39
PUTU RUSDI ARIAWAN BJT dan JFET PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DASAR OLEH : PUTU RUSDI ARIAWAN (0804405050) JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2010

Bjt Dan Jfet

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Bjt Dan Jfet

Citation preview

Page 1: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

BJT dan JFET

PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DASAR

OLEH :

PUTU RUSDI ARIAWAN (0804405050)

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR

2010

Page 2: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

PERCOBAAN II

BJT dan JFET

2.1 Tujuan

a. Memeriksa serta menentukan jenis dari BJT (NPN dan PNP) dan JFET

(channel P atau channel N).

b. Meneliti dan mempelajari karakteristik BJT dan JFET.

2.2 Tinjauan Pustaka

Transistor adalah piranti elektronik yang menggantikan fungsi tabung

elektrontrioda, dimana transistor ini mempunyai tiga elektroda , yaitu Emitter,

Collector dan Base. Fungsi utama atau tujuan utama pembuatan transistor

adalah sebagai penguat (amplifier), namun dikarenakan sifatnya, transistor ini

dapat digunakan dalam keperluan lain misalnya sebagai suatu saklar elektronis.

Susunan fisik transistor adalah merupakan gandengan dari bahan semikonduktor

tipe P dan N. Transistor berasal dari kata transfer resistor yang dikembangkan

oleh Berdeen, Schokley, dan Brittam pada tahun 1948 di perusahaan elektronok

Bell Telephone Laboratories. Penamaan tersebut berdasarkan prinsip kerjanya,

yaitu mentransfer ataumemindahkan arus. Pada dasarnya, transistor dan tabung

vakum memiliki fungsi yang serupa; keduanya mengatur jumlah aliran arus listrik.

Untuk mengerti cara kerja semikonduktor, misalkan sebuah gelas berisi air murni.

Jika sepasang konduktor dimasukan kedalamnya, dan diberikan tegangan DC

tepat dibawah tegangan elektrolisis (sebelum air berubah menjadi Hidrogen dan

Oksigen), tidak akan ada arus mengalir karena air tidak memiliki pembawa

muatan (charge carriers). Sehingga, air murni dianggap sebagai isolator. Jika

sedikit garam dapur dimasukan ke dalamnya, konduksi arus akan mulai mengalir,

karena sejumlah pembawa muatan bebas (mobile carriers, ion) terbentuk.

Menaikan konsentrasi garam akan meningkatkan konduksi, namun tidak banyak.

Garam dapur sendiri adalah non-konduktor (isolator), karena pembawa

muatanya tidak bebas. Silikon murni sendiri adalah sebuah isolator, namun jika

sedikit pencemar ditambahkan, seperti Arsenik, dengan sebuah proses yang

dinamakan doping, dalam jumlah yang cukup kecil sehingga tidak mengacaukan

Page 3: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

tata letak kristal silikon, Arsenik akan memberikan elektron bebas dan hasilnya

memungkinkan terjadinya konduksi arus listrik. Ini karena Arsenik memiliki 5

atom di orbit terluarnya, sedangkan Silikon hanya 4. Konduksi terjadi karena

pembawa muatan bebas telah ditambahkan (oleh kelebihan elektron dari

Arsenik). Dalam kasus ini, sebuah Silikon tipe-n (n untuk negatif, karena

pembawa muatannya adalah elektron yang bermuatan negatif) telah terbentuk.

Selain dari itu, silikon dapat dicampur dengan Boron untuk membuat

semikonduktor tipe-p. Karena Boron hanya memiliki 3 elektron di orbit paling

luarnya, pembawa muatan yang baru, dinamakan "lubang" (hole, pembawa

muatan positif), akan terbentuk di dalam tata letak kristal silikon. Dalam tabung

hampa, pembawa muatan (elektron) akan dipancarkan oleh emisi thermionic dari

sebuah katode yang dipanaskan oleh kawat filamen. Karena itu, tabung hampa

tidak bisa membuat pembawa muatan positif (hole). Dapat disimak bahwa

pembawa muatan yang bermuatan sama akan saling tolak menolak, sehingga

tanpa adanya gaya yang lain, pembawa-pembawa muatan ini akan terdistribusi

secara merata di dalam materi semikonduktor. Namun di dalam sebuah transistor

bipolar (atau diode junction) dimana sebuah semikonduktor tipe-p dan sebuah

semikonduktor tipe-n dibuat dalam satu keping silikon, pembawa-pembawa

muatan ini cenderung berpindah ke arah sambungan P-N tersebut (perbatasan

antara semikonduktor tipe-p dan tipe-n), karena tertarik oleh muatan yang

berlawanan dari seberangnya.

Kenaikan dari jumlah pencemar (doping level) akan meningkatkan

konduktivitas dari materi semikonduktor, asalkan tata-letak kristal silikon tetap

dipertahankan. Dalam sebuah transistor bipolar, daerah terminal emiter memiliki

jumlah doping yang lebih besar dibandingkan dengan terminal basis. Rasio

perbandingan antara doping emiter dan basis adalah satu dari banyak faktor

yang menentukan sifat penguatan arus (current gain) dari transistor tersebut.

Jumlah doping yang diperlukan sebuah semikonduktor adalah sangat

kecil, dalam ukuran satu berbanding seratus juta, dan ini menjadi kunci dalam

keberhasilan semikonduktor. Dalam sebuah metal, populasi pembawa muatan

adalah sangat tinggi; satu pembawa muatan untuk setiap atom. Dalam metal,

untuk mengubah metal menjadi isolator, pembawa muatan harus disapu dengan

Page 4: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

memasang suatu beda tegangan. Dalam metal, tegangan ini sangat tinggi, jauh

lebih tinggi dari yang mampu menghancurkannya. Namun, dalam sebuah

semikonduktor hanya ada satu pembawa muatan dalam beberapa juta atom.

Jumlah tegangan yang diperlukan untuk menyapu pembawa muatan dalam

sejumlah besar semikonduktor dapat dicapai dengan mudah. Dengan kata lain,

listrik di dalam metal adalah inkompresible (tidak bisa dimampatkan), seperti

fluida. Sedangkan dalam semikonduktor, listrik bersifat seperti gas yang bisa

dimampatkan. Semikonduktor dengan doping dapat dirubah menjadi isolator,

sedangkan metal tidak.

Gambaran di atas menjelaskan konduksi disebabkan oleh pembawa

muatan, yaitu elektron atau lubang, namun dasarnya transistor bipolar adalah

aksi kegiatan dari pembawa muatan tersebut untuk menyebrangi daerah

depletion zone. Depletion zone ini terbentuk karena transistor tersebut diberikan

tegangan bias terbalik, oleh tegangan yang diberikan di antara basis dan emiter.

