2.4 Objek 4
(Penguatan Dengan Transistor)
2.4.1 Tujuan
Adapun tujuan dari praktikum ini adalah :
1.
Mengetahui dan
mempelajari fungsi transistor sebagai penguat.
2.
Mengetahui
karakteristik penguat berkonfigurasi common
emitter.
3.
Mengetahui dan
mempelajari cara resistansi input, resistansi
output dan faktor penguat dari
konfigurasi common emitter.
2.4.2 Manfaat
Adapun
manfaat dari praktikum ini adalah :
1.
Mengetahui dan
mempelajari fungsi transistor sebagai penguat.
2.
Mengetahui
karakteristik penguat berkonfigurasi common
emitter.
3.
Mengetahui dan
mempelajari cara resistansi input, resistansi
output dan faktor penguat dari
konfigurasi common emitter.
2.4.3 Tinjauan Pustaka
Transistor
amplifier disebut juga sebagai transistor penguat. Pada rangkaian amplifier transistor bekerja pada wilayah
antara titik jenuh dan kondisi terbuka (cut
off), tetapi tidak pada kondisi keduanya. Transistor akan mengalami jenuh
apabila arus yang melalui basis terlalu besar sehingga antara kolektor dan
emitor bagaikan kawat terhubung dengan begitu tegangan antara kolektor dan
emitor Vce adalah 0 Volt. Kemudian transistor akan mengalami Cutoff apabila arus yang melalaui basis
sangat kecil sekali sehinga kolektor dan emitor akan seperti kawat yang terbuka
dan tegangan antara kolektor emitor akan sama dengan tegangan supply, hal ini karena resistansi
keduanya sangat besar sekali medekati tak terhingga sehingga sesuai hukum
pembagi tegangan pada rangkaian seri maka tegangan yang jatuh akan lebih besar
pada resistansi yang lebih besar.
Prinsip
kerja transistor pada contoh rangkaian di bawah adalah, arus kecil pada basis
(B) yang merupakan input dikuatkan
beberapa kali setelah melalui Transistor. Arus output yang telah dikuatkan tersebut diambil dari terminal
Collector (C). Besar kecilnya penguatan atau faktor pengali ditentukan oleh
beberapa perhitungan resistor yang dihubungkan pada setiap terminal transistor
dan disesuaikan dengan tipe dan karakteristik transistor. Signal yang diperkuat dapat berupa arus DC (searah) dan arus AC
(bolak-balik) tetapi maksimal tegangan output
tidak akan lebih dari tegangan sumber (Vcc) Transistor.
Gambar 21. Transistor sebagai penguat
Gambar 22. Resistansi input dan output
Ada 3 Macam
konfigurasi dari rangkaian penguat transistor yaitu :
1.
Penguat Common Emitter (Emitor ditanahkan)
Penguat common
emitter adalah penguat yang kaki emitter
transistor di ground-kan
atau ditanahkan, lalu input
dimasukkan ke basis dan output
diambil pada kaki kolektor. Penguat Common
Emitter Mempunyai karakter sebagai penguat tegangan. Konfigurasi
ini memiliki resistansi input
yang sedang, transkonduktansi yang tinggi, resistansi output yang tinggi dan memiliki penguatan arus (AI), serta
penguatan tegangan (AV) yang tinggi.
Gambar 23. Common Emitter
Sumber :
https://www.academia.edu/23393199/TRANSISTOR_SEBAGAI_PENGUAT
Penguat Common
Emitter Mempunyai Karakter sebagai berikut :
1) Sinyal output-nya
berbalik fasa 180˚ terhadap sinyal input.
2) Sangat mungkin terjadi isolasi karena adanya umpan
balik positif , sehingga sering dipasang umpan balik negatif untuk mencegahnya.
3) Sering dipakai pada penguat frekuensi rendah (terutama
pada sinyal audio).
4) Mempunyai stabilitas penguatan yang rendah karena
bergantung pada kestabilan suhu dan bias transistor.
2.
