LA MODUL 2 EC




JURNAL PRAKTIKUM

TRANSISTOR

1. Jurnal [Kembali]

1. Fixed Bias

Parameter

Nilai Pengukuran

VRB

11,20 V

VRC

10,22 V

VB

0,718 V

VC

1,74 V

VBE

0,7 V

VCE

1,74 V

IB

0,96 mA

IC

1,01 mA


Gelombang Input

Gelombang Output



2. Emitter Stabilized Bias

Parameter

Nilai Pengukuran

VRB

9,79 V

VRC

10,41 V

VRE

1,533 V

VB

2,214 V

VC

1,595 V

VE

1,553 V

VBE

0,655 V

VCE

33,5 mV

IB

1,29 mA

IC

1 mA


Gelombang Input

Gelombang Output

 




3. Self Bias

Parameter

Nilai Pengukuran

VRC

10,41 V

VRB

9,79 V

VRE

1,533 V

VB

2,214 V

VC

1,595 V

VE

1,553 V

VBE

0,655 V

VCE

33,5 mV

IB

1,29 mA

IC

1 mA


Gelombang Input

Gelombang Output

 




4. Voltage Divider Bias

Parameter

Nilai Pengukuran

VR1 dan VR2

VR1 = 10,19 V ; VR2 = 2,173 V

VRC

10,84 V

VRE

1,480 V

VB

2,1 V

VC

1,561 V

VE

1,546 V

VBE

0,67 V

VCE

15,1 mV

IB

0,12 mA

IC

0,87 mA


Gelombang Input

Gelombang Output

 




5. Power IC dengan Regulator

Ic

Vin

Kapasitor

Resistor

Vout

7805

5 V

1µF ; 10µF

100 Ω

152 mV

7809

5 V

1µF ; 10µF

100 Ω

3,3 V

7812

5 V

1µF ; 10µF

100 Ω

3,5 V


2. Prinsip Kerja [Kembali]

Transistor bekerja berdasarkan prinsip bahwa arus kecil yang mengalir ke terminal basis (IB) dapat mengontrol arus yang jauh lebih besar pada terminal kolektor (IC). Dengan demikian, transistor dapat berfungsi sebagai penguat maupun saklar. Agar transistor dapat beroperasi secara stabil, diperlukan pengaturan titik kerja atau Q-point (Quiescent Point), yaitu kondisi arus dan tegangan DC ketika transistor belum menerima sinyal masukan. Setiap metode pemberian bias memiliki cara berbeda dalam menetapkan titik kerja ini.

1. Fixed Bias
Pada metode fixed bias, titik kerja transistor diatur melalui sebuah resistor basis (RB) yang terhubung langsung ke sumber tegangan (VCC). Resistor ini berfungsi untuk mempertahankan arus basis (IB) pada nilai tertentu, sehingga arus kolektor (IC) dan tegangan kolektor-emitor (VCE) juga dapat dikendalikan. Namun, kelemahan metode ini adalah titik kerja mudah berubah akibat variasi suhu atau perubahan parameter transistor.

2. Emitter-Stabilized Bias
Pada rangkaian emitter-stabilized bias, digunakan resistor emitter (RE) yang berperan memberikan umpan balik negatif. Saat suhu meningkat dan arus kolektor (IC) bertambah, tegangan emitor (VE) juga naik sehingga arus basis (IB) menurun. Akibatnya, titik kerja menjadi lebih stabil dibanding fixed bias karena tidak terlalu bergantung pada perubahan β transistor.

3. Self Bias
Dalam sistem self bias, kestabilan titik kerja dijaga dengan memanfaatkan tegangan jatuh pada resistor emitter (VRE = IE × RE). Rangkaian ini biasanya dilengkapi resistor kolektor (RC) dan resistor basis untuk membentuk umpan balik otomatis yang mempertahankan kestabilan operasi transistor meskipun terjadi perubahan suhu atau β transistor. Prinsipnya mirip dengan emitter-stabilized bias, tetapi susunan resistor pada self bias lebih kompleks dan menghasilkan kestabilan yang lebih tinggi.

4. Voltage Divider Bias
Metode voltage divider bias merupakan jenis bias yang paling banyak digunakan. Rangkaian ini menggunakan dua resistor (R1 dan R2) yang disusun seri sebagai pembagi tegangan untuk menghasilkan tegangan basis (VB) yang relatif konstan. Karena arus pada pembagi tegangan jauh lebih besar dibanding arus basis (IB), tegangan basis hampir sepenuhnya ditentukan oleh rasio antara R1, R2, dan tegangan suplai (VCC). Dengan cara ini, titik kerja transistor menjadi lebih stabil serta tidak sensitif terhadap perubahan parameter transistor atau suhu.

