Oleh : Kelompok 2
NAMA MAHASISWA NIM
1. Ahmad Wahyu Tri Utama 141910201030 2. Dwi Sukma Aji 141910201031 3. Drajat Kurniawan 141910201033 4. Joni Pranata 141910201034 5. Rizqi Afif 141910201036
LABORATORIUM ELEKTRONIKA DAN TERAPAN
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO STRATA 1
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS JEMBER
54
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Tujuan
1. Mahasiswa dapat memahami faktor penguatan common base transistor bipolar. 2. Mahasiswa dapat memahami karakteristik common base transistor bipolar.
1.2 Latar Belakang
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus masukannya (BJT) atau tegangan masukannya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya. Transistor through-hole (dibandingkan dengan pita ukur sentimeter). Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal, yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektor (C). Tegangan yang di satu terminalnya misalnya Emitor dapat dipakai untuk mengatur arus dan tegangan yang lebih besar daripada arus input Basis, yaitu pada keluaran tegangan dan arus output Kolektor. Transistor merupakan komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil (stabilisator) dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori dan fungsi rangkaian- rangkaian lainnya.
55
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Landasan Teori
Transistor adalah suatu komponen aktif semikonduktor yang bekerjanya menggunakan pengolahan aliran arus elektron. Transistor terdiri dari tiga elemen yaitu basis B, kolektor C, dan emitor E. Transistor mempunyai dua junction, pertama batas pertama pertemuan antara emitor-basis dan yang kedua pertemuan antar basis-kolektor.
Transistor ada 2 jenis : 1. Jenis NPN 2. Jenis PNP
Transistor NPN emitornya di-dop sangat banyak, kerjanya adalah menginjeksikan elektron ke dalam basis. Basis di-dop sangat sedikit, ia melakukan sebagian besar elektron yang diinjeksikan emitor ke dalamnya menuju kolektor. Sedangkan banyaknya doping pada kolektor adalah di antara banyaknya doping pada emitor dan basis. Kolektor merupakan yang terbesar dari ketiga daerah tersebut, ia harus menghamburkan lebih banyak panas dari emitor atau basis.
Hampir pada semua transistor, dari elektron yang diinjeksikan ke dalam basis, kurang dari 5%nya berkombinasi dengan hole basis untuk menghasilkan IB. Oleh karena itu dc
(disebut juga penguatan arus DC) hampir semuanya selalu lebih besar dari 20. Dan biasanya berkisar antara 50 sampai 200. Tepatnya dc dapat dicari dari rumus dc= .
Ragam atau mode kerja transistor tergantung pada terminal umum antara rangkaian masukan dan keluaran dari transistor, transistor dapat bekerja menurut salah satu dari tiga ragam berikut ini :
1. Ragam basis umum (common basis CB) dalam hal ini terminal emitor umum baik ke rangkaian masukan ataupun keluaran, ragam ini juga dinamakan konfigurasi basis dikebumikan.
2. Ragam emitor umum (common emitorCE) dalam hal ini terminal emitor umum baik kedalam rangkaian masukan ataupun keluaran, ragam ini juga dinamakan ragam umum, common emitor atau konfigurasi emitor dikebumikan dari transistor.
56 3. Ragam kolektor umum (common kolektor CC) jika terminal kolektor dari transistor dibuat umum baik ke dalam rangkaian masukan ataupun keluaran, ragam ini juga dinamakan ragam kolektor umum atau konfigurasi kolektor dikebumikan.
Berbagai komponen arus yang dialirkan kalau hubungan emmitor basis atau JEB dicatu maju dan hubungan kolektor basis atau JCB dicatu balik.
57
BAB III
METODOLOGI PRAKTIKUM
3.1 Gambar Rangkaian
A. Karakteristik input:
Gambar 1 Karakteristik input B. Karakteristik output:
Gambar 2 Karakteristik output
3.2 Alat dan Bahan
1. Multimeter 2. Power supply 3. Project board 4. Transistor 5. Resistor 6. Jumper
58
3.3 Prosedur kerja
A. Karakteristik Input :
1. Merangkai rangkaian seperti pada gambar rangkaian yang sudah ditentukan. 2. Menghubungkan rangkaian seperti pada gambar.
3. Mengatur VCC sehingga VCB = 0 V.
4. Mengubah IE dengan mengatur VEE sesuai tabel dan mencatat hasil pada tabel yang
sudah ditentukan.
5. Mengubah VCB = 1 V, mengulang mengukur VBE untuk perbedaan harga dari IE.
Mengulangi mengukur harga VCB sesuai tabel. Mencatat harga – harga VBE pada tabel
dengan perubahan IE.
B. Karakteristik Output :
1. Merangkai rangkaian seperti pada gambar rangkaian yang sudah ditentukan. 2. Menghubungkan rangkaian seperti pada gambar.
