Complete Hybrid equivalent model



 1. Pendahuluan[kembali]

Complete Hybrid Equivalent Model adalah pendekatan yang digunakan dalam analisis rangkaian transistor untuk mempermudah perhitungan dan pemahaman perilaku transistor dalam berbagai kondisi operasional. Model ini menggabungkan elemen-elemen dari model hibrida sederhana dengan tambahan parameter yang lebih kompleks, sehingga memungkinkan representasi yang lebih akurat terhadap karakteristik transistor. Dengan menggunakan parameter-parameter seperti hibrida (h-parameters), model ini memungkinkan perancangan dan analisis yang lebih tepat terhadap amplifier dan rangkaian elektronik lainnya. 

Complete Hybrid Equivalent Model sangat berguna dalam konteks rekayasa elektronik karena menyediakan alat yang efisien untuk mengkaji respon rangkaian terhadap berbagai sinyal input, memperhitungkan efek frekuensi, serta memfasilitasi optimasi performa rangkaian. Melalui pendekatan ini, insinyur dapat lebih mudah mengidentifikasi dan memitigasi masalah yang mungkin timbul dalam desain rangkaian, sehingga meningkatkan keandalan dan efisiensi sistem elektronik secara keseluruhan.

 2. Tujuan[kembali]

  • Dengan parameter ini dapat digunakan untuk mencari secara tepat: 

– Penguatan arus/tegangan

 – Impedansi masuk

 – Impedansi keluar

  •   Penggunaan analisa menggunakan parameter hybrid apabila: 

– Perlu perhitungan dengan ketelitian yang tinggi 

– Tersedia komputer untuk keperluan komputasi

 3. Alat dan Bahan[kembali]

ALAT :

  1). DC Voltmeter
    Voltmeter merupakan alat ukur yang digunakan untuk mengukur beda potensial atau tegangan listrik dari dua titik potensial listrik.

BAHAN: 

1). Resistor
    Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian atau juga berfungsi sebagai terminal antar dua komponen elektronika.

    2). Ground
  Ground adalah titik kembalinya arus searah atau titik kembalinya arus bolak balik, bisa juga disebut sebagai titik patokan dari berbagai titik tegangan pada rangkaian elektronika.

    3). Transistor
     Transistor merupakan alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus, stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal.

 
    4). Baterai
    Baterai berfungsi untuk meyediakan atau menyuplai energi listrik bagi alat elektronik tanpa harus tersambung ke listrik. Baterai adalah sebuah sumber energi yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi listrik.
    
    5). Kapasitor
    Kapasitor adalah perangkat yang dapat menyimpan energi dalam medan listrik dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal muatan listrik.


 4. Dasar Teori[kembali]

    Model ekivalen hibrida memiliki penampilan yang sama untuk konfigurasi basis bersama, emitor bersama, dan collector bersama. Persamaan yang dikembangkan dapat diterapkan untuk setiap konfigurasi.  Untuk konfigurasi umum-base, hfb, hib, dan seterusnya digunakan, sedangkan untuk konfigurasi umum-emitor, hfe, hie, dan sebagainya digunakan.

    Pertimbangkan konfigurasi umum Gambar 5.116 dengan parameter dua terminal yang    menarik perhatian.  Model setara hibrida lengkap kemudian diganti pada Gambar 5.117 menggunakan parameter yang tidak menentukan jenis konfigurasi.  Dengan kata lain, solusinya dalam hi, hf, hr, dan ho. Arus gain Ai akan ditentukan terlebih dahulu karena persamaan yang dikembangkan akan terbukti bermanfaat dalam penentuan parameter lainnya.




Arus Gain, Ai= Io/Ii




Tegangan Gain, Av= Vo/Vi







Impedansi Input, Zi= Vi/Ii


Impedansi Output, Zo= Vo/Io

 5. Percobaan[kembali]

    a) Prosedur [kembali]

Siapkan komponen rangkaian yang dibutuhkan

Rangkai komponen menjadi sebuah rangkaian

Lakukan simulasi rangkaian pada proteus

Analisis rangkaian yang telah dibuat

b) Rangkaian simulasi [kembali]

Program 1 

Prinsip Kerja : 

Sinyal AC masukan diberikan melalui V1. Sinyal ini dilewatkan melalui kapasitor C2 untuk menghilangkan komponen DC dari sinyal tersebut. Resistor R3 (470k) digunakan untuk memberikan bias pada basis transistor Q1 (2N2222), memastikan transistor beroperasi dalam mode aktif. Resistor R2 (1k) bersama dengan kapasitor C2 membentuk jaringan bias untuk stabilisasi. Transistor Q1 berfungsi sebagai penguat. Sinyal yang sudah dibias masuk ke basis Q1. Sinyal input diperkuat oleh transistor dan sinyal keluaran diambil dari kolektor transistor. Resistor R1 (4.7k) dihubungkan pada kolektor transistor Q1 dan suplai tegangan +8V untuk membatasi arus yang mengalir melalui transistor. Kapasitor C1 (1uF) digunakan sebagai kopling untuk menghilangkan komponen DC dari sinyal keluaran, sehingga hanya sinyal AC yang diperkuat yang diteruskan ke beban (dalam hal ini, komponen seperti meteran atau alat ukur). Sinyal keluaran setelah penguatan diambil dari kolektor transistor melalui kapasitor C1 dan dihubungkan ke alat ukur (seperti yang ditunjukkan pada gambar).
Secara keseluruhan, rangkaian ini berfungsi untuk menguatkan sinyal AC yang kecil menjadi sinyal yang lebih besar, menggunakan prinsip kerja transistor sebagai penguat arus. Resistor dan kapasitor digunakan untuk memberikan bias yang tepat dan untuk mengkopling sinyal AC.

