KARAKTERISTIK TRANSISTOR
Risa Farrid Christianti
ARUS TRANSISTOR (1)
Perbandingan arus
Karena emitter (E) adalah sumber elektron, emiter mempunyai
arus terbesar. Krn sebagian besar elektron mengalir ke Kolektor
(C), arus C hampir sebesar arus E. Arus B sangat kecil sebagai
perbandingan, umumnya kurang dari 1% arus C.
IC
IE
IB
IC
IE
IB
ARUS TRANSISTOR (2)
Hubungan Arus-arus
Alpha dc (dc) = rasio arus kolektor DC dibagi
arus emitter DC.
Beta dc (dc) = rasio arus kolektor DC dengan
arus basis DC.
CB
EC
BCE
II
II
III
E
Cdc
I
I
B
Cdc
I
I
ARUS TRANSISTOR (3)
Beta dc (dc) dikenal sebagai gain arus, krn arus
basis yg kecil dapat menghasilkan arus kolektor
yg jauh lebih besar.
Penguatan arus adalah keuntungan utama dari
transistor.
Transistor daya rendah (di bawah 1 watt) = gain
arus 100 - 300.
Transistor daya tinggi (di atas 1 watt) = gain
arus 20 – 100
KARAKTERISTIK ARUS-TEGANGAN
Contoh 1 :
Suatu transistor memiliki IC=10mA & IB=40A.
Berapa gain arus untuk transistor tsb?
Jawab :
25010.40
10.10
6
3
B
Cdc
I
I
KONEKSI TRANSISTOR
Koneksi CE (Common Emitter)
common atau ground yg dihubungkan dengan E.
Koneksi CC (Common Collector)
common atau ground yg dihubungkan dengan C.
Koneksi CB (Common Basis)
common atau ground yg dihubungkan dengan B.
KONEKSI CE (1)
VBB
RB
RC
VCC
+VB
+VE
+VC
Ada 2 kalang (loop) :
1. Kalang Basis
2. Kalang Kolektor
KONEKSI CE (2)
Kalang Basis :
Teg. VBB membias maju dioda E dgn RB sbg
resistansi pembatas arus.
Dengan mengubah VBB atau RB, dpt mengubah
IB.
Dengan mengubah IB, maka IC juga berubah.
Bisa dikatakan : IB mengendalikan IC.
Kesimpulan : Arus kecil mengendalikan arus
besar.
KONEKSI CE (3)
Kalang Kolektor :
VCC membiasbalikkan dioda Kolektor melalui RC.
Jika tidak demikian, transistor tidak bekerja.
Kesimpulan : C harus + untuk mengumpulkan
sebagian elektron bebas yg diinjeksikan ke B.
Aliran IB menghasilkan tegangan pd RB.
Aliran IC di kalang kanan menghasilkan
tegangan pada RC.
ARUS BASIS
Dengan menerapkan Hukum Ohm terhadap resistor B
maka :
B
BEBBB
R
VVI
CONTOH SOAL :
2V
100k
1k
10V
+VB
+VE
+VC
Gunakan pendekatan kedua untuk menghitung arus basis. Berapa
tegangan pd resistor B? Arus C jika dc = 200?
JAWAB :
Tegangan sumber B = 2 V membiasmajukan
dioda Emitter melalui resistansi pembatas arus
= 100kΩ. Karena dioda emitter memiliki
tegangan 0,7V, tegangan resistor B adalah :
VBB – VBE = 2V – 0,7V = 1,3V
Arus yg melalui resistor Basis adalah :
Dengan gain arus 200, arus C adalah :
IC = dc IB = (200) (13A) = 2,6 mA
Ak
V
R
VVI
B
BEBBB 13
100
3,1
CONTOH SOAL :
10V
1M
2K
10V
+VB
+VE
+VC
1M 2K
+10V
+
-
VCE
Dari rangkaian di atas, tentukan IB, IC, VCE, dan PD,
jika diketahui dc = 300
PENYELESAIAN :
mWmAVIVP
VKmAVRIVV
mAII
AVV
R
VVI
CCED
CCCCCE
BdcC
B
BEBBB
3,1279,242,4
42,4279,210
79,210.3,9300
3,910
7,010
6
6
CONTOH SOAL :
15V
470K
3,6K
15V
+VB
+V E
+VC
100
Dari rangkaian di atas, tentukan VCE dengan menggunakan :
a. Pendekatan ideal
b. Pendekatan kedua/praktis
PENYELESAIAN :
Pendekatan Ideal :
Dioda emitter ideal berarti : VBE = 0
Oleh karena itu VRB = 15V.
