Pengaturan self bias adalah jenis polarisasi rangkaian pada transistor bipolar yang tujuannya adalah untuk memastikan bahwa transistor beroperasi di wilayah aktifnya sehingga dapat memperkuat sinyal masukan dengan baik. Prinsip kerja rangkaian self-biasing melibatkan penggunaan komponen resistif untuk menentukan titik operasi transistor. Transistor bipolar memiliki dua tipe polarisasi dasar: polarisasi basis-emitor (VBE) dan polarisasi basis-kolektor (VBC). Sirkuit self-biasing fokus pada polarisasi basis-emitor.
Tegangan basis-emitor (VBE) diperlukan agar transistor dapat beroperasi dalam mode aktif. Tegangan VBE untuk transistor silikon biasanya sekitar 0,6 hingga 0,7 volt. Untuk merancang rangkaian bias mandiri, pilih resistor basis (RB) dan resistor kolektor (RC) dengan hati-hati. Nilai resistensi ini mempengaruhi titik operasi transistor. Tegangan suplai (Vcc) yang disuplai ke transistor juga berperan penting dalam menentukan titik operasi transistor. Ini adalah tegangan yang ada antara kolektor dan emitor. Rangkaian pembagi tegangan terdiri dari resistor basis (RB) dan resistor kolektor (RC). Tegangan Vcc dibagian antara RB dan RC.
Nilai VBE yang diperoleh dari pembagian ini harus lebih besar dari nilai VBE yang diperlukan untuk menjaga transistor dalam mode aktif. Sirkuit self-biasing dirancang untuk memberikan stabilitas bias (VBE) terhadap perubahan suhu dan variasi parameter transistor. Inilah salah satu keunggulan utama seri ini. Setelah rangkaian diatur, transistor berada pada titik operasi stabil di mana ia dapat memperkuat sinyal input dengan baik. Titik operasi ini dapat ditentukan dengan menganalisis kurva karakteristik transistor dan memastikan bahwa transistor beroperasi dalam rentang aktifnya. Transistorsiap memperkuat sinyal input dengan penguatan yang diinginkan tergantung pada aplikasinya. Setelah titik operasi transistor ditentukan, arus kolektor (IC) dapat dihitung menggunakan hukum Ohm untuk resistansi kolektor (RC).
1. Analisa prinsip kerja dari rangkaian self bias berdasarkan nilai parameter yang diperoleh ketika percobaan !
Jawab :
Ketika transistor berada dalam kondisi aktif, tegangan VCC mengalir ke dua arah, yakni ke RB dan RC. Akibatnya, terdapat tegangan yang terukur pada setiap hambatan, seperti VRB yang memiliki tegangan sebesar 7,3V, VRC sebesar 7,27 V, dan VRE sebesar 3,44 V. Arus sebesar 0,2 mA mengalir melalui kaki basis, bergerak menuju emitor, melintasi RE, dan kemudian menuju ground. Sementara itu, arus sebesar 0,31 mA mengalir melalui kaki kolektor, memasuki emitor, dan selanjutnya menuju ground. Nilai tegangan pada VB mencapai 4,46 V, VC sebesar 5,08 V, dan VE sebesar 3,396 V. Tegangan antara kaki basis dan emitor (VBE) terukur sebesar 1,354 V, sedangkan antara kaki kolektor dan emitor (VCE) mencapai 2,022 V.2. Tentukan titik kerja (Q Point) dari percobaan fixed bias, self bias, dan voltase pembagi bias (dalam bentuk grafik)!
Jawab :
3. Nilai apakah yang mempengaruhi perubahan titik kerja (Q point)?
Jawab :
Titik kerja dalam rangkaian self-bias dipengaruhi oleh beberapa parameter dalam konfigurasi tersebut. Beberapa nilai komponen yang memiliki pengaruh signifikan terhadap titik kerja self-bias meliputi:
1. Resistansi Basis (RB): Resistansi pada resistor basis memengaruhi arus basis (IB), yang kemudian berdampak pada titik kerja keseluruhan transistor.
2. Resistansi Kolektor (RC): Resistansi pada resistor kolektor memengaruhi besar arus kolektor (IC) dan juga tegangan di kolektor, berperan penting dalam menetapkan titik kerja.
3. Tegangan Pasokan (Vcc): Tegangan pasokan memiliki dampak pada titik kerja, terutama karena sering kali titik kerja diposisikan pada nilai tengah dari tegangan pasokan.
4. Nilai Beta (β) Transistor: Nilai beta atau hfe dari transistor memengaruhi hubungan antara arus basis dan arus kolektor, yang pada gilirannya memengaruhi titik kerja.
5. Resistansi Emitter (RE): Resistansi pada resistor emitter ikut serta dalam pembagian tegangan antara resistor emitter dan resistor basis, berpengaruh pada arus emitter (IE) dan titik kerja secara keseluruhan.
6. Karakteristik Transistor: Karakteristik intrinsik dari transistor, seperti karakteristik tegangan awal, juga dapat memberikan pengaruh pada titik kerja secara keseluruhan.
video percobaan [download]
video penjelasan [download]
Jurnal [download]
Tidak ada komentar:
Posting Komentar