Dari gambar di atas dapat ditentukan besarnya impedansi masukan (Z i) dan impedansi keluaran (Zo), dengan menggunakan suatu model yang dapat menggantikan transistor menjadi sumber-sumber dan hambatan-hambatan. Model yang umum digunakan adalah model hybrid-π, dengan mengacu kepada arus kolektor (I C) sebagai dasar untuk menentukan transkonduktansi (g m) dari transistor. Dengan terlebih dahulu menerapkan analisis DC di mana semua kapasitor dianggap sebagai suatu hubung terbuka, dapat ditentukan arus basis I B, arus emitor IE dan arus kolektor IC sebagai berikut:
Vcc – VBE – IBR B = 0 IB = (VCC - VBE)/R B IE = (β+1)IB Ic = βIB
Model di atas menggambarkan hubungan basis dengan emitor sebagai sebuah hambatan r π, dan hubungan antara kolektor dengan emitor digambarkan sebagai sebuah sumber arus terkendali tegangan (voltage controlled current source, VCCS) yang besarnya diatur oleh perkalian nilai transkonduktansi (gm) dengan nilai tegangan dari hambatan basis-emitor (vπ). Pada kolektor juga terdapat suatu faktor hambatan r o yang mempengaruhi besarnya impedansi output, yang besarnya bervariasi tergantung kepada jenis transistor. Besarnya transkonduktansi (gm) dapat dihitung sebagai berikut:
gm = Ic/(kT/q)
Nilai k adalah konstanta bahan transistor, T adalah suhu ruangan (dalam satuan kelvin, K) dan q adalah massa satu elektron (1,62.10 23
C). Pada
keadaan ideal (suhu
ruangan), nilai kT/q adalah 25 mV. Nilai dari hambatan basis-emitor, r π, dapat dihitung sebagai berikut:
r π =β/ gm Setelah ditentukan faktor transkonduktansi dan besarnya hambatan dalam basis-emitor, maka dengan mengacu pada gambar 3 dapat ditentukan besarnya
impedansi masukan (Zi) dan impedansi keluaran (Z o). Untuk r o sangat besar maka Z o dapat disederhanakan menjadi: Zo = Rc Faktor penguatan tegangan (A V) adalah besarnya penguatan tegangan dari terminal keluaran (Vo) terhadap tegangan dari terminal masukan (Vi) yang dirumuskan sebagaia berikut:
Substitusikan Vo pada persamaan Av, maka diperoleh hubungan antara A v dengan gm. Jika nilai r o sangat besar , maka persamaan penguatan tegangan di atas dapat disederhanakan menjadi:
Av = -gm R c Ciri Statik Transistor dengan Hubungan Emitor Ditanahkan
Lengkung ciri statik dari keluaran transistor jika dihubungkan dengan emitor ditanahkan maka arus kolektor berbentuk sumbu tegak, beda tegangan antara kolektor dan emitor berbentuk sumbu datar. Nisbah i C/iB = β mempunyai nilai kira – kira 100, sehingga arus basis mempunyai nilai yang kecil. Jika arus kolektor terdapat dalam orde 1 mA maka arus basis yang masuk adalah orde puluhan mikro amper. Lengkungan ciri statik masing – masing arus basis mempunyai kemiringan yang benar, yang berarti impedansi keluaran transistor yang sebanding dengan kebalikan kemiringan lengkungan ciri mempunyai nilai kecil, makin besar arus basis maka makin besar pula kemiringannya. Sedangkan lengkung ciri statik masukan penguat untuk transistor silikon, arus basis berbentuk sumbu tegak. Jika dibandingkan dengan transistor dalam penguat basis ditanahkan, impedansi masukan adalah (1+ β) kali lebih besar daripada penguat emitor ditanahkan. Dengan demikian kemiringan lengkung 1/(1+ β) kali lebih kecil yang berarti impedansi masukan (1+ β) kali lebih besar pada penguat emitor ditanahkan. Arus basis naik dengan cepat dan ini berarti berlawanan dengan yang terjadi pada penguat basis ditanahkan.
BAB III PENUTUP KESIMPULAN
Rangkaian emitter bersama (common-emitter) adalah rangkaian BJT yang menggunakan terminal emitor sebagai terminal bersama yang terhubung ke sinyal sasis ground), sedangkan terminal masukan dan keluarannya terletak masing-masing pada terminal basis dan terminal kolektor. Penguat Common Emitor digunakan sebagai penguat tegangan. Rangkaian penguat common-emitter adalah yang paling banyak digunakan karena memiliki sifat menguatkan tegangan puncak amplitudo dari sinyal masukan.