Hukum Ohm mengatakan bahwa :
AV
IB 9,3110.470
153
mAII I
V
RIVV
mAAI
BCE
CCCCCE
C
22,310.9,3110.19,3
3,52V
)10.6,3)(10.19,3(15
19,3)9,31(100
63
33
PENYELESAIAN :
Pendekatan Praktis :
Tegangan dioda emitter : VBE = 0,7V
Perbaikan pd jawaban ini adalah 0,5 V jikadibandingkan dengan pendekatan ideal, yaitu 4,06V vs 3,52V. Penting tidaknya perbedaan ini tergantungapakah kita sedang memecahkan masalah, merancang, dan seterusnya.
VAVV
mAAI
AV
I
VVVV
CE
C
B
RB
06,410.6,310.04,315
04,34,30100
4,3010.470
3,14
3,147,015
33
3
THE END
Risa Farrid Christianti
Based on. Prinsip-Prinsip Elektronika Jilid 1-Malvino
Menggambar diagram dari rangkaian bias pembagi tegangan (VDB=Voltage Divider Bias).
Menghitung arus pembagi, VB, VE, IE, VC, danVCE dari VDB.
Menggambar rangkaian bias Emitter dengan2 tegangan & menghitung VRF, IX, VC, & VCE.
Prototipe = sebuah rancangan rangkaiandasar yg dpt dimodifikasi menjadi rangkaianyg lebih canggih.
Bias Basis : prototipe yg digunakan untukmerancang rangkaian pensaklaran.
Bias Emitter : prototipe yg digunakan untukmerancang rangkaian penguat.
Rangkaian bias pembagi tegangan : terminal B mempunyai pembagi tegangan R1 & R2.
R1
R2
RC
RE
+VCC
Gambar 1
Pd setiap rangkaian bias pembagi teganganyg dirancang dengan baik, IB << Ipembagi
tegangan.
Oleh karena itu IB dpt diabaikan, sehingga :
Idealnya VBB ini sama seperti rangkaianberikut :
CCBB VRR
RV
21
2
VBB
RC
RE
+VCC
Gambar 2
Dari gbr.2 yg ekivalen dengan gbr.1, maka dptdikatakan bhw bias pembagi teganganmemberikan nilai tetap untuk IE, menghasilkantitik Q yg stabil yg tidak tergantung pd penguatan arus.
Kesimpulan : step by step bias Basis
ECCE
CCCCC
EC
E
EE
BEBBE
CCBB
VVV
RIVV
II
R
VI
VVV
VRR
RV
21
2
Langkah-langkah Analisa :
1. Hitung VBB
2. Kurangi 0,7V untuk memperoleh VE (0,3V untuk Germanium)
3. Bagi resistansi E untuk memperoleh IE4. Anggap ICIE5. Hitung VC dengan mengurangi teganganpd resistor C dari tegangan sumber C
6. Hitung VCE dengan mengurangi VE dari VC
Berapa VCE?
Solusi :
R1
10.0kOhm_1%
R2
2.2kOhm_5%
R3
3.6kOhm_5%
R4
1.00kOhm_1%
Q1
2N3904
V1
10 V
VVV
VkmAVV
mAk
VI
VVVV
VVkk
kV
CE
C
E
E
BB
94,41,104,6
04,66,31,110
1,11
1,1
1,17,08,1
8,1102,210
2,2
Penghitungan pd analisisawal tidak tergantung pd perubahan transistor, IC, atau suhu. Inilah sebabnyamengapa titik Q pd rangkaian ini stabil, hampirseperti batu.
Resistansi Sumber :
Sumber tegangan tetap : RS < 0,01RL
Jika kondisi ini dipenuhi, maka tegangan bebanberada pd selang 1% dr tegangan ideal.
21 | RRRTH
Resistansi Beban
agar pembagi tegangan terhadap basis tetap, maka :
diubah menjadi :
Rangkaian VDB yg terancang dengan baik akanmemenuhi kondisi ini.
LS RR 01,0
INRRR 01,0|| 21
Pembagi Tegangan Kaku
Jika transistor memiliki penguatan arus 100, berarti besar IC 100 kali lebih besar dr IB.