LAPORAN HASIL PRAKTIKUM 3

TRANSISTOR BIPOLAR

Oleh :

Kelompok 6

NAMA MAHASISWA NIM

1. Lukman Prayudi 081910201016

2. M. Miftachul Arif 101910201024

3. Risca Dwi Novianti 101910201036

4. Nurdin Zuhri Aminullah 101910201042

5. Bryan Hidayat S 101910201046

6. Yudha Bagus Priyoko 101910201103

LABORATORIUM DASAR DAN OPTIK

PROGRAM STUDI S1

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS JEMBER

TAHUN 2012

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Komponen Elektronika biasanya sebuah alat berupa benda yang menjadi bagian

pendukung suatu rangkaian elektronik yang dapat bekerja sesuai dengan kegunaannya.

Mulai dari yang menempel langsung pada papan rangkaian baik berupa PCB, CCB,

Protoboard maupun Veroboard dengan cara disolder atau tidak menempel langsung pada

papan rangkaian (dengan alat penghubung lain, misalnya kabel).

Komponen elektronika ini terdiri dari satu atau lebih bahan elektronika, yang terdiri dari

satu atau beberapa unsur materi dan jika disatukan, dipanaskan, ditempelkan dan

sebagainya akan menghasilkan suatu efek yang dapat menghasilkan suhu atau panas,

menangkap atau menggetarkan materi, merubah arus, tegangan, daya listrik dan lainnya.

Produk komponen elektronika merupakan basis industri pendukung yang harus

dimiliki sebuah negara apabila negara tersebut ingin mengembangkan industri

elektronikanya. Tanpa dukungan supporting industries elektronika yang kuat jangan

harap industri elektronika di negara tersebut menjadi kuat. Filosofi tersebut telah

dibuktikan oleh banyak negara yang kini telah menjadi negara industri elektronika yang

kuat seperti Jepang dan Korea Selatan.

Praktikum dasar elektronika mengenai karakteristik Common Base Transistor ini

ditujukan untuk mengetahui karakteristik input dan karakteristik output, serta untuk

memahami faktor penguatnya.

1.2. Tujuan

Setelah melakukan percobaan maka mahasiswa diharapkan mampu :

1. Memahami faktor penguatan common base transistor bipolar.

2. Mengetahui karakteristik common base transistor bipolar.

3. Mengetahui rangkaian transistor bipolar dalam rangkaian.

4. Mengetahui pemanfaatan Transistor bipolar dalam kehidupan sehari hari

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Landasan Teori

Transistor adalah suatu komponen aktif semikonduktor yang bekerjanya

menggunakan pengolahan aliran arus elektron. Transistor terdiri dari tiga elemen yaitu

basis (B), kolektor (C) dan emitor (E).

Transistor mempunyai dua junction, pertama batas pertemuan antara emitor-basis

dan yang kedua pertemuan antara basis-kolektor.

Transistor ada 2 jenis :

1. Jenis NPN 2. Jenis PNP

Transistor NPN emitornya di-doping sangat banyak, kerjanya adalah

menginjeksikan elektron ke dalam basis. Basis di-dop sangat sedikit, ia melakukan

sebagian besar elektron yang diinjeksikan emitor kedalamnya menuuju kolektor.

Sedangkan banyaknya doping pada kolektor adalah diantara banyaknya doping pada

emitor dan basis. Kolektor merupakan yang terbesar dari ketiga daerah tersebut, ia harus

menghamburkan lebih banyak panas dari emitor atau basis.

Hampir pada semua transistor, dari elektron yang diinjeksikan ke dalam basis,

kurang dari 5%-nya berkombinasi dengan hole basis untuk menghasilkan IB. Oleh karena

itu βdc (disebut juga penguatan arus dc) hampir semuanya selalu lebih besar dari 20 dan

biasanya berkisar antara 50 sampai 200. Tepatnya βdc dapat dicari dari rumus :

Ragam atau mode kerja transistor tergantung pada terminal umum antara rangkaian

masukan dan keluaran dari transistor, transistor dapatbekerja menurut salah satu dari tiga

ragam berikut ini :

1. Ragam basis umum (common basis CB) : Dalam hal ini terminal emitor umum baik ke

rangkaian masukan ataupun keluaran. Ragam ini juga dinamakan konfigurasi basis

dikebumikan.