Walau transistor terlihat seperti dibentuk oleh dua diode yang disambungkan,

sebuah transistor sendiri tidak bisa dibuat dengan menyambungkan dua diode.

Untuk membuat transistor, bagian-bagiannya harus dibuat dari sepotong kristal

silikon, dengan sebuah daerah basis yang sangat tipis. Dalam dunia elektronika,

transistor disimbolkan sebagai berikut :

(a) (b)

Gambar 2.2.1 Transistor BJT (a) tipe pnp (b) tipe npn

Page 5: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

Kedua jenis PNP dan NPN tidak ada bedanya, kecuali hanya pada cara

pemberian biasnya saja. Bentuk fisik transistor ini bermacam-macam kemasan,

namun pada dasarnya karena transistor ini tidak tahan terhadap temperatur,

maka tabungnya biasanya terbuat dari bahan logam sebagai peredam panas

bahkan sering dibantu dengan pelindung (peredam) panas (heat-sink).

2.2.1 Pengujian Transistor

Dengan menganggap transistor adalah gabungan dua buah dioda, maka

anda dapat menguji kemungkinan kerusakan suatu transistor dengan

menggunakan ohmmeter dari suatu multitester. Kemungkinan terjadinya

kerusakan transistor ada tiga penyebab yaitu :

a. Salah pemasangan pada rangkaian

b. Penangan yang tidak tepat saat pemasangan

c. Pengujian yang tidak professional

Sedangkan kemungkinan kerusakan transistor juga ada tiga jenis, yaitu :

a. Pemutusan

b. Hubung singkat

c. Kebocoran

Pada pengujian transistor kita tidak hanya menguji antara kedua dioda

tersebut, tapi kita juga harus melakukan pengujian pada elektroda kolektor dan

emiternya. Menguji Karakteristik statis BJT dan JFET akan digambarkan dengan

dua cara:

a. Dengan Multimeter.

Karakteristik digambarkan menggunakan kertas milimeter blok dengan

mengukur besar arus

1. karakteristik Ic terhadap Vce dengan mengukur masing-masing besaran

2. karakteristik VBE terhadap IB untuk berbagai nilai VBE

3. karakteristik hfe terhadap IC

b. Dengan Osiloskop

Pada pengukuran ini hanya akan mengukur karakteristik IC terhadap VCE

untuk berbagai nilai IB Input vertikal (Y) dari osiloskop digunakan untuk

mengamati besarnya IC yaitu dengan cara mengukur tegangan pada RC.

Page 6: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

Sedangkan input horisontal (X) dari osiloskop, digunakan untuk mengamati

besarnya VCE. Gambar yang terbentuk pada layar osiloskop, sumbu horisontal ke

kiri adalah tegangan positif sedangkan arah kanan adalah negatif.

- BJT

Transistor bipolar (BJT) adalah suatu jenis transistor, alat penguat atau

pemilih yang dibuat dari semikonduktor yang dikotori. Transistor bipolar adalah

gabungan dari bagian yang dikotori secara berbeda, bisa NPN atau PNP. N

berarti negatif, dan P berarti positif.

PNP

NPN

Gambar 2.2.2 Lambang rangkaian BJT tipe PNP dan NPN.

- Bias dalam Transistor BJT

Analisis atau disain terhadap suatu penguat transistor memerlukan

informasi mengenai respon sistem baik dalam mode AC maupun DC. Kedua

mode tersebut bisa dianalisa secara terpisah. Dalam tahap disain maupun

sintesis, pilihan parameter untuk level DC yang dibutuhkan akan mempengaruhi

respon AC-nya. Demikian juga sebaliknya. Persamaan mendasar dalam

transistor yang penting adalah :

VBE = 0,7 Volt

IE= (1 + β) IB ≅ IC

IC = β IB

Dalam mencari solusi dari suatu rangkaian, umumnya nilai arus basis IB

yang pertama dihitung. Ketika IB sudah diperoleh, hubungan persamaan di atas

bisa digunakan untuk mencari besaran yang diinginkan. Titik Operasi (Q) Bias

pemberiaan tegangan DC untuk membentuk tegangan dan arus yang tetap.

Tegangan dan arus yang dihasilkan menyatakan titik operasi (quiescent point)

Page 7: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

atau titik Q yang menentukan daerah kerja transistor. Pada gambar di bawah

ditunjukkan 4 buah titik kerja transistor. Rangkaian bias bisa di-disain untuk

memperoleh titik kerja pada titik-titik tersebut, atau titik lainnya dalam daerah

aktif. Rating maksimum ditentukan oleh Icmax dan VCE max. Daya maksimum

dibatasi oleh kurva Pcmax. BJT bisa di-bias di luar batasan maksimum tersebut,

tapi bisa memperpendek usia piranti atau bahkan merusaknya. Untuk kondisi

tanpa bias, piranti tidak bekerja, hasilnya adalah titik A dimana arus dan

tegangan bernilai nol.

Gambar 2.2.3 Grafik Bias.

Supaya BJT bisa di-bias dalam daerah linear (daerah aktif), beberapa

syarat berikut harus dipenuhi:

- Junction base-emitter dibias maju (forward bias)

- Junction base-collector dibias mundur (reverse bias)

Daerah kerja transistor (cut-off, aktif atau saturasi) ditentukan oleh bias

yang diberikan pada masing-masing junction :

1. Daerah aktif/daerah linear

- Junction base-emitter dibias maju (forward bias)

- Junction base-collector dibias mundur (reverse bias)

2. Daerah saturasi

- Junction base-emitter dibias maju (forward bias)

- Junction base-collector dibias maju (forward bias)

3. Daerah cut-off

Page 8: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

- Junction base-emitter dibias mundur (reverse bias)

- Junction base-collector dibias mundur (reverse bias)

- Fixed Bias

Bias model ini ditunjukkan pada gambar berikut.

Gambar 2.2.4 Bias Model.

Rangkaian di atas menggunakan transistor npn. Untuk transistor pnp,

persamaan dan perhitungan adalah serupa, tapi dengan arah arus dan polaritas

tegangan berlawanan. Untuk analisis DC, rangkaian bisa di-isolasi (dipisahkan)

dari input AC dengan mengganti kapasitor dengan rangkaian terbuka (open

circuit). Untuk tujuan analisis, supply tegangan VCC bisa dipisahkan menjadi

dua, masing-masing untuk input dan output. Rangkaian pengganti DC menjadi :

Gambar 2.2.5 Bias Model npn.

