MODUL II MERANCANG PENGUAT COMMON EMITTER SATU TINGKAT Durrotus Sarofna (H1E014002) Asisten: Rafi Bagaskara.A Tanggal Percobaan: 19/04/2016 PAF15211P!lektroika "asar ##
Laboratorium Elektronika, Instrumentasi dan Geofsika–Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan AlamUnsoed Abstrak Praktikum merancang penguat common emit emitte terr satu satu ting tingka katt bert bertuj ujua uan n agar agar mahas ahasis iswa wa dapa dapatt meng mengh hitun itung g nila nilaii hambat hambatan an Re,Rb, Re,Rb,Rc Rc secara secara matemat matematis is pada perancangan pra tegangan tran transi sist stor or agar agar di pero perole leh h pengu penguat atan an yang di kehendaki, dan hasil dari perhitungan tersebut di jadikan pedoman dalam membuat penguat yang di kehendaki menggunakan penguat satu tingkat. Dimana pada praktikum ini kita merangkai common emitter satu tingkat deng dengan an menc mencar arii nila nilak k pengu penguat atan an (K) (K) pada frekuensi !! "# dan !!! "#. Kata Kata ku kunc nci: i: comm common on emit emitte ter r sa satu tu tinkat!"enuatan transistor! #rekuensi$ %$ PENDA&ULUAN Seperti Seperti telah telah dielaskan dielaskan pada praktikum praktikum rangkaian dasar transistor, bah!a transistor "ungsi "ungsi utaman utaman#a #a sebaga sebagaii pengua penguat$ t$ %an#ak %an#ak &ara &ara #ang #ang dila dilak kukan ukan supa supa#a #a tran transi sist stor or mampu menguatkan sin#al input #ang ke&il men menad adii outp output ut #ang #ang besa besarr deng dengan an tanp tanpa a teradi teradi &a&at &a&at 'distorsi( 'distorsi( baik bentuk bentuk maupun maupun phas phasen en#a #a$$ )amu )amun n demi demiki kian an kemam emampu puan an sebuah sebuah transisto transistorr sangat sangat terbatas terbatas sehingga sehingga keingi ingina nan n unt untuk memp emperk erkuat uat set setingg inggii mungki mungkin n tidak tidak terpen terpenuhi uhi$$ *leh *leh kare karena na itu peng pengua uatt disu disusu sun n lebi lebih h dari dari satu satu peng pengua uat, t, #ang sering disebut penguat bertingkat atau &as&ade amplifer$ +uuan +uuan utama dari penguat bertingkat adalah untuk mendapatkan penguatan da#a #ang #ang besa besarr tanp tanpa a ter terad adii ke&a& e&a&at atan an pada pada outp output utn# n#a$ a$ Susu Susuna nan n peng pengua uatt bert berting ingka katt dapa dapatt beru berupa pa hubu hubung ngan an anta antara ra masi masing ng masing susunan penguat satu dengan #ang lain, misaln#a -% dengan -E. -E dengan --. -E dengan dengan -E dan sebagain#a sebagain#a disesuaik disesuaikan an tuuan dari penguat ' Dwi Surjono, Herman(2007). Pada per&obaan kali ini kita menguatkan &ommo &ommon n emitte emitterr satu satu tingka tingkat, t, dimana dimana kita kita merang merangka kaii &ommon &ommon emitte emitterr terseb tersebut$ ut$ /an sebel ebelum um di rang rangk kai kita ita men& en&ari ari nila nilaii