βdc = IcIb

2. Ragam emitor umum (common emitor CE) : Dalam hal ini terminal emitor umum baik ke

dalam rangkaian masukan ataupun keluaran, ragam ini juga dinamakan ragam umum,

common emitor atau konfigurasi emitor dikebumikan dari transistor.

3. Ragam kolektor umum (common kolektor CC) : kalau terminal kolektor dari transistor

dibuat umum baik ke dalam rangkaian masukan ataupun keluaran, ragam ini juga

dinamakan ragam kolektor umum atau konfigurasi kolektor dikebumikan.

Berbagai komponen arus yang dialirkan kalau hubungan emitor bias atau JEB dicatu

maju dan hubungan kolektor basis atau JCB dicatu balik.

BAB III

METODOLOGI PRAKTIKUM

3.1. Gambar Rangkaian

a. Karakteristik Input :

b. Karakteristik Output

3.2. Alat dan Bahan

1. Multimeter

2. Power supply

3. Project board

4. Transistor

5. Resistor 330 ῼ

6. Jumper

3.3. Prosedur Percobaan

a. Karakteristik Input

1. Menghubungkan rangkaian seperti pada gambar.

2. Mengatur Vcc sehingga Vcb = 0 V.

3. Mengubah IE dengan mengatur VEE sesuai tabel dan catat hasil pada tabel.

4. Mengubah VCB = 1 V, ulang ukur VBE untuk perbedaan harga dari IE. Ulangi ukur

harga VCB sesuai tabel. Catat harga-harga VBE pada tabel dengan perubahan IE.

b. Karakteristik Output

1. Rangkailah seperti pada gambar.

2. Mengatur IE dengan mengubah VEE. Mengubah VBC sesuai dengan tabel di

bawah. Mengukur IC untuk tiap-tiap harga VCB dan catat hasilnya pada tabel.

3. Mengulangi pengukuran untuk harga IE yang lain sesuai dengan tabel yang ada

dan merubah harga VCB (saat IE konstan) catat harga IC pada tabel.

BAB IV

ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

4.1. Analisa Data

a. Karakteristik Input

IE (mA) 0,2 0,6 1 2 3 4 5 6

VCB(V) VBE

0 0,565 0,596 0,608 0,636 0,692 0,715 0,729 0,739

1 0,564 0,592 0,606 0,626 0,638 0,648 0,687 0,712

2 0,560 0,590 0,604 0,624 0,636 0,645 0,625 0,759

3 0,559 0,589 0,603 0,622 0,633 0,643 0,645 0,659

4 0,558 0,588 0,601 0,620 0,631 0,638 0,643 0,651

5 0,557 0,586 0,600 0,617 0,628 0,634 0,639 0,648

6 0,556 0,584 0,597 0,614 0,623 0,629 0,633 0,644

7 0,555 0,582 0,594 0,608 0,614 0,613 0,596 0,577

b. Karakteristik Output

VCB(V) 0 1 2 3 4 5 6 7

IE (mA) IC

0,2 0,20 0,21 0,21 0,21 0,21 0,22 0,23 0,24

0,6 0,59 0,59 0,60 0,60 0,61 0,62 0,64 0,66

1 0,98 0,98 0,99 1,00 1,00 1,02 1,05 1,09

2 1,88 1,98 1,99 2,00 2,01 2,04 2,09 2,17

3 2,11 3,06 3,07 3,08 3,10 3,14 3,22 3,36

4 2,18 4,06 4,07 4,09 4,11 4,16 4,16 4,48

5 2,22 5,04 5,06 5,07 5,10 5,17 5,31 5,63

6 2,24 6,02 6,03 6,05 6,08 6,16 6,32 6,70

Grafik

a. Karakteristik Input

0,739 0,712 0,759 0,659 0,651 0,648 0,644 0,5770,729 0,687 0,625 0,645 0,643 0,639 0,633 0,5960,715 0,648 0,645 0,643 0,638 0,634 0,629 0,6130,692 0,638 0,636 0,633 0,631 0,628 0,623 0,6140,636 0,626 0,624 0,622 0,62 0,617 0,614 0,6080,608 0,606 0,604 0,603 0,601 0,6 0,597 0,5940,596 0,592 0,59 0,589 0,588 0,586 0,584 0,5820,565 0,564 0,56 0,559 0,558 0,557 0,556 0,555