Page 9: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

- Bias maju basis-emitter

a. Loop basis-emitter :

Gambar 2.2.6 Loop basis-emiter

Dengan hukum tegangan Kirchhoff :

-VCC + IBRB + VBE = 0

Perhatikan polaritas tegangan drop di RB. Arus basis IB menjadi :

Dan

VBE = VB - VE

b. Loop collector-emitter

VCE = VCC – ICRC

VCE = VC - VE

Saturasi transistor Transistor saturasi jika juction base collector tidak lagi di

bias mundur

VCE = 0 V

ICsat = VCC/RC

Page 10: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

- Bias Emitter stabil

Gambar 2.2.7 Bias emiter stabil

a. Loop Base-Emitter

VCC – IBRB – VBE – IERE = 0

b. Loop Collector - Emitter

VCC = IERE + VCE + ICRC

Saturasi :

ICsat = VCC/(RC+RE)

- Bias Pembagi Tegangan

Gambar 2.2.8 Bias pembagi tegangan

Page 11: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

- Bias dengan umpan balik

Untuk meningkatkan stabilitas bisa dilakukan dengan memberikan umpan

balik dari collector menuju base.

Gambar 2.2.9 Bias dengan umpan balik

Persamaan tegangan untuk loop di sebelah kiri ( loop base-emitter) :

VCC – I’CRC – IBRB –VBE-IERE = 0

Perhatikan bahwa arus IC yang masuk ke kaki collector berbeda dengan I’C,

dimana :

I’C = IB + IC

Tapi nilai IB yang jauh lebih kecil bisa diabaikan untuk memperoleh

persamaan yang lebih sederhana (asumsi I’C ≅ IC ≅ βIB dan IC ≅ IE):

VCC – βIBRC – IBRB – VBE - βIBRE = 0

VCC – VBE – βIB(RC +RE)– IBRB = 0

Sehingga :

Page 12: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

a. Loop collector-emitter

Gambar 2.2.10 Loop collector-emiter

IERE + VCE + I’CRC = VCC

Dengan I’C ≅ IC dan IC ≅ IE maka

VCC = IC(RC + RE) + VCE

VCE = VCC - IC(RC + RE)

- Perbedaan BJT dan JFET

Perbedaan utama antara JFET dengan BJT adalah apabila pada JFET

gerbang dibias mundur sedangkan pada BJT basis dibias maju. Hal ini berarti

arus keluaran pada JFET dikendalikan oleh tegangan gerbang (VGS) sedangkan

pada BJT arus keluaran dikendalikan oleh arus basis (IB). Berdasarkan

pembawa muatan mayoritasnya, JFET dibagi menjadi 2 tipe yaitu tipe-n dan tipe-

p. Perbandingan antara JFET tipe-n dan tipe-p ditampilkan dalam tabel berikut:

Page 13: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

Table 1.1 Perbandingan JFET tipe-n dan tipe-p

No Keterangan JFET

Kanal n Kanal p

1. Simbol

2. Kurva Karakteristik

3. Rumus ID

4. Kurva Tracer

5. Mode Operasi Depletion

- JFET

FET (juga dinamakan transistor unipolar) hanya menggunakan satu

jenis pembawa muatan (elektron atau hole, tergantung dari tipe FET). Dalam

FET, arus listrik utama mengalir dalam satu kanal konduksi sempit dengan

depletion zone di kedua sisinya (dibandingkan dengan transistor bipolar dimana

daerah Basis memotong arah arus listrik utama). Dan ketebalan dari daerah

perbatasan ini dapat dirubah dengan perubahan tegangan yang diberikan, untuk

mengubah ketebalan kanal konduksi tersebut.

JFET (Junction FET) terdapat isolasi oleh sambungan pn (junction).

Dalam hal ini akan dibahas mengenai bangun JFET saluran n. Ada 2 jenis JFET,

Page 14: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

yaitu JFET saluran n dan JFET saluran p. Dalam JFET saluran n terdapat 1

bahan semikonduktor n yang membentuk saluran arus antara kedua sambungan

pada ujungnya. Kedua sambungan ini disebut dengan drain (D) atau

pengosongan dan source (S) atau sumber. Di samping balok saluran n dibentuk

dua daerah semikonduktor p+. Semikonduktor p+ adalah semikonduktor p

dengan konsentrasi atom asing yang tinggi, sehingga terdapat banyak pembawa

muatan positif (maka dinamakan p+). Kedua daerah semikonduktor p+

tersambung dan membentuk sambungan keluaran yang disebut sebagai gate (G)

atau gerbang. Antara semikonduktor p dan semikonduktor n terdapat daerah

pengosongan dimana tidak ada pembawa muatan. Karena konsentrasi atom

asing dalam semikonduktor p+ jauh lebih tinggi daripada yang terdapat dalam

semikonduktor n, maka daerah pengosongan lebih jauh masuk ke dalam daerah

semikonduktor n. Besar arus yang mengalir dari drain ke source ditenyukan oleh

resistivitas dari saluran n yang terdapat antara kedua daerah pengosongan di

samping saluran. Resistivitas tersebut tergantung dari konsentrasi pembawa

muatan n dan dari ukuran saluran (panjang, lebar dan tinggi saluran n).

- Grafik Keluaran JFET

Pada voltase drain-source yang kecil arus naik dengan cepat dengan

kenaikan VDS sampai nilai arus tertentu, kemudian arus manjadi hampir konstan

dan hanya naik sedikit ketika VDS semakin besar. Daerah dalam grafik dimana ID

konstan disebut daerah saturasi. Daerah saturasi dimulai pada voltase VDS yang

lebih tinggi daripada voltase VCE pada transistor bipolar yang mana daerah aktif

transistor tercapai. Voltase dimana daerah saturasi mulai disebut sebagai

threshold voltage VT. Besar dari threshold voltage VT tergantung dari voltase VGS

antara gate dan source. Threshold voltage ini merupakan voltase dimana pinch

off mulai terjadi. Ketika IV GSI semakin besar, VT semakin kecil. Terdapat

hubungan sebagai berikut :

VT = VGS – VP = IV PI - IV GSI

dimana

VP : Voltase pinch off, yaitu voltase gate – source dimana arus drain menjadi

nol (kecuali adanya arus bocor yang kecil)

Page 15: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

2.2.2 Nilai Batas Suatu Transistor

Sebagaimana telah disebutkan bahwa bahan semikonduktor akan

berubah sifat jika menerima panas yang berlebihan. Suhu maksimal sutu

transistor Germanium adalah sekitar 75o C sedangkan jenis Silikon sekitar 150o

C. Daya yang disalurkan pada sebuah transistor harus sedemikian rupa sehingga

suhu maksimalnya tidak dilampaui dan untuk itu diperlukan bantuan pendingin

baik dengan Heat Sink atau dengan kipas kecil (Fan). Pada saat penyolderan

kaki-kaki transistor, harus dipertimbangkan juga temperatur solder dan selain itu

biasanya digunakan alat pembantu dengan jepitan (tang) guna pengalihan

penyaluran panas. Peralihan panas transistor ke pendingin yang baik adalah

dengan bantuan Pasta Silikon yang disapukan antara transistor dengan badan

pendinginnya. Selain itu biasanya pendingin tersebut diberi cat warna hitam guna

memudahkan penyaluran panas.

