PRAKTIKUM ANALOG & DIGITAL

A. Tujuan

Mencari impedansi masukan sebuah penguat transistor bipolar konfigurasi CE

(Common Emitter)

B. Teori Singkat

Transistor adalah suatu monokristal semikonduktor dimana terjadi dua pertemuan

P-N, dari sini dapat dibuat dua rangkaian yaitu P-N-P dan N-P-N.

Dalam keadaan kerja normal, transistor harus diberi polaritas sebagai berikut :

1. Pertemuan Emitter-Basis diberi polaritas dari arah maju.

2. Pertemuan Basis-kolektor diberi polaritas dalam arah mundur.

Transistor adalah suatu komponen yang dapat memperbesar level sinyal keluaran

sampai beberapa kali sinyal masukan. Sinyal masukan disini dapat berupa sinyal AC

ataupun DC. Prinsip dasar transistor sebagai penguat adalah arus kecil pada basis

mengontrol arus yang lebih besar dari kolektor melewati transistor. Transistor

berfungsi sebagai penguat ketika arus basis berubah. Perubahan kecil arus basis

mengontrol perubahan besar pada arus yang mengalir dari kolektor ke emitter. Pada

saat ini transistor berfungsi sebagai penguat.

Transistor dapat membuat sinyal masukan menjadi besar pada keluaran, arus

yang dapat dikuatkan bisa brupa arus DC maupun arus AC. Pada prinsispnya

untuk penggunaan transistor sebagai penguat adalah “Arus kecil pada basis

digunakan untuk mengontrol arus yang lebih besar yang diberikan ke Kolektor

melewati transistor tersebut.”

Ini berarti bahwa ketika arus basis berubah maka penguatan terjadi dan arus

lebih besar akan mengalir dari kolektor ke emitor, kondisi inilah yang bisa

dikatakan sebagai penguatan menggunakan transistor.

TRI ISRA JANWARDI (16388/10) 1

PRAKTIKUM ANALOG & DIGITAL

Tidak hanya dapat menguatkan sinyal, transistor juga bisa digunakan sebagai

penguat arus, penguat tegangan ataupun penguat daya. Berikut merupakan sebuah

ilustrasi rangkaian transistor sebagai penguat yang biasa digunakan pada amplifier

sederhana :

Pada kondisi transistor sebagai saklar, dimana kondisi transistor dalam

keadaan jenuh /arus basis yang dialirkan cukup besar sehingga kolektor dan

emitor diibaratkan seperti kabel yang terhubung, sedangkan pada saat kondisi cut

off, kolektor dan emitor bisa diibaratkan sebagai sebuah saklar yang antara

kolektor dan emitor nya memiliki hambatan yang sangat besar, nah pada

penggunaan transistor sebagai penguat “tidak” berada pada kondisi keduanya.

Atau bisa dikatakan bahwa basis transistor berada di kondisi antara cut-off dan

jenuh.

Selain itu supaya transistor ini bisa bekerja dengan optimal maka titik kerja

penguat dengan transistor juga harus ditentukan, terdapat beberapa jenis penguat

yang ditentukan oleh garis beban AC / DC :

- Penguat kelas A, pada penguat tipe ini titik kerjanya sekitar berada ditengah-

tengah garis beban.

- Penguat kelas B memiliki titik kerja di daerah cut off.

TRI ISRA JANWARDI (16388/10) 2

PRAKTIKUM ANALOG & DIGITAL

- Penguat kelas C bekerja dibawah daerah cut off.

- Penguat kelas AB merupakan tipe penguat yang merupakan gabungan antara

kelas A dan kelas B yang bekerja secara bergantian dengan tipe transistor PNP

dan NPN.

Rangkaian penguat diperlihatkan di bawah ini. Impedansi masukan Zin atau

Rin suatu penguat didefenisikan sebagai perbandingan antara tegangan sinyal

masukan terhadap arus masukan.

Zin = Vin / Iin

Ada dua cara untuk mengukur impedansi masukan:

1. Cara pertama:

Dengan menghubungkan suatu resistor Rx1 yang diketahui resistansinya.

Tegangan jatuh di Rx1 dapat diukur. Arus Ix = Iin dan dapat kita peroleh dengan

menghitung melalui hokum Ohm. Tegangan sinyal masukan kita peroleh dari

pengukuran tegangan terminal B dengan C. Dari hasil ini Zin dapat dihitung.

2. Cara kedua:

Dengan menghubungkan resistor variabel Rx1 pada terminal A-D. Resistor Rx1

diubah sampai tegangan antara terminal B-C setengah harga Vs. Besar resistansi

Rx1 sama dengan impedansi masukan yang dicari. Impedansi masuk penguat CE

ini dapat dinaikan dengan menambah resistor umpan balik RE di kaki emitter

transistor. Yang perlu diperhatikan adalah penambahan kapasitor pelolos (by pass)

TRI ISRA JANWARDI (16388/10) 3

PRAKTIKUM ANALOG & DIGITAL

CE yang biasanya dipakai untuk menghilangkan efek umpan balik bagi sinyal

bolak-balik.

