LAPORAN HASIL PRAKTIKUMPenguat Kelas A dengan Transistor
BC337ELEKTRONIKA IIDosen: Dr.M.Sukardjo
Kelompok 7Abdul Goffar Al Mubarok(5215134375)Egi
Destriana(5215131350)Haironi Rachmawati(5215136243)Lusiana
Sinaga(5215136242)
PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRONIKAFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS NEGERI
JAKARTA2015
BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar BelakangRangkaian penguat merupakan
salah satu rangkaian dasar yang paling populer dalam dunia
elektronika. Sistem yang terdapat di dalamnya menjadi landasan bagi
rangkaian analog lain yang lebih kompleks. Hampir semua perangkat
elektronika mulai dari yang sederhana sampai yang rumit di dalamnya
terdapat penguat. Penguat mempunyai bentuk, fungsi, dan komponen
penyusun yang berbeda-beda tergantung pada fungsi dari penguat
tersebut. Salah satu rangkaian penguat yang sederhana dan secara
umum sering ditemukan adalah penguat daya kelas A.Penguat
transistor ini mempunyai titik kerja efektif setengah tegangan Vcc.
Agar rangkaian siap bekerja menerima signal input maka penguat ini
memerlukan bias awal. Penguat kelas A adalah penguat dengan
efesiensi terendah tetapi memiliki cacat signal (distorsi)
terkecil. Untuk mendapatkan titik kerja transistor tepat setengah
tegangan Vcc, maka harus dilakukan sedikit perhitungan melalui
pembagi tegangan yang terdiri dari dua buah resistor. Karena
memiliki distorsi kecil, maka penguat kelas A dapat digunakan
sebagai penguat awal sebuah sistem (Pre Amp).
1.2 TujuanTujuan dari praktikum kali ini adalah merancang
rangkaian penguat kelas A sesuai dengan karakteristik yang ada.
BAB IILANDASAN TEORI2.1 Penguat Kelas APenguat kelas A adalah
penguat yang menggunakan transistor dengan disipasi daya minimal
Watt. Dengan ciri garis beban berada ditengah ( berpotongan tepat
ditengah ). Penguat kelas A biasanya digunakan untuk sinyal besar,
maka ketentuan untuk membuat rangkaian agar menghasilkan sinyal
penguat kelas A,Pada rangkaian penguat kelas A, harus dirancang
sedemikian rupa agar terjadi penguatan sinyal yang diinginkan.
Sistem bias penguat kelas A yang populer adalah sistem bias pembagi
tegangan dan sistem bias umpan balik kolektor. Melalui perhitungan
tegangan bias yang tepat maka kita akan mendapatkan titik kerja
transistor tepat pada setengah dari tegangan VCC penguat. Penguat
kelas A cocok dipakai pada penguat awal (pre amplifier) karena
mempunyai distorsi yang kecil.
2.2 Ciri Penguat Daya Kelas ACiri khusus yang membedakan penguat
daya kelas A dengan penguat daya kelas lainnya adalah:-Penguat
dengan letak titik Q di tengah-tengah garis beban.- Mempunyai
sinyal keluaran yang paling bagus diantara penguat jenis yang
lain.- Efisiensinya paling rendah, karena banyaknya daya yang
terbuang di transistor.- Titik kerja diatur agar seluruh fasa
sinyal input diatur sedemikian rupa sehingga seluruh fasa arus
output selalu mengalir. Penguat ini peroperasi pada daerah linear.-
Disipasi daya tertinggi terjadi saat tidak ada sinyal masukan.
Besarnya disipasi daya pada transistor dirumuskan: PDiss = Vce x
Ic
Penguat kelas A yang kami gunakan adalah penguat kelas A dengan
sistem bias pembagi tegangan. Setiap penguat mempunyai dua garis
beban, yaitu garis beban DC dan garis beban AC. Garis beban DC
diperoleh dari IC(sat) dan VCE(cutoff) di rangkaian ekivalen DC,
sedangkan garis beban AC diperoleh dari ic(sat) dan vce(cutoff)
dari rangkaian ekivalen AC. Sebuah penguat, jika penguatannya
berlebih maka akan terjadi kemungkinan sinyal output dari penguat
tersebut akan terpotong puncaknya. Maka pada penguat kelas A, titik
Q diatur agar tepat berada ditengah-tengah suatu garis beban agar
output dari penguat sinyal kelas A tidak terpotong.