Doping pada bagian tengah diberikan lebih sedikit dibandingkan dengan

bagian luar (sekitar 10:1). Doping rendah ini mengurangi konduktiviti material

dengan membatasi jumlah elektron bebas. Istilah bipolar berasal dari kenyataan

bahwa elektron dan holes berpartisipasi dalam proses pembangkitan arus. Kaki

kolektor pada transistor NPN selalu berada pada kutub positif, sedangkan kaki

kolektor pada transistor PNP selalu pada kutub negatif.

Pada badan transistor juga tertera huruf dank kode – kode lain. Berikut ini

adalah arti huruf – huruf pengkodean pada komponen elektronika buatan Eropa :

1. Huruf pertama menyatakan bahan semikonduktir yang digunakan untuk

membuat komponen tersebut.

A = Germanium

B = Silikon

C = Arsenida Galium

D = Antimonida Indium

E = Sulfida Cadmium

2. Huruf kedua manyatakan fungsi penerapannya pada rangkaian elektronika.

A = dioda detektor, dioda pencampur, dioda kecepatan tinggi,

B = dioda kapasitas variable,

Page 16: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

C = transistor frekuensi rendah,

D = transistor daya frekuensi rendah,

E = dioda terobosan,

F = transistor frekuensi radio,

G = macam ragam keperluan

L = transistor daya frekuensi radio,

N = kopling foto,

P = detektor radiasi seperti dioda foto, transistor foto,

Q = generator radiasi seperti LED,

R = piranti kemud dan saklar, seperti TRIAC, dsb,

S = transistor saklar, daya rendah,

T = piranti kemudi dan switching, seperti TRIAC,

U = transistor saklar daya tinggi,

X = dioda pengganda,

Y = penyearah, dioda efisiensi

X = dioda zener, pengatur (regulator).

3. Huruf – huruf atau angka – angka yang lain menyatakan nomor seri.

Untuk transistor – transistor buatan Amerika, kode yang biasa digunakan

adalah 1N, 2N, dan sebagainya. Berbeda dengan Jepang, karena Jepang

menggunakan kode lain lagi, yaitu 2SA, 2SB, dan lain – lain.

2.2.3 Operasi Transistor

Pada gambar 2.2.11a diperlihatkan keping horizontal transistor jenis

NPN. Pengoperasian transistor dapat diterangkan secara kualitatif dalam hal

distribusi potensial pada sambungan (gambar 2.2b). Sambungan emitor

berpanjar maju, dengan efek dari tegangan panjar ebV terjadi penurunan

tegangan penghalang pada sambungan emitor dan memberi kesempatan pada

elektron melakukan injeksi ke basis dimana pada daerah ini miskin elektron

(minoritas). Sambungan kolektor berpanjar mundur; sebagai efek dari

pemasangan tegangan panjar CBV akan menaikkan potensial penghalang pada

sambungan kolektor. Karena daerah basis sangat tipis, hampir semua elektron

yang terinjeksi pada basis tersapu ke kolektor dimana mereka melakukan

rekombinasi dengan lubang yang “disediakan” dengan pemasangan baterai

Page 17: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

luar. (Sebenarnya terjadi pengambilan elektron oleh baterai eksternal,

meninggalkan lubang untuk proses rekombinasi). Sebagai hasilnya terjadi

transfer arus dari rangkaian emitor ke rangkaian kolektor yang besarnya

hampir tidak tergantung pada tegangan kolektor-basis. Seperti akan kita lihat,

transfer tersebut memungkinkan pemasangan hambatan beban yang besar

untuk mendapatkan penguatan tegangan.

(a) (b)

Gambar 2.2.11 Pengoperasian transistor jenis NPN a). kondisi panjar b).

distribusi potensial

2.2.4 Karakteristik DC

Karakteristik DC dari BJT dapat diprediksi dengan melihat aliran

pembawa muatan melewati sambungan dan ke basis. Dengan sambungan

emitor berpanjar maju dan sambungan kolektor berpanjar mundur (biasa disebut

operasi normal, pengoperasian di daerah aktif).

Komponen terbesar dari arus emitor EI terdiri atas elektron yang

mengalir melewati penurunan tegangan potensial ( EBVV0 ) ke sambungan

emitor-basis. Efisiensi emitor ( ) berharga mendekati satu sehingga arus hampir

terdiri atas semua elektron yang terinjeksi dari emitor. Komponen lain adalah

aliran lubang dari basis yang juga difasilitasi oleh penurunan tegangan

penghalang tersebut. Daerah basis memiliki tingkat doping yang lebih rendah

dibandingkan daerah emitor, sehingga arus lubang relatif lebih rendah. Kedua

jenis muatan mengalir melalui proses difusi.

Page 18: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

Elektron yang “terinjeksi” dari emitor ke basis dapat mengalir

melalui sambungan emitor-basis secara bebas karena beberapa sebab :

1. tidak ada tegangan yang melawannya,

2. hanya terdapat jarak yang pendek pada daerah basis (tipis) dan

3. hanya terdapat jumlah lubang yang relatif rendah sehingga tidak banyak

elektron yang tertangkap lubang dan hilang, yaitu dengan proses

rekombinasi.

Dengan proses pabrikasi transistor yang benar, kurang lebih 99 - 99,9%

elektron yang terinjeksi berhasil mencapai sambungan basis-kolektor (factor

biasanya berharga sekitar 0,98). Elektron tersebut tidak mengalami

kesulitan akibat penurunan tegangan penghalang.

