Tugas Pendahuluan Modul 2

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Soal

2. Prinsip kerja

3. Video Simulasi

4. Download File  

1. Soal[Kembali]

1. Apa yang dimaksud dengan transistor? 

2. Apa perbedaan antara transistor PNP dan NPN?

 3. Jelaskan prinsip kerja dari transistor! 

4. Jelaskan jenis-jenis daerah operasi transistor! 

5. Jelaskan jenis-jenis bias transistor! 

Rangkaian: 

• Buatlah rangkaian fixed bias menggunakan sumber dc 

• Buatlah rangkaian self bias menggunakan sumber dc 

• Buatlah rangkaian voltage divider bias menggunakan sumber dc (Masing-masing rangkaian dilengkapi dengan Voltmeter dan Amperemeter)

Jawaban:

1.Komponen berbahan semikonduktor yang digunakan sebagai penguat, sirkuit pemutus, penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Pada umumnya transistormemiliki 3 terminal yaitu basis (B), emitter (E), dan collector (C).

2. -Transistor NPN: Dalam transistor NPN, arus mengalir dari lapisan semikonduktor N (negatif) ke lapisan semikonduktor P (positif). Tegangan diterapkan positif di basis dan negatif di emitter untuk mengaktifkan transistor.

-Transistor PNP: Dalam transistor PNP, arus mengalir dari lapisan semikonduktor P (positif) ke lapisan semikonduktor N (negatif). Tegangan diterapkan negatif di basis dan positif di emitter untuk mengaktifkan transistor

3. Prinsip kerja transistor didasarkan pada tiga terminal yang disebut sebagai emitter (penyuntik), base (basis), dan collector (pengumpul). Terdapat dua jenis transistor yang umum digunakan: transistor bipolar junction (BJT) dan transistor efek medan (FET). Saya akan menjelaskan prinsip kerja keduanya secara singkat.

 A. Transistor Bipolar Junction (BJT):

 BJT terdiri dari dua jenis, yaitu transistor NPN dan transistor PNP. Prinsip kerja BJT adalah sebagai berikut:

  - Emitter (E): Ini adalah terminal yang memancarkan elektron (pada NPN) atau menerima elektron (pada PNP).

   - Base (B): Ini adalah terminal yang mengendalikan aliran elektron antara emitter dan collector.

   - Collector (C): Ini adalah terminal yang mengumpulkan elektron dari emitter.

 Pada BJT, aliran arus antara collector dan emitter diatur oleh arus yang mengalir ke base. Ketika arus ke base diatur, itu mengontrol aliran arus antara collector dan emitter. BJT bekerja berdasarkan prinsip penguatan arus, di mana sedikit arus pada base dapat mengendalikan aliran arus yang lebih besar dari collector ke emitter.

B. Transistor Efek Medan (FET):

   FET adalah jenis transistor lain yang menggunakan medan listrik untuk mengendalikan aliran listrik. Prinsip kerja FET adalah sebagai berikut:

- Source (S): Ini adalah terminal di mana aliran elektron masuk.

   - Gate (G): Ini adalah terminal yang mengendalikan medan listrik untuk mengontrol aliran listrik antara source dan drain.

   - Drain (D): Ini adalah terminal di mana aliran elektron keluar.

 FET bekerja berdasarkan prinsip pengendalian medan listrik yang dihasilkan oleh tegangan yang diterapkan pada gate. Dengan mengubah tegangan pada gate, medan listrik di sekitar kanal (channel) FET dapat diubah, sehingga mengendalikan aliran listrik antara source dan drain.

4. Transistor dapat beroperasi dalam beberapa jenis daerah operasi tergantung pada tegangan dan arus yang diterapkan pada terminalnya. Tiga jenis daerah operasi utama yang umumnya terkait dengan transistor bipolar junction (BJT) adalah sebagai berikut:

A. Daerah Aktif:

   - Transistor beroperasi di daerah aktif ketika ada arus basis yang cukup besar dan arus kolektor juga mengalir.

   - Pada transistor NPN, arus basis mengalir dari basis ke emitter, sedangkan arus kolektor mengalir dari collector ke emitter.

   - Transistor dalam daerah ini digunakan sebagai penguat sinyal dan menghasilkan penguatan arus antara kolektor dan emitter.

B. Daerah Cut-Off:

- Transistor beroperasi di daerah cut-off ketika tidak ada arus basis yang mengalir, sehingga arus kolektor sangat kecil atau mendekati nol.

   - Dalam daerah ini, transistor tidak melakukan penguatan dan bertindak sebagai saklar terbuka, sehingga tidak ada aliran signifikan antara kolektor dan emitter.

   - Daerah cut-off digunakan untuk mematikan transistor dalam aplikasi digital.

C. Daerah Jenuh:

   - Transistor beroperasi di daerah jenuh ketika arus basis cukup besar sehingga arus kolektor mencapai nilai maksimum.

   - Arus kolektor dalam daerah jenuh tergantung pada pengaturan arus basis dan karakteristik transistor.

   - Transistor dalam daerah ini berperan sebagai saklar tertutup, memungkinkan aliran arus maksimum antara kolektor dan emitter.