Penguat Common collector (kolektor ditanahkan)
Penguat common
kolektor adalah penguat yang kaki kolektor transistor di ground-kan atau ditanahkan, lalu input dimasukkan ke basis dan output diambil pada kaki emitor. Penguat
Common collector Mempunyai karakter
sebagai penguat Arus.
Gambar 24. Common collector
Sumber :
https://www.academia.edu/23393199/TRANSISTOR_SEBAGAI_PENGUAT
Penguat Common
kolektor mempunyai karakter sebagai berikut :
1) Sinyal output-nya
sefase dengan sinyal input.
2) Mempunyai penguatan tegangan sama dengan 1.
3) Mempunyai prnguatan arus sama dengan HFE transistor.
4) Cocok dipakai untuk penguat penyangga karena mempunyai
impedansi output yang rendah.
3.
Penguat Common
Base (grounded-base)
Penguat Common Base adalah penguat yang kaki basis transistor di ground-kan, lalu input di masukkan ke emitor dan output
diambil pada kaki kolektor. Penguat Common
Base mempunyai karakter sebagai penguat tegangan.
Gambar 25. Common Base
Sumber :
https://www.academia.edu/23393199/TRANSISTOR_SEBAGAI_PENGUAT
Sifat atau karakter pada Penguat Common Base adalah :
1)
Adanya
isolasi input dan output tinggi sehingga Feedback lebih kecil.
2)
Cocok
sebagai Pre-Amp karena mempunyai
impedansi input tinggi yang dapat
menguatkan sinyal kecil.
3)
Dapat
dipakai sebagai penguat frekuensi tinggi (biasanya terdapat pada jalur UHF dan
VHF).
4)
Dapat
dipakai sebagai buffer atau penyangga.
Jenis-jenis resistansi :
1.
Resistansi Input (Ri) adalah nilairesistansi yang
dilihat dari masukan sumber tegangan vi. Bahwa Rs adalah resistansi dalam dari sumber
tegangan.
2.
Resistansi
Output (Ro) adalah resistansi yang
dilihat dari keluaran.
Berdasarkan
titik kerjanya penguat transistor ada tiga jenis, yaitu:
1.
Penguat Kelas A
Penguat kelas A adalah penguat yang
titik kerja efektifnya setengah dari tagangan VCC penguat. Untuk bekerja
penguat kelas A memerlukan bias awal yang menyebabkan penguat dalam kondisi
siap untuk menerima sinyal. Karena hal ini maka penguat kelas A menjadi penguat
dengan efisiensi terendah namun dengan tingkat distorsi (cacat sinyal)
terkecil.
2.
Penguat Kelas B
Penguat kelas B adalah penguat yang
bekerja berdasarkan tegangan bias dari sinyal input yang masuk. Titik kerja
penguat kelas B berada dititik cut-off transistor. Dalam kondisi tidak ada
sinyal input maka penguat kelas B berada dalam kondisi OFF dan baru bekerja
jika ada sinyal input dengan level diatas 0.6Volt (batas tegangan bias
transistor).
3.
Penguat kelas AB
Penguat kelas AB merupakan
penggabungan dari penguat kelas A dan penguat kelas B. Penguat kelas AB
diperoleh dengan sedikit menggeser titik kerja transistor sehingga distorsi
cross over dapat diminimalkan. Titik kerja transistor tidak lagi di garis
cut-off namun berada sedikit
diatasnya.
4.
Penguat kelas C
Penguat kelas C mirip dengan penguat
kelas B, yaitu titik kerjanya berada di daerah cut-off transistor. Bedanya adalah penguat kelas C hanya perlu satu
transistor untuk bekerja normal tidak seperti kelas B yang harus menggunakan
dua transistor (sistem push-pull).
Hal ini karena penguat kelas C khusus dipakai untuk menguatkan sinyal pada satu
sisi atau bahkan hanya puncak- Penguat kelas C tidak memerlukan fidelitas, yang
dibutuhkan adalah frekuensi kerja sinyal sehingga tidak memperhatikan bentuk
sinyal. Penguat kelas C dipakai pada penguat frekuensi tinggi. Pada penguat
kelas C sering ditambahkan sebuah rangkaian resonator LC untuk membantu kerja
penguat. Penguat kelas C mempunyai efisiensi yang tinggi sampai 100 % namun
dengan fidelitas yang rendah.