Arus elektron Ei mendominasi besarnya arus kolektor. Komponen

lain dari arus kolektor berupa arus drift melewati sambungan kolektor-basis

dari pembawa muatan minoritas hasil generasi termal. Jika kita memasang

tegaangan EBV pada sambungan emitor-basis, kita menginjeksi arus yang

diberikan oleh persamaan arus diode :

1TVEBV

eIi CBOE

dimana TV = 25mV pada temperatur ruang. CBOI adalah penulisan

yang benar namun biasanya lebih sering ditulis sebagai OI . Fuge factor ( )

untuk transistor biasanya tidak diperlukan. Tanda negatif hanya untuk memenuhi

perjanjian konvensional, tidak perlu terlalu dirisaukan. Harga arus Ei sangat

tergantung pada tegangan EBv .

Sebagian besar elektron mencapai kolektor atau

EC ii

dimana = 1. Arus lain sebesar

1EEE iii

terlihat sebagai arus basis

1EB ii

Page 19: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

1

Ci

Ci

yaitu

BC ii .

disebut penguatan arus (current gain ), dimana harganya akan sangat

bervariasi dari satu transistor ke yang lain walaupun mempunyai seri dan tipe

yang sama, dapat berharga serendah 20 dan dapat berharga setinggi 2000,

namun biasanya berharga sekitar 100-200.

2.2.5 Karakteristik Keluaran

a. Konfigurasi Basis-Bersama (Common-Base Configuration).

Rangkaian transistor seperti pada gambar 2.2.12 disebut konfigurasi

basis bersama karena i-v basis digunakan untuk terminal masukan maupun

keluaran. Karakteristik BJT dengan konfigurasi ini dapat kita kembangkan dari

pemahaman kita tentang diode dan pengoperasian transistor.

Gambar 2.2.12 Transistor dengan konfigurasi basis bersama

Karena sambungan emitor-basis seperti diode berpanjar maju, maka

karakteristik masukan rangkaian ini (gambar 2.2.13-b) mirip dengan karakteristik

diode (gambar 2.2.13-a). Terlihat bahwa efek dari tegangan kolektor-basis CBv

cukup kecil. Dengan CBv berharga positif dan emitor hubung terbuka, Ei = 0 volt

Page 20: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

dan bagian basis - kolektor pada dasarnya berpanjar mundur. ( CBv berharga

negatif akan membuat sambungan kolektor - basis berpanjar maju dan akan

mengalir Ci berharga negatif). Untuk Ei = 0,

Ci ≈ CBOI (lihat gambar 2.2.13-c),

karakteristik kolektor mirip dengan karakteristik diode gambar 2.2.13-a pada

kuadran tiga. Untuk Ei = -5 mA, arus kolektor meningkat sebesar Ei ≈ +5

mA dan menampakkan bentuk kurva. Karena faktor selalu lebih kecil dari

satu 1

maka secara praktis konfigurasi basis -bersama tidak baik

sebagai penguat arus.

(a) (b) (c)

Gambar 2.2.13 Karakteristik transistor NPN untuk konfigurasi basis-bersama

a) karakteristik basis, b) karakteristik emitter, c) karakteristik kolektor

b. Konfigurasi Emitor-Bersama (Common-Emitter Configuration)

Konfigurasi emitor-bersama seperti diperlihatkan pada gambar 2.2.14

lebih sering digunakan sebagai penguat arus. Sesuai dengan namanya

emitor dipakai bersama sebagai terminal masukan maupun keluaran. Arus input

dalam konfigurasi ini adalah Bi , dan arus emitter Ei = BC ii , karenanya

besarnya arus kolektor adalah

CBOBCCBOEC IiiIii

atau

11

CBOBC

Iii

Page 21: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

Gambar 2.2.14 transistor dalam konfigurasi emitter bersama

Untuk menyederhanakan persamaan diatas kita telah mendifinisikan “nisbah

transfer arus” sebagai

1

dan kita dapat mencatat besarnya arus cutoff kolektor sebagai

CEOCBOCBO II

I1

1

Dengan demikian bentuk sederhana persamaan arus keluaran (kolektor) dalam

bentuk arus masukan (basis) dan nisbah transfer-arus adalah

CEOBC Iii

(a) (b)

Gambar 2.2.15 Karakteristik transistor NPN untuk konfigurasi emitter bersama

a) karakteristik basis, b) karakteristik kolektor

Bentuk karakteristik emitor-bersama diperlihatkan pada gambar 2.2.15.

besarnya arus masukan Bi relatif kecil untuk tegangan kolektor-emitor lebih

besar 1 V, dan harganya tergantung pada besarnya tegangan sambungan

Page 22: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

emitor-basis. Untuk BJT silicon misalnya, untuk tegangan panjar maju sekitar 0,7

V akan memberikan Bi yang cukup besar.

Pada gambar 2.2.15-b, untuk Bi = 0 , arus Ci berharga relatif kecil dan

hampir konstan pada harga CEOI . Setiap ada kenaikan arus Bi , akan diikuti

kenaikan arus Ci sebesar Bi . Untuk 98.0 ,

4998.01/98.01/ jelas sedikit perubahan pada Bi akan

memberikan kenaikan yang sangat besar. Sedikit kenaikan pada akan

menghasilkan perubahan yang lebih besar pada , dan efek dari CEv pada

konfigurasi ini akan lebih nampak dibandingkan pada konfigurasi basis-bersama

2.2.6 Karakteristik Masukan

Karakteristik transistor lain yang perlu diketahui adalah karakteristik

masukan, yaitu hubungan eksponensial VI pada sambungan emiter-basis.

Karakteristik masukan pada konfigurasi basis bersama adalah hubungan

antara BEv dengan Ei , sedangkan pada konfigurasi emitor-bersama adalah

hubungan antara BEv dengan Bi .

2.2.7 Karakteristik Transfer-Arus

Karakteristik transfer-arus berupa plot Ci terhadap Bi untuk suatu harga

CEv tertentu. Ini dapat diperoleh dengan mudah dari karakteristik keluaran.

Kemiringan dari kurva yang diperoleh secara langsung akan memberikan harga

dari hubungan :

BC ii

2.2.8 Karakteristik Transfer

Karakteristik i-v dari FET menunjukkan bahwa arus keluaran dapat

dikontrol oleh tegangan masukan, dengan demikian FET dapat digunakan

sebagai “saklar” dengan tegangan sebagai pengontrol. Jika arus keluaran

dilewatkan pada suatu resitor, tegangan yang terjadi mungkin akan lebih besar

dibandingkan tegangan masukan, atau FET dapat digunakan sebagai “penguat”.

Page 23: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

Karena karakteristik piranti secara individu tidak dapat diketahui secara pasti,

maka biasanya digunakan analisa pendekatan. Pada daerah jenuh, yaitu antara

pinch-off atau turn-on dengan daerah breakdown, arus D ( Di ) hampir tidak

tergantung pada besarnya tegangan D-S ( DSv ), dan “karakteristik transfer” yang

menggambarkan hubungan antara arus keluaran dengan tegangan masukan

diperlihatkan seperti pada gambar 2.2.16.