2.3 Garis Beban DCGaris beban DC menyatakan semua titik saturasi
yang mungkin terjadi pada rangkaian penguat tersebut. Ujung atas
dari garis beban dc disebut titik penjenuhan (saturation point) dan
ujung bawah garis beban disebut titik sumbat (cutoff point).
Gambar 2. Rangkaian ekivalen dcGambar 1. Rangkaian penguat
sinyal
VCE(cutoff)IC(sat)
ICQVCE
Ketika transistor saturasi, semua tegangan Vcc akan muncul pada
RC dan RE, maka arus pada IC akan sama dengan IE, sehingga:Gambar
3. Garis beban DC
Dan sebaliknya, jika transistor dalam keadaan cutoff, semua
tegangan Vcc akan muncul pada terminal kolektor-emiter,
sehingga:
Titik Q menunjukan arus (ICQ) dan tegangan kolektor (VCEQ)
stasioner (dalam keadaan istirahat).
dimana dan untuk transistor jenis silicon dan 0,3 untuk bahan
jenis Germanium.
2.4 Garis Beban ACGaris beban ac diambil dari rangkaian ekivalen
ac. Garis beban ac memiliki titik jenuh (saturation point) yang
diberi lanbang ic(sat) dan suatu titik pancung yang ditunjukan
dengan vce(cutoff).ievce(cutoff)ic(sat)ICQVCE
Gambar 4. Garis beban AC
Dimana dan
Hal yang membedakan Penguat kelas A dengan penguat lain adalah
letak titik Q berada di pusat garis beban. Hal ini untuk mencegah
terpotongnya sinyal output. Gambar 5. titik Q berada di atas pusat
dari garis beban, sehingga terjadi pengguntingan penjenuhan
(saturation clipping)
Gambar 6. titik Q berada di bawah pusat dari garis beban,
sehingga terjadi pengguntingan titik sumbat (cutoff clipping)
Gambar 7. titik Q berada di pusat garis beban, sehingga tidak
terjadi pengguntingan (ciri penguat kelas A)
Agar titik Q berada ditengah garis beban ac, maka:
Dari persamaan diatas dapat disimpulkan, untuk mendapatkan titik
Q yang terletak dipusat, resistansi ac dari rangkaian kolektor dan
emitter harus sama dengan rasio dari tegangan kolektor stasioner ke
arus kolekter stasioner.Cara untuk menempatkan titik Q ditengah
garis beban dc pada tahapan CE pada rangkaian pembagi tegangan
adalah sebagai berikut:1. Buat VE = 0.1 VCC1. tentukan nilai RE1.
Pilih nilai RC = 4RE1. Tambahkan 0.7V pada VE untuk memperoleh VB1.
Pilih R1 dan R2 untuk menghasilkan VB yang diperlukan.Sedangkan
ntuk merancang penguat kelas A dengan titik Q berada di pusat garis
beban AC dapat dibuat dengan bantuan persamaan berikut ini:
Dimana Rc = 4 RE, sehingga:
Gambar 8. Titik Q berada di tengah-tengah garis beban AC
2.5 Data Transistor Transistor BC337 merupakan transistor jenis
NPN, dengan karakteristik sebagai berikut:1. Tegangan maksimum
kolektor-emiter (VCEO) = 45 Volt1. Tegangan maksimum kolektor-basis
(VCBO) = 50 Volt1. Tegangan maksimum emitter-basis (VEBO) = 5
Volt1. Arus kolektor konstan (IC) = 10 mA1. DC atau hFE = 250
BAB IIIPERENCANAAN ALATBerikut ini perhitungan yang dilakukan
untuk merancang penguat kelas A dengan transistor BC337:
Setelah dilakukan survei ke pasar untuk mengetahui nilai dan
harga resistor, didapat sedikit perbedaan antara nilai resistor
hasil perhitungan dengan nilai resistor yang tersedia di pasar.