C. Alat dan Bahan

1. Transistor

2. Resistor

3. Kapasitor

4. Osciloscope

5. Papan rangkaian dan kabel penghubung

6. Signal generator (AFG)

7. Multimeter

D. Gambar Rangkaian

E. Langkah Kerja

1. Rangkaian percobaan disusun seperti gambar 2 dengan alat-alat yang telah

disediakan. Untuk percobaan pertama dipakai RE = 4,7 Ω.

2. Atur Vs = 100 mVp-p dan jaga agar Vs konstan selama melakukan percobaan.

3. Atur Rx1 sehingga diperoleh VBC = 50 mVp-p, kemudian ukur dan catat harga

Rx1.

4. Ulangi langkah 3 untuk variasi tegangan VBC yang diberikan.

5. Ganti RE dengan 47 Ω dan lakukan percobaan seperti langkah 2 s.d. 4.

F. Hasil Percobaan

TRI ISRA JANWARDI (16388/10) 4

PRAKTIKUM ANALOG & DIGITAL

No.RE = 4,7 Ω RE = 47 Ω

VBC = (mVp-p) Rx1 VBC (mVp-p) Rx1

1. 50 18 kΩ 50 22 kΩ

2. 55 17 kΩ 55 9 kΩ

3. 60 8 kΩ 60 4 kΩ

4. 65 4 kΩ 65 800 Ω

5. 70 1.4 kΩ 70 650 Ω

G. Analisa Data

Berdasarkan tabel hasil pengamatan di atas maka dapat dihitung berapa besar

penguatan yang dihasilkan oleh transistor tersebut (dengan RE = 4,7 Ω):

Ix50 = Iin = V/R = 50 x 10-3 / 18 x 1000 = 2,78 x 10-6 A

Ix55 = 3.2 x 10-6 A

Ix60 = 7.5 x 10-6 A

Ix65 = 16,25 x 10-6 A

Ix70 = 50 x 10-6 A

Sehingga daya yang dihasilkan adalah:

S50 = V I

= 50 x 2.78 x 10-6

= 139 x 10-6 VA

S55 = 176 x 10-6 VA

S60 = 450 x 10-6 VA

S65 = 1056 x 10-6 VA

S70 = 3500 x 10-6 VA

Berdasarkan tabel hasil pengamatan di atas pula, maka dapat dihitung

berapa besar penguatan yang dihasilkan oleh transistor tersebut (dengan RE = 47

Ω):

Ix50 = Iin = V/R = 50 x 10-3 / 22 x 1000 = 2.27 x 10-6 A

Ix55 = 6.1 x 10-6 A

Ix60 = 15 x 10-6 A

Ix65 = 81.25 x 10-6 A

TRI ISRA JANWARDI (16388/10) 5

PRAKTIKUM ANALOG & DIGITAL

Ix70 = 107 x 10-6 A

Sehingga daya yang dihasilkan adalah:

S50 = V I

= 50 x 2.27 x 10-6

= 113 x 10-6 VA

S55 = 335.5 x 10-6 VA

S60 = 900 x 10-6 VA

S65 = 5281.25 x 10-6 VA

S70 = 7490 x 10-6 VA

Daya yang digunaknan pada percobaan di atas adalah satuan daya semu.

Dimana satuan yang diketahui adalah tegangan sumber (V) dan arus yang (I).

H. Kesimpulan dan Saran

Dari percobaan di atas dapat ditarik kesimpulan, bahwa dengan memperkecil

resistansi pada titik basis transistor dan memperbesar frekuensi sumber (input)

maka daya/arus yang dihasilkan (output) rangkaian tersebut pun akan semakin

besar. Seperti yang tampak pada tabel pengamatan dimana semakin besar

penambahan RE, maka daya yang akan dikeluarkannya pun akan semakin besar

pula.

Dalam pemilihan alat dan bahan praktikum lakukanlah terlebih dahulu

percobaan akan keakuratan alat dan bahan tersebut. Seperti pada pemilihan

transistor, pemilihan resistor serta pemilihan dekade resistor yang digunakan.

Usahakan nilai yang ditunjukkan pada alat-alat tersebut mempunyai nilai toleransi

maksimal berkisar 5%. Seperti rentangan nilai resistansi sebuah resistor 100Ω

yang berkisar antara 95Ω hingga 105Ω.

Dan dalam kegiatan pengamatan alat ukur, usahakan untuk melakukan

pengamatan yang akurat. Apabila Anda kurang yakin akan hasil yang sudah Anda

amati maka mintalah pada teman Anda untuk memastikan hasil yang sudah Anda

tetapkan tersebut sebelum memasukkannya ke dalam tabel pengamatan.

I. Daftar Pustaka

“Transistor sebagai Penguat (Transistor)”. Infoservistv.com (Online),

(http://www.infoservicetv.com/transistor-sebagai-penguat.html), diakses

20 Maret 2012.

TRI ISRA JANWARDI (16388/10) 6

PRAKTIKUM ANALOG & DIGITAL

“Penguat Tegangan dan Penguat Daya (Penguat)”. Yunus07Elektro (Online).

(http://yunus07elektro.wordpress.com/2008/09/29/penguat-tegangan-dan-

penguat-daya/), diakses 20 Maret 2012.

TRI ISRA JANWARDI (16388/10) 7