Upload
bamzhe-bam
View
330
Download
11
Embed Size (px)
Citation preview
PENGUAT SINYAL KECIL
Common Emmiter
PENDAHULUAN• Dalam daerah operasi aktif atau linier, transistor
berfungsi sebagai penguat yang berfungsi untuk menguatkan sinyal baik itu tegangan maupun arus
• Pada dasarnya perbedaan sinyal kecil dan sinyal • Pada dasarnya perbedaan sinyal kecil dan sinyal besar dibedakan oleh besarnya daya disipasi transistor tersebut
• Umumnya daya disipasi sinyal kecil hanya beberapa miliwatt, akan tetapi meski demikian penguat sinyal kecil umumnya mempunyai penguatan yang besar sampai ratusan kali
Konfogurasi sinyal kecil:• penguat common emitor• penguat common basis• penguat common kolektor • penguat common kolektor
Superposisi Rangkaian AC dan DC• Transistor merupakan komponen aktif yang
memerlukan bias agar transistor dapat bekerja• Bias yang diperlukan adalah tegangan dc yang akan
mencatu transistor sehingga ia beroperasi di daerah aktifaktif
• Sementara sinyal ac adalah sinyal yang akan diproses (dikuatkan) oleh trasistor
• Dengan demikian dalam setiap rangkaian penguat selalu menyertakan dua sumber yaitu : sumber ac dan dc. Sehingga dalam setiap analisa selalu menyertakan rangkaian ekivalen ac dan dc
Contoh Superposisi AC-DC
10 k
10 k 1 uF 1 uF
A
B D E
10 V 10 Vpp50 Hz 10 k 10 k
10 k 1 uF 1 uFB
C
D E
Pada Node A yang muncul hanya tegangan DC 10 V
Pada Node B yang muncul hanya tegangan AC 10 Vpp, karena teg DC nya
terblok kapasitor
Pada Node C hanya ada teganganAC <10 Vpp, karena teg DC nya
terblok kapasitor
Pada Node D terjadi superposisi teg. AC dan DC, sehingga teg AC
terangkat sebesar teg DC
Pada Node E hanya ada tegangan AC <10 Vpp, karena teg DC nya
terblok kapasitor
Rangkaian Ekivalen AC Tansistor• Rangkaian ekivalen transistor digunakan untuk
memudahkan analisa rangkaian penguat transistor
• Pada pembahasan kali ini hanya dibahas rengkaian ekivalen transistor pada frekuensi rengkaian ekivalen transistor pada frekuensi tengah (mid band frekuensi),
• Rangkaian ekivalen yang banyak digunakan dalam analisa adalah – rangkaian ekivalen T (frekuensi tengah)– rangkaian ekivalen π (frekuensi Tinggi dan rendah0– rangkaian hybrid h. (frekuensi tengah)
Rangkaian ekivalen T
B
C
E
ie
icib
B C
rb
re'
rc
αie = ie
ib
ieE
E
re'
EE
Te I
mVIVr 25' ==
Kapasitor Kopling dan Kapasitor Bypass
Kapasitor Kopling• Kapasitor kopling adalah kapasitor yang digunakan
untuk memblok atau menghilangkan sinyal dc, sehingga yang dilewatkan hanyalah sinyal ac (dikenal dengan sebutan dc blocking capasitor)
• kapasitor mempunyai reaktansi XC yang besarnya berbanding terbalik dengan frekuensi
fCXC π2
1=
Kapasitor Bypass• Kapasitor bypass adalah kapasitor yang
mem”bypass” sinyal ac sehingga resistansi yang terhubung dengan kapasitor ini menjadi yang terhubung dengan kapasitor ini menjadi rangkaian hubung singkat
• Kapasitor ini berguna untuk memperbesar gain atau penguatan transistor
Penguat Common Emitter• Dinamakan demikian karena kaki emitornya “common” (digroundkan)
bersama-sama dengan inputnya+ VCC
RCIC
OutR1
IB
IERER2
vs
CB
CC
CE
RS
Rangkaian Ekivalen AC• Langkah penggambaran rangkaian ekivalen AC common
emmiter adalah:– Hubung singkatkan seluruh kapasitor– Ganti seluruh sumber dc dengan sebuah simbol ground
Gambar 1 Gambar 2
Gambar 3 Gambar 4
• Rangkaian ekivalen AC (setara) T
Gain Amplifier
Current Gain (Penguatan Arus)• Current gain adalah factor penguatan arus
output terhadap arus input:i
in
out
iiAi =
hfeibic
iiAi
in
out === ( hfe : penguatan arus ac = βac)
Voltage Gain• Voltage gain adalah factor penguatan
tegangan output terhadap tegangan inputv
in
out
vvAv =
'''.
reR
riRi
riRi
vvAv C
ee
Ce
ee
Cc
in
out −−=−== α
1=α
Power Gain• Power gain adalah factor penguatan daya
output terhadap daya input, yang merupakan perkalian penguatan arus dan penguatan perkalian penguatan arus dan penguatan tegangan
AvAiAp .=karena Ai = hfe maka :
AvhAp fe .=
Efek Pembebanan• Amplifier biasanya digunakan untuk memberikan daya ac kepada beban• Karena beban terkopel kapasitif terhadap amplifier maka akan
mempengaruhi penguatan dari transistor + VCC
OutR1
RC
IB
IC
IERER2
vs
RL
CE
CC
CBRS
Rangkaian Ekivalen AC (setara T)+ VCC
R1
RCIC
CC
voC
αie = ie
OutR1
IB
IERER2
vs
RL
CE
CC
CBRS
E
B
ie
re'v i
vs
RS
R1//R2
RC RL
')//(
')//.(
reRLRC
iereRLRCie
vvAv
in
out −=−==
Impedansi Input• Impedansi input merupakan impedansi
penguat dilihat dari sisi input. Dari gambar di atas impedansi input adalah :atas impedansi input adalah :
)//2//1( )(basisZinRRRsZin +=')( rehZin febasis =
Multistage Amplifier• Multistage Amplifier merupakan susunan amplifier yang
disusun beberapa tingkat dengan tujuan memperbesar penguatan dari amplifier.
Swamped Amplifier• Swamped Amplifier
digunakan untuk mengurangi perubahan voltage gain akibat naiknya resistansi ac emitor
Out
+ VCC
R1
RC
IB
IC
CC
CBRSresistansi ac emitor (re’).
• Selain itu juga kenaikan re’ mengakibatkan impedansi basis (Zin(basis))
IB
IE
RE
R2
vs
CE
CBRS
rE
rEreRCAv+
−='
• Swamped amplifier memperbaiki kestabilan voltage gain karena rE>>re’, sehingga perubahan re’ tidak terlalu mempengaruhi besarnya voltage gain amplfier.besarnya voltage gain amplfier.
• re’ : besarnya dipengaruhi suhu (berbanding terbalik dengan suhu)
• sementara Zin(basis) adalah impedansi yang terlihat dari basis )'()( Efebasis rrehZin +=
Kerugian rangkaian swamping• Swamping amplifier mempunyai penguatan
yang stabil, akan tetapi mempunyai penguatan yang lebih kecil dibanding common emitor yang lebih kecil dibanding common emitor yang biasa.