5. Power IC dengan Regulator
IC regulator bekerja dengan prinsip umpan balik (feedback) untuk mempertahankan tegangan keluaran tetap stabil meskipun terjadi perubahan pada tegangan masukan atau beban. Di dalamnya terdapat komponen seperti transistor, pembagi tegangan, referensi tegangan, serta penguat kesalahan yang terintegrasi dalam satu chip. Ketika tegangan keluaran meningkat, sistem umpan balik akan mengurangi konduksi transistor pengendali agar tegangan kembali normal, dan sebaliknya jika tegangan turun, konduksi transistor ditingkatkan. Penambahan kapasitor pada sisi input dan output berfungsi meredam ripple dan noise, sedangkan resistor digunakan untuk mengatur besarnya tegangan keluaran berdasarkan perbandingan nilai resistor yang digunakan.

3. Video Percobaan [Kembali]

1. Penjelasan Kondisi

2. Percobaan Fixed Bias


3. Percobaan Power IC dengan Regulator


4. Analisa[Kembali]

1. Analisa prinsip kerja dari rangkaian self bias berdasarkan nilai parameter yang didapatkan ketika percobaan.

Rangkaian self bias pada percobaan ini bekerja berdasarkan prinsip umpan balik negatif yang diperoleh melalui resistor emitter (RE) untuk menjaga kestabilan titik kerja (Q-point) transistor. Tegangan VBE terjaga sekitar 0,665 V sehingga transistor tetap berada pada kondisi aktif. Namun, karena nilai VCE yang terukur cukup kecil (33,5 mV), transistor beroperasi mendekati daerah saturasi. Hal ini menunjukkan bahwa meskipun self bias mampu menjaga kestabilan bias, nilai penguatan arus (β) yang rendah dapat terjadi akibat pemilihan nilai resistor (Rb, Rc, Re) yang kurang tepat atau tegangan suplai (VCC) yang terlalu rendah.

2. Analisa prinsip kerja dari rangkaian voltage divider bias berdasarkan nilai parameter yang didapatkan ketika percobaan.

Rangkaian voltage divider bias bekerja berdasarkan prinsip pembagi tegangan yang dibentuk oleh dua resistor (R1 dan R2) untuk menghasilkan tegangan basis (VB) yang stabil. Tegangan basis ini menentukan besar arus basis (IB), yang kemudian mengendalikan arus kolektor (IC) dan tegangan kolektor-emitor (VCE). Berdasarkan hasil pengukuran, diperoleh VB = 2,1 V dan VBE = 0,67 V, sehingga tegangan emitor dapat dihitung sebagai VE = 2,1 – 0,67 = 1,43 V. Nilai VCE = 15,1 mV menunjukkan bahwa tegangan kolektor-emitor sangat kecil, menandakan bahwa transistor telah beroperasi mendekati daerah jenuh, bukan lagi pada daerah aktif. Kondisi ini terjadi karena tegangan emitor yang relatif tinggi menyebabkan transistor menarik arus kolektor yang besar hingga tegangan VCE turun drastis.

3. Analisa pengaruh variasi kapasitor dan resistor terhadap output pada rangkaian Power Supply dengan IC Regulator.

Pada percobaan pada IC 7805, ketika tegangan input sebesar 5 V, diperoleh tegangan output 152 mV dengan variasi kapasitor Ca = 1 µF, Cb = 10 µF, dan resistor 100 Ω. Hasil percobaan tidak sesuai dengan teori ideal regulator 5 V. Secara teori, bila regulator 5 V seperti 7805 bekerja normal dan Vin memadai, Vout seharusnya ≈ 5 V atau mendekati, sehingga arus beban ≈ 50 mA pada 100 Ω. Namun pada percobaan Vout = 152 mV, sangat jauh dari teori. Ini menunjukkan regulator tidak mengatur seperti yang diharapkan.


5. Download File[Kembali]

Laporan Akhir [Download]

Video Penjelasan Kondisi [Download]

Video Percobaan Fixed Bias [Download]

Video Percobaan Power IC dengan Regulator [Download]


Komentar

Posting Komentar