Aulia Riska Farasi: LAPORAN AKHIR MODUL 2

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Jurnal

2. Prinsip Kerja

3. Video Percobaan

4. Analisa

5. Video Penjelasan

6. Download File

1. Jurnal [Kembali]

2. Prinsip Kerja [Kembali]

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 (V_BE) dan polarisasi basis-kolektor (V_BC). Dalam rangkaian self-bias, kita fokus pada polarisasi basis-emitor.

Tegangan antara basis dan emitor (V_BE) diperlukan agar transistor bekerja dalam mode aktif. Tegangan V_BE biasanya adalah sekitar 0,6 hingga 0,7 volt untuk transistor silikon. Untuk merancang rangkaian self-bias, kita memilih resistor basis (R_B) dan resistor kolektor (R_C) 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 (R_B) dan resistor kolektor (R_C). Tegangan Vcc dibagi antara R_B dan R_C. Dengan menggunakan hukum pembagian tegangan Ohm, kita dapat menghitung tegangan V_BE dengan rumus:

VBE=Vcc⋅RB+RCRB
$�_{�} � = � � � \cdot \frac{�_{�}}{�_{�} + �_{�}}$
Nilai V_BE yang dihasilkan dari pembagian ini harus lebih besar dari nilai V_BE yang diperlukan untuk menjaga transistor dalam mode aktif. Rangkaian self-bias dirancang untuk mencapai stabilitas tegangan bias (V_BE) 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. Setelah titik kerja transistor ditentukan, kita dapat menghitung arus kolektor (I_C) menggunakan hukum Ohm pada resistor kolektor (R_C):
$�_{�} = \frac{� � � - �_{�} �}{�_{�}}$
Di mana V_CE adalah tegangan kolektor-emitor.

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

3. Video Percobaan [Kembali]

4. Analisa [Kembali]

1. Analisa prinsip kerja dari rangkaian self Bias berdasarkan nilai parameter yang didapatkan ketika percobaan
jawab:

Berikut adalah prinsip kerja dari rangkaian self bias berdasarkan nilai parameter yang diperoleh dari percobaan:

Pemilihan Komponen:
Dalam percobaan, terdapat komponen seperti transistor NPN, resistor basis (RB), resistor kolektor (RC), dan sumber tegangan (Vcc) sebesar 12 volt
Resistor Pembagi Tegangan (RB dan RC):
Dalam rangkaian self bias, resistor RB dan RC berfungsi sebagai pembagi tegangan untuk menghasilkan tegangan basis yang tepat (Vb).
Nilai-nilai resistansi RB dan RC dipilih sedemikian rupa sehingga mereka membentuk pembagi tegangan yang sesuai dengan kebutuhan aplikasi dan karakteristik transistor yang digunakan.

Transistor (NPN):
Transistor NPN adalah komponen aktif dalam rangkaian ini. Prinsip kerja transistor adalah mengatur aliran arus kolektor-emas (Ic) berdasarkan arus basis-emas (Ib).

Resistor Kolektor (RC):
Resistor kolektor (RC) berfungsi untuk mengatur arus kolektor transistor.
Tegangan Kolektor dan Tegangan Basis:
Tegangan kolektor (Vc) dan tegangan basis (Vb) diukur berdasarkan nilai-nilai tegangan sumber (Vcc) dan pembagi tegangan (RB1 dan RB2).
Vc harus tetap di bawah nilai Vcc untuk menjaga transistor dalam mode aktif.

Prinsip kerja rangkaian self bias adalah untuk memberikan tegangan basis yang konstan pada transistor, sehingga transistor dapat mengatur arus kolektor dengan benar. Nilai-nilai komponen dalam rangkaian ini sangat penting untuk memastikan kinerja yang diinginkan dan stabilitas operasi transistor.

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:

Dalam konteks self bias, perubahan titik kerja biasanya dapat disebabkan oleh faktor-faktor berikut:

Nilai Resistor Basis (RB): Perubahan nilai resistor basis (RB) akan memengaruhi arus basis (Ib), yang pada gilirannya akan mempengaruhi arus kolektor (Ic) dan tegangan kolektor-emas (Vce). Semakin besar RB, semakin kecil Ib, dan sebaliknya. Perubahan RB dapat memindahkan Q Point pada karakteristik transistor.
Nilai Resistor Kolektor (RC): Nilai resistor kolektor (RC) juga dapat memengaruhi arus kolektor (Ic) dan tegangan kolektor-emas (Vce). Semakin besar RC, semakin kecil Ic, dan Vce cenderung meningkat. Perubahan RC dapat memengaruhi Q Point.
Nilai Tegangan Sumber (Vcc): Perubahan nilai tegangan sumber (Vcc) akan memengaruhi batas atas tegangan kolektor-emas (Vce) saat transistor beroperasi. Semakin besar Vcc, semakin besar Vce potensial yang tersedia. Ini dapat memengaruhi posisi Q Point.
Nilai-nilai Parameter Transistor: Karakteristik transistor, seperti hfe (gain arus), Vbe (tegangan basis-emas), dan Vce (tegangan kolektor-emas), dapat berbeda antara transistor yang berbeda. Penggunaan transistor dengan parameter yang berbeda akan memengaruhi Q Point.
Perubahan Temperatur: Suhu lingkungan dapat memengaruhi karakteristik transistor. Pada umumnya, peningkatan suhu akan mengurangi hfe dan Vbe, yang akan memindahkan Q Point.
Toleransi Komponen: Nilai resistor yang sebenarnya mungkin memiliki toleransi tertentu. Ketidaksempurnaan dalam nilai-nilai ini juga dapat memengaruhi Q Point.

Nilai yang mempengaruhi perubahan titik kerja pada rangkaian self bias adalah nilai pada resistor basis (RB), Resistor colector (RC) dan juga Vcc. Nilai nilai diatas nantinya akan menentukan niali IB dan IC yang mana dengan pendekatan bahwa IE ≈ IC, maka diperoleh harga arus IC pada titik kerja transistor yang sering disebut dengan ICQ sebagai berikut :