LAPORAN LABORATORIUM PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI NAMA PRAKTIKAN : LILIS SHOLIHAT NAMA REKAN KERJA : DEWI AMELIA RAESYA NUGRAHA KELAS / KELOMPOK : TT 3C / 3 TANGGAL PELAKSANAAN PRAKTIKUM : TANGGAL PENYERAHAN LAPORAN : JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI JAKARTA
20
Embed
11-KEL03-TT3C-KARAKTERISTIK TRANSISTOR COMMON BASIS.docx
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
LAPORAN LABORATORIUM
PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI
NAMA PRAKTIKAN : LILIS SHOLIHAT
NAMA REKAN KERJA : DEWI AMELIA
RAESYA NUGRAHA
KELAS / KELOMPOK : TT 3C / 3
TANGGAL PELAKSANAAN PRAKTIKUM :
TANGGAL PENYERAHAN LAPORAN :
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI JAKARTA
2013
PERCOBAAN XI
KARAKTERISTIK TRANSISTOR COMMON BASIS
I. TUJUAN a. Mempelajari karakteristik input transistor dalam konfigurasi common basis.
b. Mempelajari karakteristik output transistor dalam konfigurasi common basis
c. Mempelajari cirri-ciri harga dari resistansi input, resistansi output dan
penguatan arus transistor dalam konfigurasi common basis.
II. DASAR TEORI
A. Kontruksi dari Transistor
Transistor merupakan piranti yang terdiri atas tiga lapisan semikonduktor,
yaitu 2 buah semikonduktor tipe-p dan seluruh lapisan semikonduktor tipe –n,
atau sebaliknya. Jenis pertama dikenal sebagai transistor tipr pnp, sedang yang
kedua dikenal dengan transistor tipe npn. Ketiga terminal yang terhubung ke
semikonduktor tadi dikenal dengan kolektor (C), basis (B), emitter (E). Berikut
gambarnya.
Gambar 1. Tipe transistor (a) pnp (b) npn
B. Operasi Dari Transistor
Dasar operasi dari transistor akan dijelaskan dengan menggunakan
transistor pnp. Pada gambar 2. Transistor pnp digambarkan kembali tanpa
tegangan bias pada basis – kolektor. Daerah deplesi mengecil karena adanya
pembiasan. Akibatnya, terjadi aliran arus pembawa yang besar (Majority
carrier / Pembawa mayoritas) dari lapisan p ke n.
Gambar 2. Forward Bias pada salah satu Junction dari Transistor
Jika bias pada basis-emitter dihilangkan dan dipasang pada basisi-
kolektor, maka pembawa mayoritas akan hilang dan yang ada hanyalah
pembawa minoritas.
Gambar 3. Forward Bias pada salah satu Junction dari Transistor
Sementara itu , jika kedua tegangan bias kita pasang seperti pada
gambar berikut, maka semua arus pembawa (pembawa mayoritas dan
pembawa minoritas) akan muncul dan melintasi daerah persambungan
(junction) dari transistor.
Gambar 4. Aliran Pembawa mayoritas dan Minoritas pada Transistor pnp
Karena lapisan n sangat tipis dan mempunyai konduktivitas rendah,
maka hanya akan ada sebagian kecil dari pembawa mayoritas yang keluar
melalui terminal basis (biasanya dalam orde mikro). Sebagian besar pembawa
mayorita akan langsung terdifusi melewati junction yang terbias reverse
kedalam material tipe p yang terhubung ke terminal kolektor.
Jika transistor pada gambar 4. Dianggap sebagai sebuah titik, maka dengan
KVL diperoleh.
IE = IC + IB ........................................................................ (2.1)
IC = IC Mayoritas + ICO Minoritas .................................... (2.2)
Pada Konfigurasi common Base, basis dari transistor terhubung
dengan ground Dari input dan output. Umumnya , pada transistor npn, input
berada pada emitter, sedangkan outputnya pada kolektor. Unutk lebih jelasnya
dapat dilihat pada gambar berikut
Gambar 5. Konfigurasi common Base (a). Transistor pnp (b) Transistor npn
Karakteristik input yang menggambarkan hubungan antara arus input
(IE) dengan tegangan input (VBE) untuk tegangan output (VCB) yang bervariasi
dapat digambarkan sebagai berikut.
Gambar 6. Karakteristik Input Amplifier dengan konfigurasi CB
Sementara karakteristik output yang menjelaskan hubungan antara arus
output dengan tegangan output (VCB) terhadap arus input (IE) yang bervariasi.