3. Mengatur IE dengan mengubah tegangan VEE.
4. Mengubah VBC sesuai dengan tabel yang ada.
5. Mengukur IC untuk tiap – tiap harga VCB dan mencatat hasil yang didapat.
6. Mengulangi pengukuran untuk harga IE yang lain sesuai dengan tabel yang ada dan
59
BAB IV ANALISA DATA
4.1 Data Hasil Percobaan
4.1.1 Karakteristik input 4.2.2 Karakteristik output IE (mA) 0,2 0,6 1 2 3 4 6 VCB (V) VBE (V) 0 0,65 1 1,2 1,8 2 2,2 3 1 0,65 1 1,2 1,8 2 2,2 3 2 0,65 1 1,2 1,8 2 2,2 3 3 0,65 1 1,2 1,8 2 2,2 3 4 0,65 1 1,2 1,8 2 2,2 3 5 0,65 1 1,2 1,8 2 2,2 3 6 0,65 1 1,2 1,8 2 2,2 3 7 0,65 1 1,2 1,8 2 2,2 3 VCB (V) 0 1 2 3 4 5 8 IE (mA) IC (mA) 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1,9 1,9 1,9 1,9 1,9 1,9 1,9 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6
60
4.2 Pembahasan
Pada praktikum kali ini ialah membahas mengenai Transistor Bipolar. Transistor adalah suatu komponen aktif semikonduktor yang bekerjanya menggunakan pengolahan aliran arus elektron. Transistor terdiri dari 3 elemen yaitu basis, kolektor, dan emitior. Transistor mempunyai dua Junction, pertama batas pertemuan antara emitor-basis dan yang kedua ialah batas pertemuan antara basis-kolektor. Transistor NPN emitornya di-Dop sangat banyak, kerjanya adalah menginjeksikan elektron kedalam basis. Basis di-Dop sangat sedikit, melakukan sebagian besar elektron yang diinjeksikan emitor kedalamnya menuju kolektor. Sedangkan banyaknya doping pada kolektor adalah diantara banyaknya doping pada emitor dan basis. Kolektor merupakan yang terbesar dari ketiga daerah tersebut, ia harus menghamburkan lebih banyak dari emitor atau basis.
Hampir pada semua transistor dari elektron yang diinjeksikan kedalam basis, kurang dari 5%-nya berkombinasi dengan hole basis untuk menghasilkan IB. Oleh karena itu dc
(disebut juga penguatan arus DC) hampir semuanya selalu lebih besar dari 20. Dan biasanya berkisar antara 50 sampai 200.
Adapun tujuan dari praktikum yang akan dilakukan, yaitu diharapakan praktikan dapat memahami faktor penguatan Common Base transistor bipolar. Selain itu juga ada tujuan lain dilakukannya ptaktikum ini, yaitu diharapkan praktikan dapat mengetahui karakteristik Common Base transistor bipolar. Kemudian pada praktikum ini juga tidak lupa dengan alat dan bahan yang akan digunakan. Alat dan bahan yang digunakan dalam rangkaian praktikum ialah multimeter, power supply, project board, transistor, resistor, dan jumper. Kemudian pada alat dan bahan yang sudah tersedia akan dirangkaian dua rangkaian yang mana rangkaian tersebut ialah ragkaian karakteristik input dan rangkaian karakteristik output. Pada rangkaian digunakan dua resistor sebesar 330 Ω. Kemudian juga digunakan diode dengan tipe 2N222. Pada setiap rangkaian input maupun output ialah sama.
Pada prosedur percobaannya untuk karakteristik input, pertama yaitu menghubungkan rangkaian seperti pada gambar rangkaian. Atur VCC sehingga VCB = 0 V. Kemudian
mengubah IE dengan mengatur VEE sesuai tabel dan catat hasilnya. Kemudian ubah VCB = 1
V dan ulang mengukur VBE untuk perbedaan harga dari IE. Untuk karakteristik outputnya
hampir sama yaitu mengatur IE dengan mengubah tegangan VEE. Kemudian mengubah VBC
sesuai dengan nilai yang digunakan. Kemudian ukur IC untuk tiap-tiap perubahan niali VBC.
61 Pada percobaan yang pertama yaitu tentang mengenai karakteristik input. Sebelum melakukan merangkai semua komponen yang sudah ada, harus memahami gambar rangkaiannya, setelah itu baru merangkai semua komponennya. Pada percobaan yang pertama ini yaitu mencari nilai VBE. Untuk mendapatkan nilai VBE menggunakan IE dan juga VCB, namun untuk VCB sesuai dengan percobaan yang dilakukan dan tidak mempengaruhi nilai dari VBE. Jadi sebesar apapun nilai masukan dari VCB yang digunakan, maka nilai dari VBE tidak akan berubah. Sesuatu hal yang dapat mempengaruhi nilai dari VBE yaitu IE. Pada percobaan ini untuk nilai IE sebesar 0,2 mA dan didapatkan nilai VBE sebesar 0,65 volt. Setelah itu dilanjutkan melakukan percobaan yaitu dengan nilai IE sebesar 0,6 mA dan nilai dari VBE yang di dapatkan yaitu sebesar 1 volt.