Dari analisis teori dan pengukuran praktis, dapat diperlihatkan bahwa

karakteristik transfer untuk ketiga jenis FET dapat didekati berbentuk parabolik.

Untuk JFET, arus D pada daerah arus-konstan adalah

Gambar 2.2.16 karakteristik transfer pada arus konstan untuk JFET

2

1P

GSDSSD V

vIi

dimana DSi arus D pada daerah arus-konstan

DSSI nilai DSi dengan G terhubung langsung dengan S

PV tegangan pinch-off

2.2.9 Penguat Sumber-Bersama (Common-Source Amplifier)

Konfigurasi sumber bersama (common-source) paling banyak digunakan

pada penguat FET. Dalam berbagai hal konfigurasi ini mirip dengan konfigurasi

emitor-bersama pada BJT. Isyarat masukan dikenakan pada G-S dan isyarat

keluaran diambil dari D-S. Titik S terhubung dengan masukan dan keluaran.

Page 24: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

Salah satu bentuk praktis rangkaian sumber bersama diperlihatkan pada gambar

2.2.17. Pada prinsipnya rangkaian ini sama dengan rangkaian dasar penguat

JFET yang telah kita bahas sebelumnya. Pada rangkaian dapat dipasang piranti

JFET, D-MOSFET atau E-MOSFET. Karakteristik rangkaian pada dasarnya

sama untuk ketiga piranti tersebut.

Gambar 2.2.17 Penguat JFET sumber bersama (common-source)

Isyarat yang akan diproses pada sumber bersama diumpankan pada G-

S. Panjar mandiri pada rangkaian diperoleh dengan memasang resistor

sumber 2R . Tegangan ini menentukan karakteristik statik titik pengoperasian

rangkaian. Tegangan isyarat yang datang akan tergabung (superimpossed)

dengan tegangan G. Ini menyebabkan tegangan G bervariasi mengikuti AC.

Variasi ini akan diikuti oleh arus drain DI . Tegangan keluaran yang diambil dari

S-D akan mengalami pembalikan 0180 . Penguatan tegangan adalah sebesar

GSDSV VVA / dengan harga sekitar 5 – 10. Impedansi masukan berharga

sangat tinggi (berorde mega ohm). Impedansi keluaran relatif cukup tinggi

(beberapa kilo ohm) dan pada dasarnya tidak tergantung pada harga LR .

2.2.10 Penguat Gerbang-Bersama (Common-Gate Amplifier)

Konfigurasi gerbang-bersama (common-gate) dalam berbagai hal

mirip dengan konfigurasi basis-bersama pada BJT. Isyarat masukan dikenakan

pada S-G dan isyarat keluaran diambil dari D-G. Konfigurasi gerbang-bersama

dapat digunakan sebagai penguat tegangan tetapi mempunyai penguatan arus

Page 25: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

lebih kecil dari satu. Konfigurasi ini dapat digunakan untuk piranti JFET, D-

MOSFET atau E-MOSFET.

Gambar 2.2.18 Penguat JFET sumber bersama (common-source)

Salah satu bentuk praktis rangkaian gerbang-bersama diperlihatkan pada

gambar 2.2.18. Pada rangkaian ini digunakan penguat JFET. Panjar mandiri

pada rangkaian diperoleh dengan memasang resistor sumber 1R . Tegangan

ini menentukan karakteristik statik titik pengoperasian rangkaian. Isyarat

masukan dikenakan pada 1R melalui 1C . Variasi yang terjadi pada isyarat

masukan menyebabkaan perubahan pada tegangan S. Pada periode positif

isyarat masukan akan membuat S semakin positif, ini akan membuat DI

semakin negatif. Demikian halnya pada saat periode isyarat masukan negatif,

akan terjadi kenaikan DI . Penurunan tegangan pada 2R akan mengalami

kenaikan atau penurunan mengikuti masukan. Dengan kata lain isyarat masukan

sefase dengan isyarat keluaran.

Penguat gerbang-bersama mempunyai karakteristik yang agak

spesifik. Besarnya penguatan tegangan relatif lebih rendah dibandingkan

penguat sumber bersama, yaitu berharga sekitar 2 - 5. Penguat ini memiliki

impedansi masukan yang sangat rendah (sekitar 200 – 1500 ) dan impedansi

keluaran sedang (sekitar 5 – 15k ). Konfigurasi ini banyak dipakai untuk

penguat isyarat frekuensi radio (RF).

Page 26: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

2.2.11 Penguat Saluran-Bersama (Common-Drain Amplifier)

Penguat saluran-bersama mempunyai isyarat masukan yang

dikenakan pada G dan isyarat keluaran diambil dari S. D terhubung baik dengan

masukan maupun dengan keluaran. Penguat ini juga disebut sebagai pengikut-

saluran (drain follower) dan memiliki karakteristik mirip dengan rangkaian

pengikut emitor pada transistor BJT. Gambar 2.2.19 memperlihatkan bentuk

praktis rangkaian saluran-bersama dengan menggunakan JFET saluran-n.

Konfigurasi ini memiliki impedansi masukan yang sangat tinggi dengan

memasang 1R . Titik operasi transistor ditentukan oleh 2R . Pada rangkaian ini,

resistor 3R telah digeser dari D ke S. Kombinasi resistor 2R dan 3R membentuk

hambatan beban dan akan menjadi impedansi keluaran.

Gambar 2.2.19 Penguat JFET saluran-bersama (common-drain).

Saat isyarat masukan AC diumpankan ke G, maka akan terjadi

perubahan tegangan G. Titik operasi DC ditentukan oleh resistor 2R . Pada

periode positif isyarat masukan, akan membuat G negatif. Ini akan membuat

saluran-n menjadi semakin konduktif. Dengan bertambahnya arus yang

melewati 3R dan 2R , maka S akan berubah/bergoyang positif. Demikian

sebaliknya pada saat periode isyarat masukan negatif, akan membuat saluran-n

menjadi kurang konduktif. Penguat saluran-bersama banyak digunakan sebagai

piranti penyesuai impedansi (impedance-matching), yaitu untuk menyambung

Page 27: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

rangkaian dengan beban impedansi tinggi dengan rangkaian dengan beban

impedansi rendah.