DAFTAR PUSTAKA
http://id.wikipedia.org/wiki/Emitor_ bersama http://doktertech.blogspot.com/2010/12/common_emitor.html http://komponenelektronika.net/rangkaian-common-emitor.htm Saleh, K. dan Oktavianus , 2013, Modul Praktikum Elektronika Dasar, Indralaya: Universitas Sriwijaya
MAKALAH COMMON EMITOR
DEWI ANGGRAINI ( ) ARIN GUDESMA ( ) M. TAUFIK ( ) FREDDYN SAMOSIR ( ) OLIVIA ( ) SURISTIN A.N ( )
LABORATORIUM ELEKTRONIKA dan INSTRUMENTASI JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA dan ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SRIWIJAYA
2013
Gambar 1. Rangkaian dasar common-emitter C1 dan C2 adalah kapasitor kopling yang menentukan dalam analisis DC dan AC, karena berfungsi sebagai hubungan singkat (short circuit) atau hubungan terbuka (open circuit). Besarnya penguatan ditentukan oleh hambatan basis R B dan hambatan kolektor R C, yang akan dijelaskan kemudian. Rangkaian common-emitter dapat dibagi menjadi rangkaian fixed bias, voltage divider bias dan emitter bias. Rangkaian fixed bias adalah rangkaian yang paling sederhana dalam rangkaian common-emitter, yang mana hanya terdiri dari hambatan basis dan hambatan kolektor saja, seperti tergambar pada Gambar 1. Pada analisis AC, semua kapasitor kopling, Vcc, dan sumber DC lainnya dianggap sebagai suatu hubung singkat (short-circuit), sehingga rangkaian pada Gambar 1 menjadi seperti gambar berikut ini:
Gambar 2. Rangkaian yang akan dianalisis
Dari gambar di atas dapat ditentukan besarnya impedansi masukan (Z i) dan impedansi keluaran (Zo), dengan menggunakan suatu model yang dapat menggantikan transistor menjadi sumber-sumber dan hambatan-hambatan. Model yang umum digunakan adalah model hybrid-π, dengan mengacu kepada arus kolektor (I C) sebagai dasar untuk menentukan transkonduktansi (g m) dari transistor. Dengan terlebih dahulu menerapkan analisis DC di mana semua kapasitor dianggap sebagai suatu hubung terbuka, dapat ditentukan arus basis I B, arus emitor IE dan arus kolektor IC sebagai berikut:
Vcc – VBE – IBR B = 0 IB = (VCC - VBE)/R B IE = (β+1)IB Ic = βIB
Model di atas menggambarkan hubungan basis dengan emitor sebagai sebuah hambatan r π, dan hubungan antara kolektor dengan emitor digambarkan sebagai sebuah sumber arus terkendali tegangan (voltage controlled current source, VCCS) yang besarnya diatur oleh perkalian nilai transkonduktansi (gm) dengan nilai tegangan dari hambatan basis-emitor (vπ). Pada kolektor juga terdapat suatu faktor hambatan r o yang mempengaruhi besarnya impedansi output, yang besarnya bervariasi tergantung kepada jenis transistor. Besarnya transkonduktansi (gm) dapat dihitung sebagai berikut:
gm = Ic/(kT/q)
Nilai k adalah konstanta bahan transistor, T adalah suhu ruangan (dalam satuan kelvin, K) dan q adalah massa satu elektron (1,62.10 23
C). Pada
keadaan ideal (suhu
ruangan), nilai kT/q adalah 25 mV. Nilai dari hambatan basis-emitor, r π, dapat dihitung sebagai berikut:
r π =β/ gm Setelah ditentukan faktor transkonduktansi dan besarnya hambatan dalam basis-emitor, maka dengan mengacu pada gambar 3 dapat ditentukan besarnya
impedansi masukan (Zi) dan impedansi keluaran (Z o). Untuk r o sangat besar maka Z o dapat disederhanakan menjadi: Zo = Rc Faktor penguatan tegangan (A V) adalah besarnya penguatan tegangan dari terminal keluaran (Vo) terhadap tegangan dari terminal masukan (Vi) yang dirumuskan sebagaia berikut:
Substitusikan Vo pada persamaan Av, maka diperoleh hubungan antara A v dengan gm. Jika nilai r o sangat besar , maka persamaan penguatan tegangan di atas dapat disederhanakan menjadi:
Av = -gm R c Ciri Statik Transistor dengan Hubungan Emitor Ditanahkan
Lengkung ciri statik dari keluaran transistor jika dihubungkan dengan emitor ditanahkan maka arus kolektor berbentuk sumbu tegak, beda tegangan antara kolektor dan emitor berbentuk sumbu datar. Nisbah i C/iB = β mempunyai nilai kira – kira 100, sehingga arus basis mempunyai nilai yang kecil. Jika arus kolektor terdapat dalam orde 1 mA maka arus basis yang masuk adalah orde puluhan mikro amper. Lengkungan ciri statik masing – masing arus basis mempunyai kemiringan yang benar, yang berarti impedansi keluaran transistor yang sebanding dengan kebalikan kemiringan lengkungan ciri mempunyai nilai kecil, makin besar arus basis maka makin besar pula kemiringannya. Sedangkan lengkung ciri statik masukan penguat untuk transistor silikon, arus basis berbentuk sumbu tegak. Jika dibandingkan dengan transistor dalam penguat basis ditanahkan, impedansi masukan adalah (1+ β) kali lebih besar daripada penguat emitor ditanahkan. Dengan demikian kemiringan lengkung 1/(1+ β) kali lebih kecil yang berarti impedansi masukan (1+ β) kali lebih besar pada penguat emitor ditanahkan. Arus basis naik dengan cepat dan ini berarti berlawanan dengan yang terjadi pada penguat basis ditanahkan.
BAB III PENUTUP KESIMPULAN
Rangkaian emitter bersama (common-emitter) adalah rangkaian BJT yang menggunakan terminal emitor sebagai terminal bersama yang terhubung ke sinyal sasis ground), sedangkan terminal masukan dan keluarannya terletak masing-masing pada terminal basis dan terminal kolektor. Penguat Common Emitor digunakan sebagai penguat tegangan. Rangkaian penguat common-emitter adalah yang paling banyak digunakan karena memiliki sifat menguatkan tegangan puncak amplitudo dari sinyal masukan.