0b,0e,0& terlebih dahulu dengan perhitungan matematis, setelah di dapatkan nilai 0%,0 0%,0-, -,0E 0E maka maka lang langka kah h sela selan nut utn# n#a a kita kita merangkai rangkaian sesuai gambar &ommon emitter pada papan breadboard, dan meng menghu hubu bung ngka kann nn#a #a deng dengan an osil osilos osk kop sebag sebagai ai output output,, genera generator tor is#ara is#aratt sebaga sebagaii inpu inputt serta erta bater atera ai 12$ /ari hubun ubung gan tersebut nantin#a kita men&ari penguatan '3( #ang berasal dari 2in di bagi 2out$ Penguatan ters ersebut ebut di &ari &ari dala dalam m dua dua perbe erbeda daa an "rek "rekuen uensi si #aitu #aitu pada pada "rek "rekuen uensi si 45 455 5 67 dan "rekuensi 4555 67$
'$ STUDI PUSTAKA Pengu enguat at adal adalah ah suat suatu u pera perant ntii #ang #ang ber"ungsi menguatkan da#a sin#al masukan$ Sala Salah h satu satu s#ara #aratt #ang #ang ditu ditunt ntut ut pad pada penguat adalah bah!a sin#al keluaran harus tepa epat bena benarr bent bentuk ukn n#a seper eperti ti sin# sin#al al masuka masukan, n, han#a han#a saa saa amplit amplitudo udon# n#a a lebih lebih tinggi$ tinggi$ 3alau 3alau bentuk bentuk sin#al sin#al keluara eluaran n tidak tidak tepat sama dengan gan sin#al masukan, meskipun beda bentuk ini han#a ke&il saa, maka dikatakan sin#al keluarann#a &a&at$ Penguat Emitor %ersama adalah penguat #ang paling ban#ak ban#ak digunakan$ digunakan$ Penguat Penguat ini mempun mempun#ai #ai pengua penguatan tan tegan tegangan gan maupun maupun pengua penguatan tan arus$ arus$ 6an#a 6an#a saa saa perlu perlu diinga diingatt bah!a bah!a pengua penguatt ini mempun mempun#a #aii impeda impedansi nsi masukan #ang relati" rendah dan impedansi keluaran #ang relati" tinggi$ %eberapa rumus praktis pada rangkaian Emitor %ersama8 Penguatan tegangan tanpa -9 8 A2 :0-;0E Penguatan tegangan dengan -9 8 A2 :0-;0E Penguatan arus 8 Ai : 0<;0E Impedansi keluaran 8 =o : 0Impedansi masukan tanpa -9 8 =i : 04;;0<;;=ib dengan =ib : h"e '0E>re?( Impedansi masukan dengan -9 8 =i : 04;;0<;;=ib dengan =ib : h"e$ re?. +itik kera suatu transistor dalam rangkaian penguat selalu terletak pada garis beban$ beban$ Garis Garis beban beban d& dibuat dibuat berdas berdasark arkan an tanggapan rangkaian terhadap tegangan d& 'tegan 'tegangan gan &atu &atu da#a(, da#a(, dan garis garis beban beban a&
Laporan Praktikum –Laboratorium Elektronika, Instrumentasi an !eofsika – "#IP$%nsoe
1
diperoleh karena terhadap sin#al a&$
tanggapan
rangkaian
tegangan pada 0<$ /rop tegangan pada 04 selanutn#a kita sebut 204 dan drop tegangan pada 0< kita sebut 20<$ +erminal atau kaki resistor #ang lebih dekat ke arah kutub positi" baterei bernilai lebih positi" dibandingkan dengan terminal #ang &enderung dekat ke arah kutub negati"$ https8;;sekolahelektronika$!ordpress$&om;<5 4<;44;59;penguat4tingkatdengan transistor; di akses pada <5;B;4C pukul 5<$44D$ Sebelumn#a pada per&obaan ini kita men&ari nilai 0%,0-,0E terlebih dahulu dari sebuah rangkaian &ommon emitter di gambar
