LA M2
1. Fixed Bias
Tabel 4.1 Percobaan fixed
bias
|
Parameter |
Nilai Pengukuran |
|
Vrb |
1,444 V |
|
Vrc |
11,83 V |
|
Vb |
0,72 V |
|
Vc |
0,56 V |
|
Vbe |
0,7 V |
|
Vce |
0,51 V |
|
Ib |
1,14 mA |
|
Ic |
166 mA |
2.
Emitter Stabillized Bias
Tabel 4.2 Percobaan emitter stabillized bias
|
Parameter |
Nilai Pengukuran |
|
Vrb |
10,32 V |
|
Vrc |
10,94 V |
|
Vre |
1,417 V |
|
Vb |
2,069 V |
|
Vc |
1,447 V |
|
Ve |
1,419 V |
|
Vbe |
0,650 V |
|
Vce |
10,99 V |
|
Ib |
0,99 mA |
|
Ic |
19,68 mA |
3.
Self Bias
Tabel 4.3 Percobaan self bias
Tabel 4.2 Percobaan Self bias
Parameter | Nilai Pengukuran |
Vrb | 10,32 V |
Vrc | 10,94 V |
Vre | 1,417 V |
Vb | 2,069 V |
Vc | 1,447 V |
Ve | 1,419 V |
Vbe | 0,650 V |
Vce | 10,99 V |
Ib | 0,99 mA |
Ic | 19,68 mA |
4.
Voltage Divider Bias
Tabel 4.4 Percobaan
voltage divider bias
|
Parameter |
Nilai Pengukuran |
|
VR1 & VR2 |
0,826 V |
|
Vrc |
10,82 V |
|
Vre |
1,467 V |
|
Vb |
2,141 V |
|
Vc |
1,492 V |
|
Ve |
1,476 V |
|
Vbe |
0,666 V |
|
Vce |
0,159 V |
|
Ib |
2,23mA |
|
Ic |
19,71mA |
5.
Power IC dengan Regulator
IC | Vin | Kapasitor | Resistor | Vout | |
Ca | Cb | ||||
7805 | 7 V | 0,1 uF | 1uF | 33 ohm | 6,24 V |
7809 | 11 V | 0,1 uF | 1uF | 33 ohm | 11,2 V |
7812 | 12 V | 0,1 uF | 1uF | 33 ohm | 12,07 V |
1. Fixed Bias
Pertama, pada rangkaian fixed bias sebuah resistor basis (RB) dihubungkan langsung dari sumber catu daya VCC ke basis transistor sehingga basis menerima tegangan tetap dari VCC. Kedua, arus basis kira-kira dapat diperkirakan dengan rumus IB ≈ (VCC − VBE)/RB, di mana VBE sekitar 0,7 V untuk transistor silikon; arus kolektor kemudian kira-kira IC ≈ β·IB. Ketiga, karena nilai IB ditentukan oleh RB dan VCC saja, perubahan parameter transistor seperti β atau perubahan suhu menyebabkan perubahan besar pada IC dan perpindahan Q-point; oleh karena itu rangkaian ini kurang stabil. Keempat, keunggulan rangkaian ini adalah kesederhanaan dan sedikit komponen, sedangkan kelemahannya adalah sensitivitas tinggi terhadap variasi transistor dan suhu sehingga jarang dipakai bila diperlukan kestabilan.
2. Emitter Stabilized Bias (Bias dengan Resistor Emitter)
Pertama, rangkaian emitter stabilized memasang resistor pada emitter (RE) sehingga emitter tidak langsung ke ground tetapi melalui RE. Kedua, ketika arus kolektor cenderung naik, arus emitter ikut naik sehingga tegangan emitter VE = IE·RE meningkat dan akibatnya VBE efektif (VB − VE) berkurang; pengurangan VBE ini menurunkan arus basis IB dan menahan kenaikan IC—itulah mekanisme umpan balik negatif. Ketiga, secara praktis arus dan tegangan kerja dapat didekati dengan IE ≈ (VB − VBE)/RE sehingga RE menstabilkan IE dan IC terhadap perubahan β dan suhu. Keempat, efek sampingnya adalah sebagian tegangan sinyal hilang di RE (pengurangan gain) sehingga sering dipasang juga kapasitor bypass pada RE untuk mengembalikan gain pada frekuensi sinyal.
3. Self Bias (Collector-Feedback Bias atau Bias Otomatis)
Pertama, pada konfigurasi self bias terdapat resistor yang menghubungkan kolektor ke basis sehingga tegangan base bias bergantung pada tegangan kolektor. Kedua, bila IC meningkat maka tegangan pada kolektor VC turun (karena drop di RC menjadi lebih besar); penurunan VC itu menurunkan tegangan yang diberi ke basis sehingga IB menurun dan IC kembali turun — ini menghasilkan stabilisasi otomatis melalui feedback dari kolektor. Ketiga, mekanisme ini lebih stabil daripada fixed bias karena adanya feedback negatif, namun masih kurang stabil dibandingkan voltage divider bias karena basis masih dipengaruhi langsung oleh kondisi kolektor dan β transistor tetap memberi kontribusi pada variasi. Keempat, desain self bias relatif sederhana dan berguna bila ingin menambahkan stabilitas tanpa rangkaian pembagi tegangan yang lengkap.
