,20 1,26 1,32 1,38
0,29
1,44 0,53
Grafik 1 : Hubungan antara VBE dan IB 20 15 10
Ib (mA) Vce = 0,4 volt
Vce = 0,65 volt
Vce = 0,83 volt
5 0 0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Vbe (volt)
PEMBAHASAN Pada percobaan Common Emiter Configuration atau biasa disebut CEC dimana dipakai secara bersama yang biasa disebut ditanahkan, pada basis digunakan sebagai masukan dan pada kolektor sebagai keluaran. Pada percobaan ini menggunakan dua buah power supply yang digunakan sebagai tegangan sumber dan tegangan yang diberikan masing-masing power supply yaitu 3 Volt, dan transistor yang digunakan yaitu tipe NPN BC107B, serta potensiometer yang digunakan B10K.
Pada ciri statik masukan menyatakan hubungan antara VBE dan IB. Dari data yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa ciri static masukan pada emitter ditanahkan sama dengan ciri statik diode pada keadaan panjar maju. Sambungan antara kaki emitter dan kaki basis merupakan suatu dioda dengan panjar maju, serta pada grafik diatas dapat kita lihat ketika VCE = 0 Volt arus basis (IB) naik dengan cepat dibandingkan dengan nilai V CE yang lain. Sehingga dapat disimpulkan bahwa percobaan yang kami lakukan dapat dikatakan berhasil karena mendekati teori yang telah ditetapkan. Dari gafik diatas menunjukkan bahwa pada percobaan ini belum dikatakan berhasil karena grafik yang diperoleh tidak sesuai dengan grafik menurut teori, disebabkan oleh diode yang digunakan panas menyebabkan dioda tidak bekerja dengan baik sehingga pada percobaan ini gerfik yang tunjukkan seperti grafik diatas. Pada ciri statik keluaran menyatakan hubungan antara VCE dan IC. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat kita sempulkan bahwa untuk ciri statik keluaran CEC sama dengan dioda pada keadaan panjar maju, pada data yang diperoleh menandakan bahwa semakin besar tegangan yang diberikan maka arus pada kolektor semakin besar. Dari grafik yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa pada percobaan ini belum dikatakan berhasil karena grafik yang diperoleh tidak sesuai dengan teori yang ada, disebabkan oleh komponen yang digunakan tidak berfungsi dengan baik. SIMPULAN DAN DISKUSI Simpulan Karakteristik masukan transistor adalah dimana pada penguatan transistor yang kaki emiternya digraundkan kemudian inputnya dimasukkan pada kaki basis dan teganagan pada kolektor dan emitter VCE akan mengalami kenaikan pada panjar maju. Pada karakteristik keluaran dimana pada kaki kolektor dimasukkan pada keluaran sehingga kaki emitter berfungsi sebagai penguat atau ditanahkan dan arus pada basis bernilai konstan dan tegangan bertambah besar. Sedangkan prinsip kerja dari transistor emitor ditanahkan yaitu penguat transistor yang kaki emiternya digroundkan lalu input dimasukkan ke basis dan output diambil pada kaki kolektor penguat emitor ditanahkan juga mempunyai karakter sebagai penguat tegangan. Diskusi Yang harus dikembangkan dalam praktikum ini yaitu mengunakan galvanometer agar dapat menstabilkan arus pada rangkaia, DAFTAR RUJUKAN
Bird, John. 2003. Electrical Principles and Technology for Engineering. Inggris: TLFeBOOK. Daryanto. 2011. Teknik Elektronika. Jakarta: Bumi Aksara. James, dkk. 2000. Principles of transistor circuits. New Delhi: Newnes. Mike. 2006. Electronic Circuits Fundamentals and Applications. New Delhi: Newnes. Sutrisno, 1986, Elekronika Teori dan Penerapannya. Bandung: ITB.