2.4.4 Metoda
2.4.4.1 Alat dan
Bahan
Adapun alat dan bahan
yang digunakan dalam praktikum ini adalah:
1.
Power Supply
2.
Generator Nada
3.
Osiloskop
4.
Multimeter
5.
Kit praktikum
2.4.4.2
Prosedur Kerja
Adapun
prosedur kerja dalam praktium ini adalah:
1.
Faktor Penguatan
a.
Buatlah rangkaian
di kit menjadi seperti pada gambar di modul dan sesuaikan nilai-nilai komponen
dengan tabel.
b.
Pasang frekuensi
generator sehingga menghasilkan sinyal sinus ~10KHz, Vpp = 10 mV. Untuk
catatan, transistor yang digunakan memiliki β – 75.
c.
Amati dan catat
hasil keluaran pada asiloskop.
d.
Ualangi langkah b
dan c untuk bentuk sinyal lain (kotak, segitiga) dan VP lain (10 nilai).
2.
Resistansi Input
a.
Lepaskan hubungan
ke osiloskop dan frekuensi generator dan susunlah osiloskop dan frekuensi
generator sehingga membentuk seperti gambar pada modul. Perhatikan bahwa RS
adalah resistansi internal frekuensi
generator, kita tidak perlu menambahkan resistor apapun untuk membentuk skama
seperti pada modul.
b.
Hitung Vpp
keluaran dari frekuensi generator pada gambar seperti pada modul.
c.
Dengan tidak
merubah nilia-nilai komponen dari gambar tersebut dan tidak merubah amplitude output frekuensi generator,
susunlah rangkaian seperti pada gambar di modul.
d.
Ubahlah nilai Rvar.
e.
Catat nilai Rvar
yang membuat bacaan osiloskop menjadi ½ dari bacaan osiloskop. Maka Ri = Rvar +
Rs (Rs = 50 Ω untuk generator fungsi berkonektor koaksial).
3.
Resistansi Output
Vpp lain ( 50 mV dan 200
mV)
a.
Dengan Vs
tertentuk, catat hasil bacaan VPP output di osiloskop dengan titik X dan Y tidak disambung, dan
jangan ubah Vs lagi.
b.
Sambunkan X dan Y,
kemudian atut nilai Rvar yang memberikan VPP output di osiloskop yang bernilai ½ poin pertama. Maka Rvar =Ro.
c.
Dengan hasil yang
didapat, tentukan nilai β.
d.
Berikan analisa
dan kesimpulan yang daidaat dari praktikum.
DAFTAR PUSTAKA
Isparela, Yuda. 2012. Trnsistor Sebagai
Penguat. http://www.linksukses.com/2012/03/transistor-sebagai-penguat.html. Diakses
pada tanggal 30 Oktober 2016 pukul 13.22 WIB di Padang.
Mondigir,
Prisilia. 2013 Basis, Kolektor, Emitter Ditanahkan. http://prisiliamondigir.blogspot.co.id/2013/05/basiskolektoremitter-ditanahkan-common.html.
Diakses pada tanggal 30 Oktober 2016 pukul 13.08 WIB di Padang.
Putri,
Siti Sonya Marliana Irhaz. 2015. Transistor Sebagai Penguat. https://www.academia.edu/23393199/TRANSISTOR_SEBAGAI_PENGUAT.
Diakses pada tanggal 30 Oktober 2016 pukul 13.16 WIB di Padang.
Sianipar, Nicholas Melky s. 2013. Perancangan
dan Pembutan Amplifier. https://www.scribd.com/doc/55947573/Perancangan-Dan-Pembuatan-Amplifier.
Diakses pada tanggal 30 Oktober 2016 pukul 13.26 WIB di Padang.
Supriyono,
Maulid. 2013. Aplikasi Transistor Sebagai Penguat. http://www.informasicuy.com/2013/07/aplikasi-transistor-sebagai-penguat.html.
Diakses pada tanggal 30 Oktober 2016 pukul 13.11 WIB di Padang.
