miscellaneous bias configurations



 1. Pendahuluan[kembali]

Miscellaneous Bias Configurations adalah berbagai metode dan teknik yang digunakan untuk mengatur titik operasi transistor dalam rangkaian elektronik. Berbagai konfigurasi ini dirancang untuk memastikan bahwa transistor beroperasi secara stabil dan sesuai dengan kebutuhan aplikasi tertentu. Beberapa metode yang umum digunakan termasuk fixed bias, emitter bias, dan voltage-divider bias, masing-masing dengan kelebihan dan kelemahan tersendiri. Fixed bias, misalnya, mudah diimplementasikan tetapi kurang stabil terhadap perubahan suhu dan variasi parameter transistor. Emitter bias menawarkan stabilitas yang lebih baik, sementara voltage-divider bias adalah yang paling umum digunakan karena memberikan stabilitas tinggi dan respon yang baik terhadap perubahan dalam parameter transistor. Pemilihan konfigurasi bias yang tepat sangat penting dalam perancangan rangkaian elektronik, karena akan mempengaruhi linearitas, efisiensi, dan performa keseluruhan sistem. Dengan memahami berbagai konfigurasi bias ini, insinyur dapat mengoptimalkan kinerja transistor dan memastikan keandalan rangkaian dalam berbagai kondisi operasional.

Dalam dunia elektronik, transistor memainkan peran kunci dalam berbagai aplikasi, mulai dari penguat sinyal hingga saklar elektronik. Agar transistor dapat berfungsi secara optimal, penting untuk mengatur titik operasinya dengan benar melalui teknik-teknik yang dikenal sebagai konfigurasi bias. Konfigurasi bias adalah metode yang digunakan untuk menetapkan tegangan dan arus pada transistor, memastikan bahwa perangkat ini bekerja dalam kondisi yang diinginkan dan stabil. Berikut ini adalah beberapa konfigurasi bias yang sering digunakan dalam perancangan rangkaian elektronik, masing-masing dengan karakteristik dan keunggulan tertentu.

 2. Tujuan[kembali]

  • Memahami prinsip kerja dan karakteristik umum dari konfigurasi bias miscellaneous.
  • Mampu menghitung besaran arus dan tegangan pada konfigurasi bias miscellaneous.
  • Mengetahui bagaimana cara membuat rangkaian konfigurasi bias miscellaneous.

 3. Alat dan Bahan[kembali]

ALAT : 

    a. Voltmeter

    Voltmeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur besar tengangan pada suatu komponen. Cara pemakaiannya adalah dengan memparalelkan kaki kaki Voltmeter dengan komponen yang akan diuji tegangannya.


    b. Baterai

        Berfungsi sebagai sumber energi/tegangan pada rangkaian.

BAHAN : 

  1. Resistor

    Resistor merupakan salah satu komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik dalam suatu rangkaian elektronika. Komponen ini dikategorikan sebagai komponen pasif, karena tidak memiliki kemampuan untuk memperkuat atau memperbesar sinyal listrik seperti halnya komponen aktif seperti transistor atau IC. Fungsi resistor yang resistif sesuai dengan namanya, yaitu menghambat aliran listrik yang melaluinya, dan karena itu resistor sering digunakan dalam rangkaian elektronika sebagai pembatas arus atau penurun tegangan. 


        2. Kapasitor Elektrolit 

   Kondensator elektrolit atau Electrolytic Condenser (sering disingkat Elco) adalah kondensator yang kebanyakan ada bangun tabung, ada dua kutub kaki berpolaritas positif dan negatif, ditandai oleh kaki yang panjang positif sedangkan yang pendek negatif atau yang dekat tanda minus ( - ) adalah kaki negatif.

 

                           

     3. Baterai

   Baterai merupakan perangkat yang berfungsi untuk menyimpan energi listrik dalam bentuk kimia, yang nantinya akan diubah menjadi energi listrik dan digunakan untuk memberikan arus listrik yang dibutuhkan oleh peralatan elektronik.

 

                                 




     4. Transistor NPN 

   Transistor NPN (Negative-Positive-Negative) adalah suatu jenis transistor bipolar yang memiliki kemampuan untuk mengontrol arus listrik dengan menggunakan sinyal yang kecil. Dalam transistor NPN, ketika sinyal kecil diberikan pada lapisan basis, maka transistor NPN akan mengalirkan arus listrik dari lapisan kolektor ke lapisan emitor. Dengan demikian, arus listrik yang mengalir melalui transistor dapat dikendalikan oleh sinyal kecil yang diberikan pada lapisan basis.

   Secara sederhana, transistor NPN terdiri dari tiga lapisan material semikonduktor, yaitu lapisan basis yang berada di antara dua lapisan tipe-N yang lebih tebal, yaitu lapisan kolektor dan lapisan emitor. Lapisan basis biasanya sangat tipis, sehingga dapat dianggap sebagai pengontrol arus dalam transistor. Dengan demikian, transistor NPN dapat digunakan dalam rangkaian elektronika sebagai penguat sinyal atau sebagai saklar elektronik.



     5 . Ground 

   Ground adalah suatu titik atau referensi yang dianggap sebagai titik nol atau titik kembalinya arus listrik dalam rangkaian searah atau titik patokan (referensi) dari berbagai titik tegangan dan sinyal listrik dalam rangkaian bolak-balik.