Program 2

Prinsip Kerja : Sinyal AC masukan diberikan melalui sumber tegangan V1.  Sinyal ini dilewatkan melalui kapasitor C3 (1nF) untuk menghilangkan komponen DC dari sinyal tersebut, hanya melewatkan sinyal AC. Resistor R1 (1k) dan R2 (3k) digunakan untuk memberikan bias yang tepat pada basis transistor Q1 (2N2905). Rangkaian ini memastikan bahwa transistor berada dalam mode aktif. Q1 adalah transistor PNP yang bertindak sebagai penguat arus. Sinyal yang telah dibias masuk ke basis Q1 melalui R1 dan R2. Ketika sinyal AC diterapkan ke basis Q1, transistor akan menguatkan sinyal tersebut. Arus kolektor (Ic) akan mengalir dari emitor ke kolektor. Resistor R3 (2.2k) dihubungkan pada kolektor transistor Q1 dan suplai tegangan B2 (12V) untuk membatasi arus yang mengalir melalui transistor dan menyesuaikan tingkat penguatan sinyal. Baterai B1 (6V) memberikan tegangan bias pada emitor transistor Q1 untuk memastikan operasi yang stabil dari transistor. Kapasitor C1 (1nF) digunakan sebagai kapasitor kopling untuk menghilangkan komponen DC dari sinyal keluaran. Ini memastikan bahwa hanya sinyal AC yang diperkuat yang diteruskan ke beban. Sinyal keluaran yang diperkuat diambil dari kolektor transistor melalui kapasitor C1 dan dihubungkan ke alat ukur voltmeter untuk mengukur tegangan keluaran.

Komponen yang digunakan dalam Complete Hybrid Equivalent Model adalah sebagai berikut:

  1. Transistor: merupakan komponen dasar dari model ini dan terdiri dari tiga terminal, yaitu emitter, base, dan collector.

  2. Resistansi internal transistor: resistansi internal transistor biasanya diabaikan pada model transistor yang lebih sederhana, tetapi pada Complete Hybrid Equivalent Model, resistansi ini dimasukkan sebagai komponen model.

  3. Resistor eksternal: resistor eksternal dapat ditambahkan pada rangkaian untuk memberikan polarisasi pada transistor.

  4. Sumber tegangan: sumber tegangan dapat diberikan pada rangkaian untuk memberikan sinyal input.

  5. Sumber arus: sumber arus dapat diberikan pada rangkaian untuk memberikan sinyal input.

  6. Kapasitor: kapasitor dapat digunakan untuk memblokir arus DC dan melewatkan sinyal AC ke transistor.

  7. Induktor: induktor dapat digunakan untuk menghalangi arus DC dan melewatkan sinyal AC ke transistor.

  8. Transformer: transformer dapat digunakan untuk mengubah impedansi antara sumber dan beban pada rangkaian.


    c) Video Simulasi [kembali]





 6. Download File[kembali]

        Rangkaian 1 klik disini

        Rangkaian 2 klik disini

        link video program 1 klik disini

        link video program 2 klik disini

        File datasheet Kapasitor klik disini

        File datasheet Vsine klik disini

        File datasheet Resistor klik disini

        File datasheet Transistor NPN 2N2222 klik disini

        File datasheet Transistor PNP 2N2905 klik disini

        File datasheet baterai klik disini


Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Gambar
  BAHAN PRESENTASI UNTUK MATA KULIAH ELEKTRONIKA 2023 OLEH: Nama : Salwa Salsabilla Nim : 2310952030 Dosen Pengampu: Darwison, M.T Referensi:  1. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”, Jilid 1, ISBN: 978- 602-9081-10-7, CFerila, Padang  2. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”, Jilid 1, ISBN: 978-   602-9081-10-7, CV Ferila, Padang 3 . Robert L. Boylestad and Louis Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, Pearson, 2013  4 . Jimmie J. Cathey, Theory and Problems of Electronic Device and Circuit, McGraw Hill, 2002.  5 . Keith Brindley, Starting Electronics, Newness 3rd Edition, 2005  6 . Ian R. Sinclair and John Dunton, Practical Electronics Handbook, Newness, 2007.  7. John M. Hughes, Practical Electronics: Components and Techniques, O’Reilly Media, 2015.  
Baca selengkapnya