0angkaian di atas disebut rangkaian penguat satu tingkat dengan transistor #ang dirangkai dengan mengikuti konfgurasi &ommon emitor 'emitor bersama($ /isebut penguat satu tingkat karena rangkaian ini, sebagai satu kesatuan, merupakan salah satu tahapan #ang digunakan dalam suatu sistim penguatan sin#al audio 'sin#al suara(, selain itu din#atakan dalam konfgurasi &ommon emitor karena kaki emitor dari transistor tersebut digunakan bersama sebagai bagian masukan 'input( dan uga sebagai keluaran 'output($ +ransistor dalam rangkaian penguat ini ber"ungsi melipat gandakan arus #ang ke&il di bagian masukan 'basis( menadi auh lebih besar 'sesuai kemampuan transistor( di bagian keluaran 'emitor – kolektor($ Perubahanperubahan pada arus basis ini uga dirasakan sebagai perubahan perubahan #ang lebih besar di bagian keluaran$ A)ALISA A0US /A) +EGA)GA) /Arus dan tegangan /- pada rangkaian di atas dapat dipahami dengan mengingat prinsip dasar #ang diungkapkan oleh 6ukum *hm, 6ukum 3ir&ho@ I tentang arus dan 6ukum 3ir&ho@ II tentang tegangan$ Sesaat setelah &atu da#a diberikan arus listrik mengalir dari kutub positip 2-masuk resistor 04 dan 0< dan selanutn#a menuu kutub negati" Gnd$ Sesuai prinsip 6ukum *hm, arus listrik #ang mengalir melalui 04 akan menimbulkan tegangan drop pada 04 tersebut dan demikian uga arus #ang mengalir pada 0< menimbulkan drop
ika di inginkan sebuah penguat dengan penguatan sebesar 45 kali$ /i ketahui β transistor adalah <5, 0L adalah 45 3ohm,0s adalah C3ohm dan 2&& adalah 1 2olt$ Langkah pertama kita men&ari nilai 0#ang nilain#a antara 45 sampai < dari 0L adi nilai 0- harus di antara8
Rcmin=10 ∗1000 ohm=1000 ohm =1 Kohm Rcmax =25 ∗1000 ohm=2500 ohm=2,5 Koh Pada per&obaan ini nilai 0- #ang kita gunakan adalah <<55 mengingat nilai resistor tersebut baku di pasaran$ Langkah selanutn#a men&ari nilai 0E dari rumus8
K =
Rc‖ RL
ℜ+ ℜ
Langkah #ang terakhir menghitung 0% #ang nilainn#a dapat di &ari dengan menghitung Ib terlebih dahulu
Ic Ib = β
dimana I& : Ie Maka dari Ib nilai 0% dapat di &ari dengan rumus8
Laporan Praktikum –Laboratorium Elektronika, Instrumentasi an !eofsika – "#IP$%nsoe
2
RB=
Vcc − Ie (ℜ+ℜ) Ib
'6artono,dkk$<54C(
($ METODOLOGI Pada per&obaan meran&ang penguat &ommon emitter satu tingkat alat dan bahan #ang di butuhkan antara lain8 4$*siloskop sebagai output <$MM/ 9$Generator Is#arat sebagai input B$Papan breadboard $3abel penghubung C$3apasitor 9,9 mikro Farad;4C 2 $)ilai 0-,0%,0E sesuai dengan hasil perhitungan pada peran&angan dimana di dapatkan nilai 0L:45 3ohm. 0E:45 ohm. 0%:4,< Mohm. 0&:<<55 ohm dan 2&& n#a 1 2olt$ Untuk perhitungan 'terlampir($ Langkahlangkah Per&obaan &ommon emitter satu tingkat ini dapat di amati dari Flo!&hart di ba!ah$
)$ & ASIL DAN A NALISIS 4&1 pen'uatan ommon emitter paa rekuensi 100 H*& 6asil #ang di dapatkan, dari tegangan masukan 'generator is#arat( dan tegangan keluaran dari osiloskop untuk &ommon emitter satu tingkat di rumuskan 8
V ∈¿ V out
K =
¿