Perbedaan tersebut dapat dilihat pada tabel berikut.Hasil
PerhitunganNilai Resistor di Pasar
Gambar 9. Rangkaian Penguat kelas A
Gambar Grafik Titik Q pada Penguat Kelas A ini :
Gambar 10. Titik Q pada penguat kelas APerhitungan Titik Q :
BAB IVHASIL PRAKTIKUM DAN ANALISA DATA HASIL PRAKTIKUM4.1
Langkah kerja praktikumAlat :1. Osiloscop1. Protoboard1. Function
Generator1. Capit Buaya1. AVO meterBahan :1. Transistor BC5591.
Resistor 200K, 37K, 4K7, dan 1K2 1. Capasitor 100 F1. Jumper
Langkah Kerja1. Merancang Rangkaian Penguat Kelas A ( Menentukan
besar resistor )
Gambar 11. Skema penguat kelas A1. Menggambarkan grafik titik
Q1. Membuat rangkaian seperti yang telah dirancang diatas
protoboard.
Gambar 12. Rangkaian penguat kelas A di Projectboard
1. Sambungkan osiloscop Chanel 1 pada Input dan Chanel 2 pada
Outpun, liat penguatan sinyal yang dihasilkan.
Gambar 13. Hasil Gelombang beda fasa 1801. Mengukur VB, VE, VC,
VBE, VR1, IE, IB, dan IC menggunakan
multimeter.VCEV1VEVBVCVBEICIEIB
5,5 V8,5 V0,8 V1,5 V3,6 V0,7 V7,8 mA7,9 mA67,4 A
1. Bandingkan hasil perhitungan teori dengan hasil
pengukuran/praktikumNoNamaTeoriPraktikum
1R120,75 k22 k
2R24,25 k4,7 k
3Rc400 470
4RE 100 100
5VE1 V0,8 V
6IC10 mA7,8 mA
7IE10 mA7,9 mA
8IB0,04 mA67,4 A
9VB1,7 V1,5 V
10VC7,2 V3,6 V
11VBE0,7 V0,7 V
4.2 Analisa GelombangVoutVin
Gambar 13. Hasil gelombang Osiloscop
Pengaturan V/DIV pada osiloskop diatur pada posisi 10 mV.
Sedangkan Time/DIV diatur pada posisi 2 ms. Vin mencapai 2,4 DIV
dan Vout mencapai 7,6 DIV. Sehingga didapat Vin = 24 mV p-p dan
Vout sebesar 76 mV p-p.
Besar penguatan diamati dari pengukuran tegangan VB dan VC ,
percobaan :
Penguatan pada Penguat kelas A, saat Perhitungan teori memiliki
rumus :
BAB VPENUTUP
5.1 KesimpulanDari percobaan diatas dapat disimpulkan bahwa
Penguat daya merupakan gabungan atau kombinasi dari penguat
tegangan (penguat yang menguatkan tegangan dari sinyal masukan)
denagn penguat arus ( penguat yang menguatkan arus dari sinyal
masukan). Salah satu karakteristik paling menonjol dari penguat
kelas A adalah terjadi penguatan sinyal yang diiringi perubahan
fasa sinyal sebesar 180O.
5.2 SaranSaran yang hendak disampaikan penulis adalah sebagai
berikut: Mahasiswa perlu memeriksa dengan teliti peralatan dan
komponen yang digunakan sebelum memulai praktikum untuk
meminimalisir error atau kesalahan. Keterbatasan fasilitas sarana
praktikum membuat mahasiswa kesulitan dalam memenuhi tujuan
praktikum, perlu dilakukan pengadaan alat dan bahkan laboratorium
baru guna menunjang praktikum mahasiswa Teknik Elektro UNJ. Jumlah
mahasiswa yang tidak dapat tertampung oleh laboratorium membuat
suasana praktikum tidak kondusif, hal ini mempengaruhi kinerja
praktikum mahasiswa. Mohon segera dicarikan solusi atas kondisi
ini, seperti pengadaan laboratorium baru.
DAFTAR PUSTAKA
Malvino, P. A., 1981. Aproksimasi Prinsip Dasar Elektronika.
Jakarta:
Erlangga.http://www.hems.de/uploads/media/BC337_Siemens.pdf