4.9 Miscellaneous Bias Configurations
1. Tujuan [kembali]
1. Memahami prinsip kerja dan karakteristik umum dari konfigurasi bias miscellaneous.
2. Mampu menghitung besaran arus dan tegangan pada konfigurasi bias miscellaneous.
3. Mengetahui bagaimana cara membuat rangkaian konfigurasi bias miscellaneous.
2. Alat dan Bahan [kembali]
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.
3. 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.
4. Percobaan [kembali]
5. Video [kembali]
6. Example [kembali]
1.
a. Tentukan ICQ dan VCEQ.
b. Tentukan VB, VC, VE, dan VBC.
Jawab
Tidak adanya RE mengurangi refleksi tingkat resistif menjadi hanya RC, dan persamaan untuk IB berkurang menjadi
2.
Tentukan nilai VC dan VB
Jawab
Terapkan hukum tegangan Kirchhoff searah jarum jam untuk basis-emitor loop menghasilkan
Tentukan VC dan VB
Jawab
RTh = 8.2 kΩ || 2.2 kΩ = 1.73 kΩ
Resistansi dan tegangan Thévenin ditentukan untuk rangkaian di sebelah kiri dari terminal dasar seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah
Rangkaian tersebut kemudian dapat digambar ulang, di mana penerapan Hukum tegangan Kirchhoff menghasilkan
Substitusi IE = (β + 1) IB menghasilkan
7. Problem [kembali]
1. Jelaskan secara singkat kegunaan dari konfigurasi bias miscellaneous!
Konfigurasi bias miscellaneous adalah variasi dari konfigurasi dasar dalam rangkaian BJT yang digunakan untuk mengontrol arus basis dan arus kolektor pada transistor. Konfigurasi ini memiliki kegunaan yang bervariasi tergantung pada kebutuhan dan karakteristik sirkuit elektronik yang digunakan. Beberapa kegunaan dari konfigurasi bias miscellaneous antara lain untuk memperbaiki linieritas sirkuit, menghemat daya, memperkuat sinyal, dan menghasilkan impedansi input/output yang diinginkan. Konfigurasi bias miscellaneous juga dapat digunakan untuk menyesuaikan tegangan bias dan arus basis dalam rangkaian BJT sehingga dapat mengoptimalkan performa dan efisiensi dari sirkuit tersebut.
2. Bagaimana cara menentukan nilai resistor pada konfigurasi bias miscellaneous?
Cara menentukan nilai resistor pada konfigurasi bias miscellaneous bervariasi tergantung pada jenis konfigurasi yang digunakan. Namun, umumnya, langkah-langkahnya adalah sebagai berikut:
1. Identifikasi jenis konfigurasi bias miscellaneous yang digunakan.
2. Tentukan nilai arus dasar yang diinginkan (Ib).
3. Hitung nilai tegangan dasar (Vb) menggunakan hukum Ohm, yaitu Vb = Ib x Rb.
4. Hitung nilai resistansi emitter (Re) menggunakan persamaan Re = (Vcc - Vbe) / Ie, di mana Vcc adalah tegangan catu daya, Vbe adalah tegangan basis-emitor, dan Ie adalah arus emitter.
5. Tentukan nilai resistansi kolektor (Rc) dan tegangan kolektor (Vc) yang diinginkan.
6. Hitung nilai resistor lain yang dibutuhkan sesuai dengan jenis konfigurasi yang digunakan.
Setelah nilai-nilai resistor terhitung, resistor-resistor tersebut dapat dihubungkan pada rangkaian sesuai dengan konfigurasi yang diinginkan. Dalam prakteknya, nilai resistor mungkin perlu disesuaikan secara iteratif hingga didapatkan nilai yang diinginkan untuk arus dasar, arus kolektor, dan tegangan kolektor.
3. Jelaskan cara kerja dari konfigurasi bias miscellaneous!
Cara kerja dari konfigurasi bias miscellaneous pada dasarnya melibatkan pengaturan nilai resistor yang sesuai pada rangkaian basis dan/atau rangkaian emitor, sehingga arus basis yang teralir di transistor dapat diatur sesuai kebutuhan. Nilai resistor dapat dipilih dan dihitung berdasarkan persamaan dan analisis yang telah disediakan dalam teori dasar transistor.
Dalam konfigurasi bias miscellaneous, nilai resistor pada rangkaian basis dapat mempengaruhi arus basis, sementara nilai resistor pada rangkaian emitor dapat mempengaruhi tegangan basis. Kombinasi dari nilai resistor pada kedua rangkaian dapat menghasilkan arus basis dan tegangan basis yang diinginkan untuk mengendalikan transistor dengan baik. Sehingga, dengan memilih nilai resistor yang tepat pada kedua rangkaian, konfigurasi bias miscellaneous dapat memberikan stabilitas operasi yang baik pada transistor.
8. Pilihan Ganda [kembali]
1. Konfigurasi bias apa yang menghasilkan arus kolektor yang sangat stabil?
a. Fixed bias
b. Collector-to-base bias
c. Emitter bias
d. Voltage-divider bias
2. Pada konfigurasi bias Basis-Pembagi, apa yang terjadi pada arus dasar jika hambatan
emitter diganti dengan potensiometer?
a. Arus tidak berubah
b. Arus dasar menjadi tidak stabil
c. Arus dasar menjadi lebih besar
d. Arus dasar menjadi lebih kecil
3. Apa tujuan dari resistor pembagi tegangan pada konfigurasi bias Basis-Pembagi
a. Menstabilkan arus dasar
b. Meningkatkan kecepatan switching transistor
c. Menjaga arus dasar agar tetap konstan
d. Mengurangi noise pada output transistor
9. Download File [kembali]
File HTML [Download]
Rangkaian 4.53 [Download]
Rangkaian 4.54 [Download]
Rangkaian 4.55 [Download]
Rangkaian 4.56 [Download]
Rangkaian 4.57 [Download]
Rangkaian 4.58 [Download]
Video Rangkaian 4.53 [Download]
Video Rangkaian 4.54 [Download]
Video Rangkaian 4.55 [Download]
Video Rangkaian 4.56 [Download]
Video Rangkaian 4.57 [Download]
Video Rangkaian 4.58 [Download]
Data Sheet Transistor [Download]
Data Sheet Baterai [Download]
Data Sheet Resistor [Download]
Tidak ada komentar:
Posting Komentar