Laporan Praktikum –Laboratorium Elektronika, Instrumentasi an !eofsika – "#IP$%nsoe
3
2in 'm2( 5,5<
5,<
5,59
2out 'm2(
5,9
5,5B
5,4B
4,
45,
5,4
4,C
45,
45 45
5,5
5,
45
5,5C
5,C
45
5,5
5,
45
5,5H
5,H
45
5,51
5,1
45
5,45
4
45
5,44
4,4
45
5,4<
4,<
45
5,49
4,9
45
5,4B
4,B
45
5,4
4,
45
2in 'm2(
2out 'm2(
3:2out;2in
5,5<
5,<
45
5,9
45
5,B
45
5,5
5,
45
5,5C
5,C
45
5,5
5,
45
5,5H
5,H
45
5,51
5,1
45
5,5B
45
45
4&2 pen'uatan ommon emitter paa rekuensi 1000 H*&
4,9
3:2out;2in
5,B
5,59
5,49
5,45
4
45
5,44
4,4
45
5,4<
4,<
45
/ari dua tabel di dapatkan nilai penguatan #ang sama, dan berbeda sedikit pada "rekuensi 4555 67 akan tetapi han#a sedikit$ %erdasarkan tabel di atas dapat di simpulkan bah!a &ommon emitter satu tingkat mengalami penguatan tegangan, sehingga tegangan #ang masuk ke&il dan setelah keluar dari transistor menadi besar$ Masukan #ang di berikan dari generator is#arat pada "rekuensi 455 67 dr 5,5< m2 kemudian keluarann#a menadi 5,< M, sekanakan ada nilai #ang menguatknn#a$ 6al Ini dapat disimpulkan bah!a pemberian beban keluaran pada masukan ini adalah ber"ungsi seakanakan bah!a rangkaian penguat emitor bersama ini disambung dengan rangkain #ang lain$ 3ita tau bah!a rangkaian elektronik itu adalah suatu kesatuan #ang utuh 'gabungan dari beberapa "ungsi rangkaian( sehingga kita dapat mengatur seberapa besar beban #ang harus diberikan terhadap rangkaian agar rangkaian bekera se&ara optimal$
*$ K ESIMPULAN /ari per&obaan mern&ang penguat &ommon emitter satu tingkat dapat di simpulkan bah!a 8 4$ )ilai 0-,0E,0% dapat rumusrumus berikut8
di
&ari
dar
nilai 0- #ang nilain#a antara 45 sampai < dari 0L adi nilai 0harus di antara8
Rcmin=10 ∗1000 ohm=1000 ohm=1 Kohm Rcmax =25 ∗1000 ohm =2500 ohm=2,5 Koh Pada per&obaan ini nilai 0- #ang kita gunakan adalah <<55 mengingat nilai resistor tersebut baku di pasaran$ Langkah selanutn#a men&ari nilai 0E dari rumus8
K =
Rc‖ RL
ℜ+ ℜ
Langkah #ang terakhir menghitung 0% #ang nilainn#a dapat di &ari dengan
Laporan Praktikum –Laboratorium Elektronika, Instrumentasi an !eofsika – "#IP$%nsoe
4
menghitung
Ib
terlebih
dahulu
234P5R36
Ic Ib = dimana I& : Ie β Maka dari Ib nilai 0% dapat di &ari dengan rumus8
RB=
Vcc − Ie (ℜ+ℜ) Ib
<$ /ari perhitungan kita dapatkan nilai penguatan dari rumus 3: 2out;2in$ 9$ Penguatan #ang di dapatkan mengalami 45 kali perbesaran, hal itu membuktikan bah!a ban#ak &ara #ang dilakukan supa#a transistor mampu menguatkan sin#al input #ang ke&il menadi output #ang besar dengan tanpa teradi &a&at (distorsi) baik bentuk maupun phasen#a$
6ilai Rb ,& 4ohm
D A+TAR PUSTAKA $%
"artono,dkk &!' Praktikum Elektronika niersitas +oedirmanPurwokerto.
Modul Dasar 2 . *enderal
Dwi +urjono, "erman(&!!-). Elektronika: Teori dan Penerapan. *ember Penerbit erdas let Kreatif
$/%
https8;;sekolahelektronika$!ordpress$&o m;<54<;44;59;penguat4tingkat dengantransistor; $di akses pada
&!010' pukul !&.%.
Data pengamatan
Laporan Praktikum –Laboratorium Elektronika, Instrumentasi an !eofsika – "#IP$%nsoe
5