   - Daerah jenuh digunakan untuk mengaktifkan transistor dalam aplikasi digital atau sebagai saklar.

Selain itu, pada transistor efek medan (FET), terdapat dua daerah operasi utama:

A. Daerah Cut-Off (Off):

   - FET berada dalam daerah cut-off ketika tegangan gate terlalu rendah untuk mengontrol aliran antara source dan drain.

   - Dalam daerah ini, aliran listrik antara source dan drain sangat kecil atau mendekati nol.

   - FET dalam daerah cut-off bertindak sebagai saklar terbuka.

B. Daerah Jenuh (On):

   - FET berada dalam daerah jenuh ketika tegangan gate mencukupi untuk mengontrol aliran listrik antara source dan drain.

   - Dalam daerah ini, FET mengizinkan aliran listrik maksimum antara source dan drain.

   - FET dalam daerah jenuh bertindak sebagai saklar tertutup.

Daerah operasi transistor adalah kunci dalam mendesain sirkuit elektronik, dan pemahaman tentang jenis-jenis daerah operasi ini sangat penting untuk memahami dan mengoptimalkan kinerja transistor dalam berbagai aplikasi.

 5. A. Bias Basis Tegangan Tetap (Fixed Base Voltage Bias):

   - Dalam bias basis tegangan tetap, tegangan pada terminal basis transistor (Vbe) diberikan dengan tegangan tetap.

   - Ini adalah jenis bias yang sering digunakan dalam aplikasi penguat sinyal, di mana Vbe tetap pada nilai yang diperlukan untuk menjaga transistor dalam daerah operasi aktif.

B. Bias Emiter Tegangan Tetap (Fixed Emitter Voltage Bias):

   - Dalam bias emiterr tegangan tetap, tegangan pada terminal emitter transistor (Vbe) tetap pada nilai yang telah ditentukan.

   - Bias ini memastikan tingkat penguatan arus kolektor tetap dan memberikan stabilitas tinggi pada sirkuit penguat.

C. Bias Basis Arus Tetap (Fixed Base Current Bias):

   - Bias basis arus tetap melibatkan memberikan arus basis transistor dengan besaran tetap.

   - Ini sering digunakan dalam aplikasi yang memerlukan penguatan arus atau dalam sirkuit logika transistor-transistor (TTL).

D. Bias Emiter Arus Tetap (Fixed Emitter Current Bias):

   - Dalam bias emiterr arus tetap, arus emitter (Ie) dipertahankan pada nilai tetap.

   - Bias ini umumnya digunakan dalam rangkaian penguat arus, seperti rangkaian emitor bersama (common emitter) atau sebagai bagian dari referensi tegangan.

E. Bias Sendiri (Self-Bias):

 - Bias sendiri juga dikenal sebagai bias otonom, di mana bias tercipta secara alami oleh sirkuit tanpa pengaturan eksternal.

   - Ini terjadi dalam rangkaian emitter bersama (common emitter) ketika resistor emitter digunakan untuk menghasilkan bias sendiri yang menciptakan stabilisasi tingkat arus kolektor.

F. Bias Potensio (Potentiometer Bias):

   - Dalam bias potensio, penggunaan potensio (resistor variabel) digunakan untuk mengatur bias transistor sesuai kebutuhan.

   - Bias potensio sering digunakan untuk mengoptimalkan tingkat penguatan atau mengkompensasi perubahan suhu.

G. Bias Suhu Tetap (Temperature Bias):

   - Bias ini memperhitungkan perubahan karakteristik transistor yang disebabkan oleh perubahan suhu.

   - Bias suhu tetap menggunakan suhu sebagai faktor pengendalian untuk memastikan transistor tetap dalam daerah operasi yang diinginkan.

2. Prinsip Kerja[Kembali]

A.Fixed Bias 

Prinsip Kerja : Dari input Vcc sebesar 12 V akan mengalir arus melalui RB lalu ke kaki base lalu ke kaki emitter lalu menuju ground, arus Vcc juga akan melalui RC lalu menuju kaki kolektor lalu ke kaki emitter lalu menuju ground.

B. Self Bias

Dari input Vcc sebesar 12 V akan mengalir arus melalui RB lalu ke kaki base lalu ke  kaki emitter lelu mealalui RE dan menuju ground, arus Vcc juga akan melalui RC lalu menuju kaki kolektor lalu ke kaki emitter lalu melalui RE dan menuju ground

C. Voltage Divider Bias

Dari input Vcc sebesar 12 V akan mengalir arus melalui R1 lalu ke kaki base lalu ke kaki emitter lalu melalui R4 dan menuju ground, arus juga akan mengalir melalui R2 lalu menuju ground. Arus Vcc juga akan melalui R3 lalu menuju kaki kolektor lalu ke kaki emitter mengalir ke R4 dan menuju ground.

3. Video Simulasi[Kembali]

3.1 Fixed Bias

3.2 Self Bias

3.3 Voltage Divider Bias

4. Download File[Kembali]

Rangkaian download disini:Click disini