0 0 0 0 0 0 0 0

0

1

2

3

4

5

6

7

0.20.600000000000001

1

2

3

4

5

6

Hubungan antara IE dan VBE

VBE (V)

IE (mA)

b. Karakteristik Output

0 1 2 3 4 5 6 70

1

2

3

4

5

6

7

8

Hubungan antara IC dan IE

Vcb 0v

Vcb 1v

Vcb 2v

Vcb 3v

Vcb 4v

Vcb 5v

Vcb 6v

Vcb 7v

IE (mA)

Ic (mA)

0 1 2 3 4 5 6 70

1

2

3

4

5

6

7

8

Hubungan antara IC dan VCB

Ie=0,2 mAIe=0,6 mAIe=1 mAIe=2 mAIe=3 mAIe=4 mAIe=5 mAIe=6 mA

VCB (V)

IC (mA)

4.2. Analisa Pembahasan

Transistor adalah suatu komponen aktif semikonduktor yang bekerja menggunakan

pengolahan aliran arus elektron. Transistor berasal dari kata transfer dan resistor yang

berarti menghantar arus dan menghambat arus. Transistor memiliki 2 jenis yaitu

transistor bipolar dan transistor unipolar. Pada percobaan elektronika kali ini kita akan

membahas tentang transistor bipolar. Transistor yang dipakai adalah tipe 2N222 dengan

jenis NPN yang berfungsi sebagai penguat arus (current amplifier). Transistor bipolar

adalah transistor yang dibentuk berdasarkan dua tipe muatan yakni elektron bebas dan

hole yang masing-masing bisa berfungsi sebagai pembawa mayoritas dan pembawa

minoritas. Transistor mempunyai 3 elemen yaitu basis, kolektor, dan emitor. Gambar

transistor NPN dapat dilihat di bawah ini

Dari gambar diatas dapat dilihat arah elektronnya,. Disini emitor berfungsi sebagai

sumber elektronnya. Sehingga elektron dari emitor masuk ke daerah basis kemudian

sebagian kecil keluar lewat terminal basis dan sebagian besar keluar menuju kolektor.

Sehingga secara matematis dapat ditulis persamaan:

IE = IB + IC

Karena elektron yang keluar lewat terminal basis sanagt kecil sehingga arusnya

juga sangat kecil. Sebagai perbandingan, arus basis seringkali hanya 1% dari arus

kolektor. Maka dari itu arus kolektor kira-kira sama dengan arus emiter.

Ie ≈ Ic

Percobaan ini dibagi menjadi 2 tahap yaitu untuk mencari karakteristik input yaitu

mengukur nilai dari tegangan basis-emitor (Vbe) dan mencari karakteristik output yaitu

mengukur nilai dari kuat arus pada kolektor (Ic). Kedua karakteristik tersebut

menggunakan parameter Ie dan Vcb serta rangkaiannya dibuat dengan basis sebagai

commonnya.