2.2.12 PENGGUNAAN TRANSISTOR

Sebagaimana tujuan dari pembuatan transistor, maka transistor awalnya

dibuat untuk menguatkan (amplifier) signal-signal, daya, arus, tegangan dan

sebagainya. Namun dikarenakan karakteristik listriknya, penggunaan transistor

jauh lebih luas dimana transistor ini banyak digunakan juga sebagai saklar

elektronik dan juga penstabil tegangan.

a. Transistor sebagai saklar

Dengan memanfaatkan sifat hantar transistor yang tergantung dari

tegangan antara elektroda basis dan emitter (Ube), maka kita dapat

menggunakan transistor ini sebagai sebuah saklar elektronik, dimana saklar

elektronik ini mempunyai banyak kelebihan dibandingkan dengan saklar

mekanik, seperti :

a. Fisik relative jauh lebih kecil,

b. Tidak menimbulkan suara dan percikan api saat pengontakan.

c. Lebih ekonomis.

Prinsip saklar elektronik dengan transistor diperlihatkan seperti gambar

2.2.20 dimana dalam gambar tersebut diperlihatkan kondisi ON dan OFF nya.

Gambar 2.2.20. Prinsip Saklar Transistor

Kondisi OFF terjadi jika IC . RL = 0, dimana dalam kondisi ini tegangan

UBE

Page 28: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

lebih kecil dari tegangan konduk transistor, sehingga tegangan UCE = UCC.

Sedangkan kondisi ON atau disebut juga kondisi saturasi akan terjadi jika IC . RL

= UCC , dimana dalam kondisi ini UBE sudah mencapai tegangan konduk

transistor sehingga UCE = 0. Selain itu prinsip switching ini juga diterapkan

dalam rangkaian kaskade , yaitu rangkaian yang terdiri dari dua buah transistor

dengan pengutuban berbeda PNP dan NPN yang dihubung seri seperti gambar

2.2.20 dimana saklar ini akan terbuka jika persambungan antara Kolektor

transistor –1 (Q1) dan Basis transistor-2 (Q2) diberikan signal penyulut (trigger).

Gambar 2.2.21 Rangkaian Kaskade Transistor

b. Transistor sebagai pengatur tegangan (Voltage-Regulator)

Gambar 2.2.22. Regulator Tegangan dengan Transistor

Jika terjadi fluktuasi tegangan jala-jala pada sisi input atau jika ada

perubahan beban RL, maka tegangan UCB akan berubah dengan jumlah yang

Page 29: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

sama, karena UZ tetap konstan sedangkan Ui = UCB + UZ. Pada saat terjadi

perubahan tegangan ini, Uo akan konstan karena UBE praktis tidak terpengaruh

oleh perubahan UCB.

Transistor mempunyai tiga buah elektroda, yaitu Emiter, Basis dan

Kolektor

dan juga terdiri atas dua jenis pengutuban yaitu PNP dan NPN. Transistor dibuat

untuk keperluan penguatan arus, tegangan, daya (Amplifier). Karena karakteristik

listriknya, transistor penggunaannya lebih luas diantaranya dapat digunakan

sebagai saklar elektronik. Kondisi transistor dapat diuji dengan sederhana

dengan menggunakan alat ohmmeter dari sebuah multitester pada tiga titik

pengutuban dan dua arah (Forward dan Reverse), Suhu maksimal untuk

transistor jenis germanium sekitar 75oC, sedangkan silikon sekitar 15 oC Karena

transistor tidak tahan terhadap temperature yang berlebihan, maka biasanya

digunakan peralatan pendingin seperti Heat-Sink, Fan atau Pasta Silikon guna

menurunkan suhu tersebut agar terhindar dari kerusakan.

Transistor Darlington

Transistor Darlington adalah rangkaian elektronika yang terdiri dari

sepasang transistor bipolar (dwi kutub) yang tersambung secara tandem (seri).

Sambungan seri seperti ini dipakai untuk mendapatkan penguatan (gain) yang

tinggi, karena hasil penguatan pada transistor yang pertama akan dikuatkan lebih

lanjut oleh transistor kedua. Keuntungan dari rangkaian Darlington adalah

penggunaan ruang yang lebih kecil dari pada rangkaian dua buah transistor

biasa dengan bentuk konfigurasi yang sama. Penguatan arus listrik atau gain dari

rangkaian transistor Darlington ini sering dituliskan dengan notasi β atau hFE.

Rangkaian transistor Darlington ditemukan pertama kali oleh Sidney Darlington

yang bekerja di Laboratorium Bell di Amerika Serikat. Jenis rangkaian hasil

penemuannya ini telah mendapatkan hak paten, dan banyak dipakai dalam

pembuatan Sirkuit terpadu (IC atau Integrated Circuits) chip. Jenis rangkaian

yang mirip dengan transistor Darlington adalah rangkaian pasangan Sziklai yang

terdiri dari sepasang transistor NPN dan PNP. Rangkaian Sziklai sering dikenal

sebagai rangkaian 'Complementary Darlington' atau 'rangkaian kebalikan dari

Darlington'. Transistor Darlington bersifat seolah-olah sebagai satu transistor

Page 30: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

tunggal yang mempunyai penguatan arus yang tinggi. Penguatan total dari

rangkaian ini merupakan hasil kali dari penguatan masing-masing transistor yang

dipakai:

Nilai penguatan total dari transistor Darlington bisa mencapai 1000 kali

atau lebih. Dari luar transistor Darlington nampak seperti transistor biasa dengan

3 buah kutub: B (basis), C (Kolektor), dan E (Emitter). Dari segi tegangan

listriknya, voltase base-emitter rangkaian ini juga lebih besar, dan secara umum

merupakan jumlah dari kedua tegangan masing-masing transistornya, seperti

nampak dalam rumus berikut: VBE = VBE1 + VBE2

2.3 Daftar Komponen dan Alat

a. modul praktikum elektronika dasar.

b. Osiloskop dua channel.

c. 2 buah multimeter analog maupun digital.

d. 2 buah variable Power supply

e. kertas milimeter block

f. disket 3½ “ 1,44 MB

g. flash disk

h. mistar

i. Datasheet transistor yang digunakan

2.4 Cara Kerja

2.4.1 Testing kondisi BJT dan JFET

Untuk BJT periksalah kondisi transistor, dengan cara memeriksa dioda

emiter dan dioda kolektor dari transistor.

isilah tabel 2.1.

Untuk JFET periksalah hambatan antara drain dan source untuk gate

pada keadaan terbuka. Kemudian periksa pula hubungan antara gate

dengan source.

