PERCOBAAN 13 RANGKAIAN PENGUAT COMMON EMITTER 13.1 Tujuan : 1) Mendemonstrasikan prinsip kerja dan karakteristik dari rangkaian penguat common emtter sinyal kecil. 2) Investigasi pengaruh dari penguatan tegangan. 13.2 Dasar Teori : Untuk memberikan penjelasan prinsip kerja dari rangkaian penguat sinyal kecil, dengan konfigurasi common emitter, maka berikut ini diberikan suatu contoh lengkap dengan perhitungannya. Gambar 13.1 memperlihatkan gambar rangkaian penguat common emitter dengan bias pembagi tegangan, kapasitor kopling input (C1), kapasitor kopling output (C3) dan kapasitor by pass emitter (C2). Yang harus dipertimbangkan adalah : rangkaian penguat tersebut beroperasi secara ac dan dc.
Gambar 13.1 : Rangkaian penguat common emitter
13.2.1 Analisa dc Untuk menganalisa rangkaian penguat gambar 13.1, pertama kali harus ditentukan terlebih dahulu nilai bias dc nya, yaitu dengan melepas semua kapasitor (kopling dan by pass), karena kapasitor menjadi rangkaian terbuka untuk dc. Gambar 13.2 memperlihatkan rangkaian ekivalen dc dari rangkaian penguat tersebut. Praktikum Rangkaian Elektronika 2 Jurusan Teknik Telekomunikasi PENS - ITS
13
Gambar 13.2 : Rangkaian ekivalen dc
Langkah berikutnya adalah menentukan titik kerja rangkaian, yaitu nilai IE dan VCE. Untuk rangkaian penguat gambar 13.1 diatas, nilai IE dan VCE dapat dihitung sebagai berikut : R2 Tegangan base : VB = R1 + R2
6,8 kΩ ⋅ VCC = ⋅ 12 V = 2,83 V 28,8 kΩ
Tegangan emitter : V E = V B − V BE = 2,83 V − 0,7 V = 2,13 V Arus emitter : I E =
VE 2,13 V = = 3,80 mA RE 560 Ω
Karena IC ≅ IE, maka : VC = VCC − I C ⋅ RC = 12 V − 3,80 V = 8,20 V Sehingga : VCE = VC −V E = 8,20 V − 2,13 V = 6,07 V 13.2.2 Analisa ac Untuk menganalisa secara ac dari rangkaian penguat tersebut, maka dibuat rangkaian ekivalen ac, yaitu dengan mengasumsikan semua kapasitor (kopling dan by pass), menjadi short (XC ≅ 0, pada frekuensi sinyal), dan sumber dc menjadi ground. Gambar 3.3 memperlihatkan rangkaian ekivalen ac dari rangkaian penguat tersebut.
Praktikum Rangkaian Elektronika 2 Jurusan Teknik Telekomunikasi PENS - ITS
14
Gambar 13.3 : Rangkaian ekivalen ac
Dimana resistansi dinamis atau resistansi ac emitter (re) pada suhu kamar (300 oK) dari rangkaian penguat diatas adalah :
re =
26 mV 26 mV = = 6,84 Ω IE 3,80 mA
13.2.3 Penguatan Tegangan (AV) Dari gambar rangkaian ekivalen ac (gambar 13.3), maka dengan teorema rangkaian listrik dapat ditentukan penguatan tegangannya sebagai berikut : Untuk kondisi seperti rangkaian pada gambar 13.1, maka penguatan tegangannya adalah : AV =
v out R // R L 1 kΩ // 1 kΩ = C = ≈ 73 kali vin re 6,84 Ω
Untuk kondisi tanpa beban, maka penguatan tegangannya adalah : AV =
RC 1 kΩ = ≈ 146 kali re 6,84 Ω
Untuk kondisi berbeban tetapi tanpa kapasitor by pass emitter, maka penguatan tegangannya menjadi :
Praktikum Rangkaian Elektronika 2 Jurusan Teknik Telekomunikasi PENS - ITS
15
AV =
vout RC // R L 1 kΩ // 1 kΩ = = ≈ 0,88 kali vin RE + re (560 + 6,84) Ω
Sedangkan untuk rangkaian percobaan (gambar 13.4), maka penguatan tegangannya adalah : AV =
vout RC // R L = vin R E1 + re
Untuk kondisi tanpa beban, penguatan tegangannya adalah : AV =
RC R E1 + re
Untuk kondisi berbeban tetapi tanpa kapasitor by pass emitter, penguatan tegangannya menjadi : AV =
vout RC // RL = vin RE1 + RE 2 + re
13.3 Rangkaian Percobaan :
Gambar 13.4 : Rangkaian penguat common emitter
Praktikum Rangkaian Elektronika 2 Jurusan Teknik Telekomunikasi PENS - ITS
16
13.4 Peralatan yang digunakan : 1) 2) 3) 4) 5) 6)
Modul praktikum, breadboard dan komponennya Mili-Ammeter dc Voltmeter dc Oscilloscope dc power supply Function Generator
13.5 Prosedur Percobaan dan Tugas : 1) Rangkaikan seperti pada gambar 13.4 yang bersesuaian dengan modul praktikum atau dengan menggunakan breadboard. 2) Setelah di cek semua hubungan rangkaian dengan benar, hubungkan tegangan supply sebesar 15 Volt. 3) Dengan menggunakan voltmeter dc ukurlah tegangan base (VB), tegangan emitter (VE), dan tegangan collector (VC), kemudian tuliskan pada tabel 13.1.
Praktikum Rangkaian Elektronika 2 Jurusan Teknik Telekomunikasi PENS - ITS
17