Selanjutnya yaitu pada nilai dari IE sebesar 1 mA, dan didapatkan nilai VBE sebesar 1,2 volt. Selanjutnya pada nilai dari IE sebesar 2 mA dan di dapatkan nilai dari VBE sebesar 1,7 volt. Selanjutnya pada nilai dari IE sebesar 3 mA, dan di dapatkan nilai VBE sebesar 1,8 volt. Selanjutnya yaitu pada nilai IE sebesar 4 mA dan di dapatkan nilai VBE sebesar 2 volt. Dan yang terakhir pada nilai IE sebesar 6 mA dan ddi dapatkan nilai VBE sebesar 2,5 volt.
Setelah melakukan percobaan yang pertama dilanjutkan pada percobaan yang kedua yaitu tentang mengenai karakteristik output. Pada percobaan yang kedua kali ini merangkai kembali komponen, hal tersebut dikarenakan rangkaian pada percobaan yang kedua kali ini berbeda dengan percobaan yang pertama. Pada percobaan yang kedua kali ini yaitu mencari nilai dari IC. Untuk mendapatkan nilai dari IC dapat menggunakan VCB dan IE. Namun pada percobaan yang kedua ini sama halnya dengan percobaan yang pertama, nilai VCB tidak dapat mempengaruhi nilai dari IC. Hal ini yang akan dapat mempengaruhi nilai dari IC pada percobaan kali yaitu nilai dari IE.
Pada percobaan yang kedua kali untuk nilai IE sebesar 0,2 mA dan di dapatkan nilai IC sebesar 0,2 mA. Selanjutnya pada nilai IE sebesar 0,6 mA dan di dapatkan nilai IC sebesar 0,55 mA. Selanjutnya saat nilai IE sebesar 1 mA dan di dapatkan nilai IC sebesar 0,9 mA. Selanjutnya untuk nilai IE dinaikkan menjadi 2 mA, nilai dari IC yang akan di dapatkan yaitu sebesar 1,95 mA. Selanjutnya untuk nilai IC sebesar 3 mA dan di dapatkan nilai IC sebesar 2,6 mA. Selanjutnya yaitu pada saat nilai IE sebesar 4 mA dan di dapatkan nilai IC sebesar 4 mA. Kemudian dilanjutkan dengan nilai IE sebesar 5 mA, dari nilai IE tersebut di dapatkan nilai IC sebesar 4,9 mA. Dan untuk nilai IE yang terakhir yaitu sebesar 6 mA,di dapatkan nilai IC sebesar 5,5 mA.
62 Dari percobaan tersebut di dapatkan beberapa kesimpulan dari praktikum yang telah dilakukan yaitu semakin besar nilai IE yang di dapatkan, maka nilai VBE pada karakteristik input akan semakin besar dan nilai IC akan semakin besar pada karakteristik output.
63
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari yang kami lakukan, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :
1. Pada saat karakteristik input, semakin besar nilai IE yang digunakan maka nilai VBE yang di dapatkan akan semakin besar. Pada saat nilai IE 0,6 mA di dapatkan nilai VBE sebesar 0,65 volt sedangkan pada saat nilai IE sebesar 1 mA di dapatkan nilai VBE sebesar 1,2 volt.
2. Pada saat karakteristik output, semakin besar nilai IE yang digunakan maka nilai IC yang di dapatkan semakin besar. Pada saat nilai IE sebesar 2 mA di dapatkan nilai IC sebesar 1,95 mA sedangkan pada saat nilai 3 mA di dapatkan nilai IC sebesar 2,6 mA.
3. Pada karakteristik input, nilai VCB tidak dapat mempengaruhi nilai VBE. Pada saat nilai VCB sebesar 1 volt di dapatkan nilai VBE saat IE 0,2 mA dan 0,6 mA nilainya sama yaitu sebesar 0,65 volt dan 1 volt.
4. Pada saat karakteristik output, nilai VCB tidak akan mempengaruhi nilai IC. Pada saat nilai VCB semakin besar nilai IC selalu bernilai tetap. VCB bernilai 1 volt dan 2 volt nilai IC bernilai 0,2 mA saat IE bernilai 0,2 mA.
5. Pada saat pengambilan data, hasil data percobaan satu kelompok dengan kelompok lain berbeda dikarenakan salah saat pembacaan nilai data ataupun ada kerusakan pada alat yang digunakan disaat percobaan.
Lampiran
1. Kurva Karakteristik Input
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 0,65 1 1,2 1,8 2 2,2 3 VBE IE
2. Kurva Karakteristik Output
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 VCB IC IE= 6 IE= 5 IE= 4 IE= 3 IE= 2 IE= 1 IE= 0,6 IE= 0,3