Isilah tabel 2.2

Page 31: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

Tabel 2.1 Resistansi dioda BJT

No BJT AVO Meter

Hambatan Dioda Keterangan keadaan Keterangan

No Seri Type Basis Emiter Basis Kolektor Baik Buruk

1 BC547 NPN Analog

Digital

2 BC557 PNP Analog

Digital

Tabel 2.2 Resistansi channel JFET

FET AVO Meter

Hambatan Keterangan keadaan Keterangan

No Seri Type Drain Source Gate Source Baik Buruk

2SK19 channel-N

Analog

Digital

2.4.2 Karakteristik BJT dan JFET

1.Karakteristik BJT

Buat rangkaian seperti pada gambar 2.1.

Aturlah tegangan catu basis dan tegangan catu kolektor sehingga

didapatkan harga-harga IB dan VCE sesuai dengan tabel 2.3.

Gunakan multimeter untuk mengukur IB (Tegangan dari RB), IC (tegangan

dari RC), dan VCE.

Catat pengamatan anda pada tabel 2.3

Gambar 2.1 Rangkaian karakteristik BJT

Page 32: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

Tabel 2.2 Hasil pengamatan karakteristik BJT

No

IB VCE VRE IC IE β Keterangan

1 0.1

2 0.2

3 0.3

4 0.4

5 0.5

2. Karakteristik JFET

Buat rangkaian seperti pada gambar 2.2

Aturlah tegangan agar harga VGS dan VDS sesuai dengan tabel 2.4

catat besar ID pada tabel 2.4

Gambar 2.2 Rangkaian karakteristik JFET

Tabel 2.4 Hasil Pengamatan karakteristik JFET

No VGS VDS VRD ID IG Keterangan

1 1.5

2

3

4 2.5

5

Page 33: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

2.4.3 Karakteristik BJT dan JFET dengan osiloskop

1. Karakteristik transistor

Buat rangkaian seperti pada gambar 2.3.

Gunakan osiloskop dua channel . Input horisontal (X/CH1) hubungkan

dengan E (emitor transistor hubungkan dengan ground osiloskop) dan

input vertikal (Y/CH2) hubungkan dengan ground RC (kolektor sebagai

ground)

Pada layar osiloskop sumbu horisontal arah kiri merupakan tegangan

positif sedangkan arah kanan merupakan tegangan negatif

Besarnya arus kolektor dapat diketahui dengan membagi nilai tegangan

vertikal dengan nilai tahanan RC

Gambar hasilnya pada kertas milimeter block, untuk harga IB 30, 50, dan

75 mA

Gambar 2.3 Rangkaian karakteristik BJT dengan osiloskop

2. Karakteristik JFET

Buat rangkaian seperti pada gambar 2.4.

Gunakan osiloskop dua channel. Input horisontal (X/CH1) hubungkan

dengan DS (drain JFET hubungkan dengan ground osiloskop) dan input

Vertikal (Y/CH2) hubungkan dengan RD (Drain sebagai ground ).

Pada layar osiloskop sumbu horisontal arah kiri merupakan tegangan

positif sedangkan arah kanan merupakan tegangan negatif

Besarnya arus drain dapat diketahui dengan membagi nilai tegangan

vertikal dengan nilai tahanan RD.

Page 34: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

Gambar hasilnya pada kertas milimeter block, untuk harga VGS 0; 0,3; dan

0,7 volt

Gambar 2.4 Rangkaian karakteristik JFET dengan osiloskop

2.4.4 Konfigurasi BJT

2.4.4.1 Emiter stabilized bias

sebelum transistor dirangkai, ukurlah dahulu besarnya hfe transistor

dengan multimeter digital.

Buatlah rangkaian seperti pada gambar 2.6

Setiap mulai mengukur, matikanlah dulu catu daya selama 5 menit (agar

transistor dingin).

Kemudian on-kan catu daya dan segera ukur dan catat nilai dari IB, IC,

VCE, dan VBE.

Setiap 5 menit catatlah nilai dari IB, IC, VCE, dan VBE. Isi tabel 2.6

Page 35: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

Gambar 2.5. Konfigurasi Emiter stabilized bias

Tabel 2.6 Hasil Pengamatan Konfigurasi Emiter stabilized bias

No IB IC VCE VBE β Keterangan

1

2

3

4

2.4.4.2 Voltage divider bias

sebelum transistor dirangkai, ukurlah dahulu besarnya hfe transistor

dengan multimeter digital.

Buatlah rangkaian seperti pada gambar 2.7

Setiap mulai mengukur, matikanlah dulu catu daya selama 5 menit (agar

transistor dingin).

Kemudian on-kan catu daya dan segera ukur dan catat nilai dari IB, IC,

VCE, dan VBE.

Setiap 5 menit catatlah nilai dari IB, IC, VCE, dan VBE. Isi tabel 2.7

Page 36: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

Gambar 2.6. Konfigurasi Voltage divider bias

Tabel 2.7 Hasil Pengamatan Konfigurasi Voltage divider bias

No IB IC VCE VBE β Keterangan

1

2

3

4

2.4.5 Konfigurasi JFET

2.4.5.1 Fixed bias

Buatlah rangkaian seperti pada gambar 2.9

Setiap mulai mengukur, matikanlah dulu catu daya selama 5 menit (agar

transistor dingin).

Kemudian on-kan catu daya dan segera ukur dan catat nilai dari ID, IG,

VDS, dan VGS.

Setiap 5 menit catatlah nilai dari ID, IG, VDS, dan VGS. Isi tabel 2.9

Page 37: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

Gambar 2.7. Konfigurasi Fixed bias

Tabel 2.9 Hasil Pengamatan Konfigurasii Fixed bias

No ID IG VDS VGS Keterangan

1

2

3

4

2.4.5.2 Voltage divider bias

Buatlah rangkaian seperti pada gambar 2.11

Setiap mulai mengukur, matikanlah dulu catu daya selama 5 menit (agar

transistor dingin).

Kemudian on-kan catu daya dan segera ukur dan catat nilai dari ID, IG,

VDS, dan VGS.

Setiap 5 menit catatlah nilai dari ID, IG, VDS, dan VGS. Isi tabel 2.11

Page 38: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

Gambar 2.8. Konfigurasi Voltage divider bias

Tabel 2.11 Hasil Pengamatan Konfigurasi Voltage divider bias

No ID IG VDS VGS Keterangan

1

2

3

4

Page 39: Bjt Dan Jfet

PUTU RUSDI ARIAWAN

BIODATA PENULIS

Nama : Putu Rusdi Ariawan

TTL : Denpasar. 19 April 1990

Agama : Hindu

Mahasiswa Teknik Elektro Unv. Udayana

Email : [email protected]

www.facebook.com/turusdi