4. Voltage Divider Bias (Bias Pembagi Tegangan)
Pertama, metode ini membentuk pembagi tegangan dari dua resistor (R1 dan R2) antara VCC dan ground sehingga titik antara R1 dan R2 memberi tegangan basis VB yang hampir tetap menurut VB = VCC·R2/(R1+R2). Kedua, nilai VB menetapkan arus emitter dan kolektor melalui hubungan IE ≈ (VB − VBE)/RE sehingga IC ≈ IE (dengan IB kecil dibanding IE), sehingga titik kerja menjadi relatif independen dari β transistor. Ketiga, untuk memastikan VB tidak banyak berubah akibat arus basis, arus lewat jaringan pembagi biasanya dibuat beberapa kali lebih besar daripada IB (praktik umum: 5–10 kali IB), sehingga basis tidak “menarik” tegangan pembagi. Keempat, bila IC berubah karena suhu atau variasi β, perubahan VE melalui RE mengurangi atau meningkatkan VBE sehingga ada umpan balik negatif yang menahan pergeseran Q-point; kombinasi pembagi tegangan dan resistor emitter menjadikan metode ini paling stabil dan paling sering dipakai pada rangkaian amplifier.
5. Power IC dengan Regulator
Pertama, tujuan utama power IC regulator adalah menjaga tegangan keluaran tetap konstan walaupun tegangan input atau arus beban berubah. Kedua, pada regulator linear prinsip kerjanya adalah memakai referensi tegangan internal dan sebuah amplifier kesalahan yang membandingkan tegangan keluaran dengan referensi; keluaran amplifier mengendalikan transistor pass seri sehingga tegangan keluar disetel dengan terus-menerus mengubah drop pada transistor tersebut. Ketiga, kelemahan regulator linear adalah efisiensi rendah karena selisih tegangan Vin−Vout diubah menjadi panas pada transistor pass, sehingga daya hilang sebanding dengan (Vin − Vout)·Iout. Keempat, pada switching regulator prinsipnya berbeda: transistor switching menyalakan dan mematikan dengan frekuensi tinggi dan duty cycle dikontrol oleh loop umpan balik; komponen seperti induktor dan kapasitor menyaring bentuk pulsa menjadi tegangan DC yang diinginkan sehingga efisiensi jauh lebih tinggi dan disipasi daya menjadi kecil. Kelima, regulator terpadu biasanya berisi rangkaian referensi tegangan, penguat kesalahan, elemen pass atau switch, dan jaringan umpan balik sehingga pengguna hanya perlu sedikit komponen eksternal; contoh IC yang umum dipakai adalah seri 78xx (regulator linear tetap) dan LM317 (linear yang bisa disetel), sedangkan pada switching ada IC controller buck, boost, atau buck-boost.
1. Analisa prinsip kerja dari rangkaian self bias berdasarkan nilai parameter yang didapatkan ketika percobaan.
Jawab:
Rangkaian self bias bekerja dengan memberikan umpan balik dari kolektor ke basis. untuk menstabilkan titik kerja transistor. Data percobaan menunjukkan VBE ≈ 0,65 V dan VCE ≈ 10,99 V sehingga transistor berada dalam daerah aktif (bukan saturasi), dan stabilitas arus tercapai lewat kenaikan tegangan emiter (VRE) yang menurunkan VBE efektif jika IC meningkat.
2. Analisa prinsip kerja dari rangkaian voltage divider bias berdasarkan nilai parameter yang didapatkan ketika percobaan.
Jawab:
Berdasarkan eksperimen pembagi tegangan bias menggunakan dua resistor R1 dan R2 untuk mengukur tegangan basis. Tegangan basis mengontrol tegangan emitor dan arus emitor, sedangkan RE berfungsi memberikan umpan balik negatif untuk menstabilkan titik kerja. Bias pembagi tegangan lebih stabil terhadap variasi B karena tegangan basis diatur oleh pembagi tegangan, bukan tergantung pada arus basis, dan ideal untuk penguat.
Perbedaan kapasitor berdampak pada penyaringan ripple, pengurangan noise, dan peeliharaan kestabilan tegangan keluaran. Kapasitor dengan nilai yg tinggi akan mengakibatkan tegangan keluaran lebih stabil, dan sebaliknya. Variasi resistor berdampak pada tegangan keluaran dan kesatbilan beban minimal. Jika menggunakan resistor seri yang besar, tegangan akan menurun, dan resistor seri kecil untuk perlindungan. Jadi pengaturan resistor dan kapasitor yang benar menghasilkan tegangan keluaran yg stabil.
Download Laporan Akhir disini
File Video Fixed Bias [Download]
File Video Emitter Stabilized Bias [Download]
File Video Voltage Divider Bias [Download]
File Video Regulator Power Supply [Download]
File Video Kondisi [Download]
