Sub bab 7.3

[menuju akhir]

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1.PENDAHULUAN

1.Pendahuluan [Back]

Self-bias configuration adalah suatu metode pengaturan bias dalam rangkaian penguat transistor. Dalam konfigurasi ini, suatu bagian dari sinyal output dari transistor digunakan untuk secara otomatis mengatur tingkat bias transistor itu sendiri. Pendekatan ini memanfaatkan umpan balik positif untuk mencapai stabilitas operasi yang baik dan mengurangi kebutuhan untuk sirkuit eksternal yang kompleks. Self-bias configuration banyak digunakan dalam rangkaian penguat audio dan RF (Radio Frequency) karena keunggulannya dalam menyederhanakan desain dan meningkatkan kinerja overall. Dengan adanya self-bias, transistor dapat beroperasi secara stabil tanpa memerlukan penyetelan manual yang rumit.

2.Tujuan [Back]

1. Untuk memenuhi tugas mata kuliah Elektronika yang diberi oleh Bapak Dr. Darwison, M. T.

2.Dapat meningkatkan keterampilan dan pengetahuan teknik dalam bidang elektronika

3.Untuk memahami materi tentang self-bias configuration

3.Alat dan Bahan [Back]

A. Alat

Voltmeter DC

Voltmeter DC berfungsi untuk mengetahui beda potensial tegangan DC antara 2 titik pada suatu beban listrik atau rangkaian elektronika.

Amperemeter DC

Berfungsi untuk mengukur arus tegangan DC pada suatu rangkaian listrik atau suatu beban listrik

B. Bahan

Grounding

Definisi grounding adalah sistem pertahanan yang berfungsi untuk meniadakan beda potensial sehingga jika ada kebocoran tegangan atau arus akan langsung dibuang ke bumi.

Ground point juga berperan dalam menjaga stabilitas tegangan dan mencegah perbedaan tegangan yang dapat merusak peralatan.

Resistor

Resistor merupakan salah satu komponen elektronika yang mempunyai sifat dapat menghambat arus listrik. Tujuannya adalah untuk mempertahankan agar tegangan yang ada tepat besarannya.

Sehingga fungsi dari sebuah resistor yang dipasangkan pada perangkat elektronika adalah sebagai berikut:

Berguna untuk membagi tegangan yang masuk pada perangkat
Membagi besaran arus yang masuk
Sebagai pengaman arus sehingga tidak terjadi lonjakan secara mendadak

Baterai/Sumber Tegangan

Baterai ialah perangkat yang mampu menghasilkan tegangan DC, yaitu dengan cara mengubah energi kimia yang terkandung di dalamnya menjadi energi listrik melalui suatu reaksi elektrokimia, Redoks (Reduksi – Oksidasi). Jadi baterai berfungsi sebagai sumber energi/tegangan.

Kapasitor

Kapasitor berfungsi untuk menyimpan dan melepaskan energi listrik dalam bentuk medan listrik, membantu menyaring sinyal, memperbaiki faktor daya, dan banyak lagi.

Transistor

Transistor berfungsi sebagai penguat sinyal atau saklar elektronik dalam rangkaian, mengendalikan aliran arus antara dua terminalnya berdasarkan sinyal input.

4.Dasar Teori [Back]

Konfigurasi bias diri menghilangkan dua persediaan dc. gerbang pengendali ke tegangan sumber ditentukan oleh tegangan yang melintasi resistor RS di kaki sumber konfigurasi seperti yang terdapat pada gambar 7.8.

Analisis dc dengan cara mengganti kapasitor dengan "open circuits" dan resistor RG diganti di short circuits yang setara karena IG = 0 A, seperti pada gambar 7.9.

Arus melalui RS adalah sumber arus IS, dengan IS = ID dan:

Untuk loop tertutup, diperoleh:

Nilai VGS adalah fungsi dari arus keluaran ID yang besarnya tidak tetap seperti yang terjadi untuk konfigurasi bias tetap.