 

                           

 4. Dasar Teori[kembali]

Beberapa konfigurasi bias BJT yang tidak standar yang tidak dapat dianalisis dengan metode dasar yang telah dijelaskan sebelumnya. Meskipun demikian, tujuan utama dari penjelasan ini adalah untuk menekankan karakteristik perangkat yang memungkinkan analisis DC dari konfigurasi dan untuk menetapkan prosedur umum untuk mencapai solusi yang diinginkan. Langkah awal dalam menganalisis setiap konfigurasi adalah dengan mendapatkan ekspresi untuk arus basis. Setelah arus basis diketahui, arus kolektor dan tingkat tegangan output dapat ditentukan dengan mudah. Meskipun tidak semua solusi akan mengikuti jalur ini, ini merupakan jalur yang mungkin untuk diikuti jika konfigurasi yang baru ditemukan.

 Transistor dapat digunakan sebagai sakelar elektronik, ketika hanya sumber DC yang diterapkan. Tujuan utama konfigurasi bias BJT disini adalah untuk menekankan karakteristik perangkat yang analisis dc konfigurasi dan untuk menetapkan prosedur umum terhadap solusi yang diinginkan. Untuk setiap konfigurasi yang dibahas sejauh ini, langkah pertama adalah derivasi ekspresi untuk arus dasar. Setelah arus dasar diketahui, tingkat arus kolektor dan tegangan sirkuit output dapat ditentukan secara langsung.

    Ini bukan untuk menyiratkan bahwa semua solusi akan mengambil jalur ini, tetapi rute yang mungkin diikuti jika konfigurasi baru ditemui. Contoh pertama di mana resistor emitor telah dijatuhkan dari konfigurasi voltase-umpan balik dari Gbr. 4.38. Analisisnya sangat mirip tetapi tidak mengharuskan menjatuhkan RE dari persamaan yang diterapkan.

 5. Percobaan[kembali]

    a) Prosedur  [kembali]

Prosedur :

Siapkan komponen rangkaian yang dibutuhkan

Rangkai komponen menjadi sebuah rangkaian

Lakukan simulasi rangkaian pada proteus

Analisis rangkaian yang telah dibuat

    b) Rangkaian simulasi  [kembali]

1.

Rangkaian 4.53
Prinsip Kerja :
Rangkaian diberi sumber tegangan DC sebesar 20V. Lalu diukur kuat arus dan tegangan pada kaki basis transistor didapat kuat arus sebesar 15.9 uA dan tegangan sebesar 0,7 V. Selanjutnya diukur kuat arus dan tegangan pada transistor NPN didapat kuat arus sebesar 1.79 mA dan tegangan sebesar 11.5 V. Dan terakhir di ukur nilai tegangan dari kaki kolektor didapat nilai tegangan sebesar 11.5 V.    

    

Rangkaian 4.54
Prinsip Kerja :
Rangkaian diberi sumber tegangan (VEE) sebesar -9 V. Lalu diukur tegangan pada kaki basis transistor terhadap ground sehingga didapat nilai VB sebesar -8,43 dan diukur arusnya didapat IB sebesar 84,4 uA. Lalu di ukur arus pada kaki kolektor didapat IC sebesar 3,51 mA dan diukur tegangan pada kaki kolektor didapatkan -4,21 V.


Rangkaian 4.55
Prinsip Kerja :
2 buah baterai dengan daya yang sama yaitu 20 V. Baterai 1 (VCC) sisi negatifnya di hubungkan ke sisi positif baterai 2 (VEE). Lalu kapasitor 1 dihubungkan ke positif baterai 1 dan kapasitor 2 dihubungkan ke negatif baterai 2. Selanjutnta, diukur kuat arus dan tegangan pada titik B, didapat nilai kuat arus sebesar 32.1 uA dan tegangan -11.6 V. Lalu diukur tegangan dan kuat arus titik C, didapatat tegangan sebesar 8.56 V dan kuat arus 4.24 mA.


Rangkaian 4.56
Prinsip Kerja :
2 Buah resistor dengan nilai R1 sebesar 8.2k ohm dan R2 sebesar 2.2k ohm.Lalu diukur hambatan total dari rangkaian tersebut sehingga menghasilkan nilai hambatan sebesar 1.7346 Kohm.


Rangkaian 4.57
Prinsip Kerja :
2 Buah baterai 20 V di rangkai seri dengan 2 kapasitor dengan nilai R1 sebesar 8.2 kohm dan R2 sebesar 2.2 Kohm. Lalu diukur kuat arus dengan menggunakan amperemeter dan diapatkan nilai sebesar 3.85 mA dan diukur tegangan dengan voltmeter sehingga lalu didapatkan tegangan sebesar -11.5 V.


Rangkaian 4.58
Prinsip Kerja :
2 Buah baterai dengan daya 11.53 V dan 20 V disusun seri dengan 2 buah resistor dengan nlai RTH sebesar 1.73k ohm dan RE sebesar 1.8k dan 1 transistor NPN. Lalu diukur kuat arus yang melewati RTH dengan amperemeter, didapatkan kuat arus sebesar 34.4 uA. Lalu diukur tegangan pada RE yaitu VBE didapat tegangan 0.73 V dan terakhir diukur tegangan pada transistor diapat nilai tegangan sebesar -11.6 V.

    c) Video Simulasi [kembali]






 6. Download File[kembali]

Rangkaian 4.53 klik disini
Rangkaian 4.54 klik disini
Rangkaian 4.55 klik disini
Rangkaian 4.56 klik disini
Rangkaian 4.57 klik disini
Rangkaian 4.58 klik disini
link video 4.53 klik disini
link video 4.54 klik disini
link video 4.55 klik disini
link video 4.56 klik disini
link video 4.57 klik disini
link video 4.58 klik disini
File datasheet transistor BC547 klik disini
File datasheet kapasitor klik disini
File datasheet resistor klik disini
File datasheet baterai klik disini


Komentar

Postingan populer dari blog ini