Pada saat mencari karakteristik input, nilai Vcb diset pada nilai 0 sampai 7 volt

berurutan dan nilai kuat arus emitor diset di nilai 0,2; 0,6; 1 sampai 6 berurutan. Dalam

pengukuran mencari Vbe, kita akan mendapatkan hubungan Vcb dengan Vbe dan

hubungan Ie dengan Vbe. Pertama, kita mencari hubungan antara Vcb dan Vbe dengan

cara mengambil sampel yaitu saat Ie diset tetap pada nilai 0,2 mA dan Vcb di rubah dari

0; 1; 2; 3; 4; 5; 6 dan 7 volt maka diperoleh Vbe berturut-turut adalah 0,565; 0,564;

0,560; 0,559; 0,558; 0,557; 0,556; dan 0,555 volt. Dari sampel data tersebut dapat

disimpulkan bahwa nilai Vbe bernilai relatif konstan saat Vcb dinaikkan karena hanya

turun seperseribu volt saja. Hal ini karena sebenarnya keduanya merupakan hubungan

antara Ic dan Ie dimana seperti yang telah dibahas sebelumnya bahwa Ie hampir sama

dengan Ic. Kedua, kita mencari hubungan antara Ie dan Vbe dengan cara mengambil

sampel yaitu saat Vcb diset pada nilai tetap 3 volt dan Ie di rubah dari 0,2; 0,6; 1; 2; 3; 4;

5; dan 6 mA maka diperoleh Vbe berturut-turut adalah 0,559; 0,589; 0,603; 0,622; 0,633;

0,643; 0,645 dan 0,651 volt. Dari sampel data tersebut dapat dilihat nilai Vbe semakin

besar saat nilai Ie dinaikkan. Hal ini dikarenakan jika Vbe lebih besar daripada potensial

barrier (0,6 sampai 0,7 volt untuk silikon) maka banyak elektron-elektron emiter masuk

ke dalam daerah basis atau dengan kata lain arus emitornya semakin besar.

Sedangkan pada karakteristik output, nilai kuat arus pada kolektor setelah

melakukan percobaan ternyata nilainya tetap meskipun nilai tegangan common- basis

Vcb diperbesar. Hal ini dapat dibuktikan misal saat Ie dengan nilai twtap yaitu 0,2 mA

dan Vcb dinaikkan mulai 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; dan 7 volt maka didapatkan Ic berturut-turut

yakni 0,2; 0,21; 0,21;0,21; 0,21; 0,22; 0,23 dan 0,24 mA. Namun, nilai Ic semakin

bertambah saat nilai arus pada emitor (Ie) semakin besar. Hal ini dapat dibuktikan misal

saat nilai Vcb tetap yaitu 3 V dan Ie dinaikkan mulai 0,2; 0,6; 1; 2; 3; 4; 5; dan 6 mA

maka didapatkan Ic berturut-turut yakni 0,21; 0,6; 1,00; 2,00; 3,08; 4,09; 5,07 dan 6,05

mA. Dari hasil pengukuran tersebut, dapat dilihat bahwa nilai kuat arus pada Ic nilainya

relatif sama seperti nilai kuat arus Ie. Hal ini dikarenakan bahwa arus pada karakteristik

output mengikuti hukum kirchoff yaitu arus pada emitor sama dengan arus pada basis

ditambah arus pada kolektor. Namun karena arus basis sangat kecil, maka arus basis

dapat diabaikan sehingga nilai arus collector (Ic) bernilai sama dengan arus emitor (Ie).

Jadi, nilai arus emitor (Ie) berbanding lurus dengan nilai arus kolektor (Ic).

BAB V

PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Dari praktikum tersebut dapat kita simpulkan :

1. Pada karakteristik input, nilai tegangan Vbe bernilai konstan meski tegangan Vcb

dinaikkan.

2. Nilai Vbe semakin besar saat kuat arus emitor Ie diperbesar, sehingga semakin besar

nilai Ie, maka semakin besar pula tegangan Vbe.

3. Pada karakteristik output, nilai kuat arus pada emitor mempengaruhi nilai arus pada

collector. Semakin besar nilai Ie, maka semakin besar nilai Ic

4. Nilai kuat arus pada kolektor bernilai sama dengan arus pada emitor.

5. IE berbanding lurus dengan VBE.

6. Pemasangan transistor NPN pada rangkaian adalah kolektor dibias mundur dan emitor

dibias maju.

7. Daerah aktif adalah bagian horizontal dari kurva output dimana arus kolektor (IC)

konstan pada daerah ini.

8. Kurva karakteristik input transistor terlihat sama seperti dioda forward bias.

LAMPIRAN