Persamaan (7.10) didefinisikan oleh konfigurasi jaringan, dan persamaan Shockley menghubungkan jumlah input dengan output perangkat. Kedua persamaan menghubungkan dua variabel yang sama, yaitu ID dan VGS. Solusi matematis diperoleh dengan mengganti persamaan (7.10) menjadi persamaan Shockley:

Persamaan kuadrat dapat diselesaikan untuk mendapatkan solusi ID. Kondisi yang paling tepat adalah ketika ID = 0 A karena menghasilkan VGS = -IDRS = (0 A).RS = 0 V, sesuai dengan persamaan (7.10). Sehingga dihasilkan grafik seperti gambar 7.10.

Syarat kedua untuk persamaan (7.10) yaitu nilai VGS atau ID dipilih yang sesuai dari kuantitas lainnya yang akan menentukan titik lain pada garis lurus dan memungkinkan gambar garis lurus. Misalkan level ID sama dengan setengah level saturasi:

Hasilnya adalah titik kedua untuk plot garis lurus seperti pada gambar 7.11. Tingkat VDS dapat ditentukan dengan menerapkan hukum tegangan Kirchhoff ke sirkuit output:

5. Percobaan [Back]

A.Prosedur

Untuk membuat rangkaian ini, pertama, siapkan semua alat dan bahan yang bersangkutan, dapat diambil dari library proteus
Letakkan semua alat dan bahan sesuai dengan posisi, tepatkan posisi letaknya dengan gambar rangkaian
Selanjutnya, hubungkan semua alat dan bahan menjadi suatu rangkaian yang utuh
Terakhir, jalankan rangkaiannya. Jika tidak terjadi error, maka motor akan bergerak yang berarti rangkaian bekerja/berhasil

B. Rangkaian Simulasi

Pada konfigurasi ini, kita menggunakan transistor tipe NPN, dengan sinyal input dihubungkan ke basis transistor, sumber tegangan positif (Vcc) dihubungkan ke kolektor, dan ground (0V) dihubungkan ke emitor.

Untuk mengontrol aliran arus antara kolektor dan emitor, kita perlu membatasi arus basis (IB) melalui resistor basis (RB). Selain itu, resistor emitor (RE) juga digunakan untuk memperkenalkan umpan balik negatif dari arus emitor dan menjaga stabilitas bias.

Ketika arus basis (IB) mengalir melalui transistor, terjadi penguatan sinyal dan menghasilkan arus kolektor (IC). Arus kolektor (IC) dialirkan dari kolektor menuju sumber tegangan positif (Vcc), sementara arus emitor (IE) adalah jumlah dari arus basis (IB) dan arus kolektor (IC) yang dialirkan melalui resistor emitor (RE) menuju ground.

Rangkaian 7.8

Prinsip Kerja: Konfigurasi basis umum atau Common-Base Configuration menggunakan sebuah sinyal yang terhubung ke terminal emitor. Pengaplikasian rangkaian ini menggunakan sebuah transistor yang menghubungkan antara beban, baterai, dan juga kapasitor elektrolit. Perhitungan nilai besaran pada konfigurasi ini menggunakan hukum tegangan Kirchhoff. Domain AC pada konfigurasi ini memiliki nilai impedansi input yang sangat rendah dan impedansi output yang tinggi.

Rangkaian 7.9

Prinsip Kerja: Sebuah konfigurasi self bias yang diberi sumber tegangan drain dan arus dari tegangan drain mengalir ke kaki source lalu ke resistor source dan berakhir di ground.

Rangkaian 7.12

Prinsip Kerja: Sebuah konfigurasi self bias yang diberi sumber tegangan drain dan arus dari tegangan drain mengalir ke kaki source lalu ke resistor source dan berakhir di ground.

C.Video Simulasi

1.Rangkaian 7.8