LA MODUL 2- SELF BIAS
prinsip Kerja :
Rangkaian Self-bias adalah jenis rangkaian polarisasi pada transistor bipolar yang dirancang untuk memastikan transistor beroperasi dalam daerah aktifnya, dimana ia dapat menguatkan sinyal input dengan baik. Prinsip kerja rangkaian self-bias melibatkan penggunaan komponen resistor untuk menentukan titik kerja transistor. Transistor bipolar memiliki dua jenis polarisasi dasar: polarisasi basis-emitor (VBE) dan polarisasi basis-kolektor (VBC). Dalam rangkaian self-bias, kita fokus pada polarisasi basis-emitor.
Tegangan antara basis dan emitor (VBE) diperlukan agar transistor bekerja dalam mode aktif. Tegangan VBE biasanya adalah sekitar 0,6 hingga 0,7 volt untuk transistor silikon. Untuk merancang rangkaian self-bias, kita memilih resistor basis (RB) dan resistor kolektor (RC) dengan cermat. Nilai-nilai resistor ini akan mempengaruhi titik kerja transistor. Tegangan catu daya (Vcc) yang diberikan ke transistor juga memainkan peran penting dalam menentukan titik kerja transistor. Ini adalah tegangan yang diterapkan antara kolektor dan emitor. Rangkaian pembagi tegangan dibentuk oleh resistor basis (RB) dan resistor kolektor (RC). Tegangan Vcc dibagi antara RB dan RC.
Nilai VBE yang dihasilkan dari pembagian ini harus lebih besar dari nilai VBE yang diperlukan untuk menjaga transistor dalam mode aktif. Rangkaian self-bias dirancang untuk mencapai stabilitas tegangan bias (VBE) terhadap perubahan temperatur dan variasi parameter transistor. Ini adalah salah satu keunggulan utama dari rangkaian ini. Setelah rangkaian diatur, transistor akan berada pada titik kerja yang stabil, di mana ia dapat menguatkan sinyal input dengan baik. Titik kerja ini dapat ditemukan dengan menganalisis kurva karakteristik transistor dan memastikan bahwa transistor beroperasi dalam daerah aktifnya.
Transistor akan siap untuk menguatkan sinyal input dengan gain yang diinginkan sesuai dengan aplikasi. Di mana VCE adalah tegangan kolektor-emitor.
1. Analisa prinsip kerja dari rangkaian self bias berdasarkan nilai parameter yang didapatkan ketika percobaan
jawab :
Dari data hasil percobaan, berikut ini merupakan prinsip kerja dari rangkaian Self Bias dengan parameter yang didapatkan pada saat percobaan:
rangkaian self bias pada umumnya sama dengan rangkaian fixed bias , yang membedakan hanyalah pada rangkaian self bias dipasang resistor pada kaki emitor(RE).
Prinsip kerja rangkaian self bias adalah dengan penambahan RE pada rangkaian maka kita bisa mengatur tegangan basis-emitter dan memastikan transistor NPN bisa aktif.. Rangkaian ini bisa membuat nilai yang lebih stabil daripada rangkaian fixed bias karena bisa menyesuaikan terhadap perbedaan karakteristik tiap transistor.
Dari sumber input Vcc sebesar 12 V akan mengalir arus kedua arah yakni menuju RC dan RB dan akan menghasilkan Ib dan Ic dengan hasil pengukuran RB=9,91Kohm dan RC sebesar 0,984Kohm serta nilai dari
Ib = 0,71mA dan Ic = 6,57mA. Arus Ib akan mengalir dan masuk melalui kaki basis sedangkan arus Ic akan masuk melalui kaki kolektor. Kedua arus tersebut akan keluar melalui kaki emittor lalu melalui Resistor emitter dan kemudian menuju ground.dan didapatkan persamaan Ie=Ib+Ic
Arus yang mengalir melalui kaki basis ke kaki emitter akan menghasilkan tegangan VBE yang setelah diukur dengan Voltmeter, didapatkan nilai sebesar 271,5 mV. Arus yang mengalir dari kaki kolektor ke kaki emitter akan menghasilkan tegangan VCE yang setelah diukur dengan Voltmeter diperoleh nilai sebesar 215,2 mV.
Arus yang melalui RB lalu masuk ke kaki basis akan menghasilkan tegangan VRB (pada pengukuran sebesar 11,27V) dan arus yang mengalir ke RC lalu ke kaki kolektor akan menghasilkan tegangan VRC (pada pengukuran sebesar 6,48V). Arus yang keluar melalui kaki emitter lalu mengalir melalui RE akan menghasilkan tegangan RE (VRE) yang pada pengukuran diperoleh nilai sebesar 0.524V.
2. Tentukan titik kerja (Q Point) dari percobaan self bias(dalam bentuk grafik)
jawab :
3. Nilai apakah yang mempengaruhi perubahan titik kerja (Q point)
jawab :
Pada self bias, berubahnya titik kerja (Q point) biasanya disebabkan beberapa faktor berikut:
-Nilai Resistor Emitter (RE): Nilai resistor emitter (RE) adalah salah satu faktor utama yang mempengaruhi titik kerja dalam self bias. Semakin besar nilai RE, semakin kecil tegangan emitter (Ve), yang akan mempengaruhi arus basis (Ib) dan arus kolektor (Ic). Perubahan nilai RE yang dapat mempengaruhi nilai IC maka dapat memindahkan titik kerja transistor.
-Nilai Resistor Kolektor (RC): Nilai resistor kolektor (RC) berbanding terbalik dengan arus kolektor (Ic) dan tegangan kolektor-emitor (Vce). Semakin keci RC, semakin besar Ic dan Vcenya Perubahan RC juga dapat memengaruhi Q Point.
-Nilai Tegangan Sumber (Vcc): Nilai tegangan sumber (Vcc) akan memengaruhi nilai tegangan kolektor-emitor (Vce) yang tersedia saat transistor aktif. Peningkatan Vcc akan mengubah Q Point.
-Nilai-nilai Parameter Transistor: Seperti perbedaan nilai gain pada tiap transistor yang akan mempengaruhi nilai Vce dan Vbe serta secara tidak langsung akan mempengaruhi Q point transistor
-Perubahan Temperatur: Suhu lingkungan dapat memengaruhi karakteristik transistor dan resistansi resistor. Penurunan suhu akan meningkatkan hfe dan mengurangi Vbe, yang dapat memindahkan Q Point.
-Toleransi Komponen: Nilai resistor yang sebenarnya mungkin memiliki toleransi tertentu.yang akan mempengaruhi nilai RC dan akan mempengaruhi nilai Ic dan bisa mempengaruhi Q pointnya
download video percobaan klik disini
download video penjelasan klik disini
Komentar
Posting Komentar