Bagian output memiliki tiga daerah yang dikenal sebagai daerah kerja, yaitu
daerah aktif, sturasi dan cutoff. Berikut penggambarannya.
Gambar 7. Karakteristik Output Amplifier dengan Konfigurasi CB
Agar bekerja pada daerah aktif, kolektor-basis dibias reverse, sedang
basis-emiter dibias forward. Pada daerah cutoff, kolektor-basis dan basis
emiter dibias reverse, sementara pada daerah saturasi junction tadi dibias
forward. Jika transistor ON, maka diasumsikan tegangan antara basis dan
emitor (VBE)
VBE = 0,7 V ................................................................... (2.3)
ALPHA (α)
Dalam model dc, Ic dan IE yang diakibatkan pembawa mayoritas
mempunyai hubungan yang disebut dengan alpha
(2.4)
(2.5)
Active Region
Di dalam daerah ini, junction kolektor mendapat bias mundur dan junction emitor
mendapat bias maju. Misalkan arus emitor bernilai nol. Dalam keadaan ini, arus
kolektor kecil dan sama dengan arus saturasi balik IC0 (microampere untuk germanium
dan nanoampere untuk silicon) dan junction ini berlaku untuk diode. Di dalam daerah
aktif (active region), arus kolektor independen terhadap tegangan kolektor dan hanya
tergantung pada arus emitor. Namun demikian, karena efek Early, terdapat pengaruh
berupa kenaikan ׀VCB׀ walaupun hanya 0,5 persen. Karena α lebih kecil dari ׀IC׀
satu (tetapi mendekati satu), arus kolektor sedikit lebih kecil dari arus emitor.
Daerah Saturasi (Saturation Region)
Daerah dimana junction emitor maupun kolektor mendapat bias maju (forward
biased) dinamakan daerah saturasi. Daerah ini terdapat di bagian kiri ordinat,
dinamakan VCB = 0 dan diatas karakteristik IE = 0. Disini dapat dikatakan terjadi
proses “bottoming” karena tegangan akan merosot drastic hingga mendekati dasar,
pada saat VCB ≈ 0. Sebenarnya VCB bernilai positif (untuk pnp, walau nilainya kecil),
dan bias maju pada kolektor ini menimbulkan perubahan arus kolektor yang besar
melalui perubahan tegangan kolektor yang kecil. Dalam keadaan terbias maju, IC naik
secara eksponensial terhadap tegangan mengikuti hubungan diode.
Daerah Cutoff
Karakteristik untuk kondisi dimana IE = 0 melewati titik origin, namun dalam hal lain
sama seperti karakteristik-karakteristik lain. Karakteristik ini sebenarnya tidak
berhimpitan dengan sumbu tegangan, namun hal ini sulit untuk diperlihatkan
mengingat IC0 bernilai hanya beberapa nano- atau microampere. Daerah di bawah IE =
0, dimana junction emitor dan kolektor sama-sama terbias mundur dinamakan cutoff
region.
III. ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN
NO ALAT-ALAT JUMLAH
1 DC Power Supply 2 buah
2 Resistor 1 kΩ 2 buah
3 Transistor NPN BC 107 1 buah
4 Multimeter 3 buah
5 Kabel-kabel Penghubung Secukupnya
IV. GAMBAR RANGKAIAN
a. Karakteristik Input
Gambar 8. Rangkaian Karakteristik Input Common Basis
b. Karekteristik Output
Gambar 9. Rangkaian Karakteristik Output Common Basis
V. CARA MELAKUKAN PERCOBAAN
Karakteristik Input.
a. Menghubungkan rangkaian seperti pada gambar 1.
b. Mengatur VCC sehingga VCB = 0 V. Kemudian, mengatur VEE = 0 V. Mengukur IE
dan VEB lalu mencatat hasilnya pada tabel percobaan.
c. Mengubah VCC sehingga VCB = 2 V kemudian mengukur ulang IE dan VEB.
d. Mengulangi pengukuran ini untuk harga VCB dan VEE.
Karakteristik Output.
a. Menghubungkan rangkaian seperti pada gambar 2.
b. Mengatur VCC sehingga VCB = 0 V. Kemudian, mengatur VEE = 0 V. Mengukur
IE = 0. Mengukur IC dan mencatat hasilnya pada tabel 2.
c. Mengubah VCC sehingga VCB = 2 V kemudian mengatur pula VEE sehingga IE = 0.
Kemudian mengukur IC.
d. Mengulangi langkah pengukuran ini untuk harga VCB dan IE yang lain.