BAB III
UNIT PERCOBAAN EL 03 KARAKTERISTIK TRANSISTOR
3.1. Maksud dan Tujuan Percobaan
Dalam praktikum EL 03 ini maksud dan tujuan dari percobaan adalah :
Agar praktikan dapat mengukur arus yang mengalir pada rangkaian dengan tegangan emitor dan tegangan kolektor yang berbeda – beda dari transistor jenis PNP dan NPN.
Agar praktikan dapat membuat grafik karakteristik suatu transistor.
Agar praktikan dapat mengerti apakah itu Transistor.
Agar praktikan dapat mengerti langkah – langkah percobaan dalam El – 03.
3.2. Alat Percobaan
Sebuah unit percobaan EL 03
Sebuah sumber tegangan 0 – 5 Volt DC
1 buah sumber tegangan 0 – 20 Volt DC
1 buah Cathode Ray Osciloscope (CRO)
Sebuah Audio Frequency Generator (AFG)
Sebuah Voltmeter 0 – 5 Volt DC
1 buah Multitester
3.3. Landasan Teori
Transistor adalah komponen elektronika yang terbuat dari bahan semi konduktor dan mempunyai tiga bagian pokok, yaitu: emitor,basis,dan kolektor. Kolektor mempunyai jenis bahan yang sama negatif atau positif. Sedang basis yang terletak antara kolektor dan emitor mempunyai jenis yang berlawanan,jika kolektor dari bahan janis N maka basisnya dari P begitu juga sebaliknya.
emitor-basis dan basis kolektor,maka dapatlah ditentukan type dari transistor tersebut,yaitu jenis NPN atau PNP.
Gambar 3.1 Simbol Dan Jenis Transistor. Reza Radiannor/151041006
Agar transistor dapat bekerja normal, maka dioda basis emitor harus diberi bias maju (forward bias) dan dioda basis kolektor diberi bias terbalik (reverse bias). Diberikannya bias demikian mendorong arus emitor mengalir ke kolektor.
Gambar 3.2 Pembiasan Transistor. Reza Radiannor/151041006
Transistor dapat dirangkai dalam tiga rangkaian konfigurasi yaitu konfigurasi common emitor, common kolektor, dan common base, yaitu:
Konfigurasi common emitor disebut juga ground emitor atau tunggal emitor, disebut demikian karena emitornya yang dibumikan atau digroundkan.
3.3.2. Konfigurasi common kolektor
Konfigurasi common kolektor disebut juga grounded colector atau tunggal kolektor, kolektor digroundkan.
Gambar 3.3 Rangkaian Common Emitor. Reza Radiannor/151041006
Konfigurasi ini disebut demikian karena basenya digroundkan, dinamakan juga ground base atau tunggal base.
Gambar 3.5 Rangkaian Common Base. Reza Radiannor/151041006
Transistor banyak digunakan dalam rangkaian elektronika, yang sebelumnya digunakan tabung hampa (vacum tube).
Adapun keuntungan – keuntungan dari transistor dibandingkan dengan tabung elektron adalah:
Ukuran fisiknya kecil.
Tidak mudah pecah.
Daya listrik yang diperlukan relatif rendah.
Efisiensi kerja relatif tinggi.
Kekurangan – kekurangannya dari transistor yaitu: Tidak tahan panas.
Tidak dapat menghasilkan frekuensi tinggi yang bertenaga besar.
Penguatan yang dihasilkan lebih kecil daripada tabung hampa.
3.4 Langkah Percobaan
Dalam percobaan ini, yang hanya digunakan adalah rangkaian common base. Pada konfigurasi basis, signal input diberikan antara emitor dan basis, sedang signal output diambil antara kolektor dan base. Basis merupakan hubungan antara input dan output bersama.
Gambar 3.6 Skema Rangkaian Common Base Untuk Percobaan. Reza Radiannor/151041006
a. Saklar S1 dan S2 terbuka off
b. Mengatur R3 = 500 sampai dengan 1000 ohm.
Jangan merubah harga R3 yang sudah diatur pada harga minimum selama percobaan ini, sebab dapat merusakkan transistor.
c. Menghubungkan S2 atur tegangan E2, sehingga tegangan kolektor dan basis Vcb = 1 Volt.
d. Menghubungkan S1 (ON) dan mengatur R1 sehingga arus pada emitor IE = 1 mA.
e. Mengulangi berturut – turut sampai IE = 9 mA untuk VCB tetap pada tegangan 1 Volt.
f. Lakukan demikian pula untuk VCB tetap 10 Volt.
Untuk ketepatan pengukuran Ib sering perlu pengaturan kembali sesuai dengan yang diperlukan.
3.4.2. Rangkaian percobaan seperti gambar 3.6
Pada konfigurasi common base, maka Ic = Ie – Ib. Hitunglah dan catatlah Ic data diatas dengan merubah Ib dari mikroamper menjadi miliamper.
Dari data diatas (data kedua), buatlah grafik antaraIc – Vcb untuk berbagai harga Ie. Tuliskan untuk setiap besarnya Ie yang bersangkutan. Anggaplah perubahan Veb = 6 Volt ke Veb = 10 Volt itu linier.
3.4.4. Membuat garis beban (load line) pada grafik Ic – Vcb
a. Dengan memisalkan Veb = 6 Volt, bila Ic = nol didapat titik mati (titik cut off).
b. Untuk Veb = 6 dan tahanan beban 500 Ohm didapat Ic (arus colector) maksimum, atau titik jenuh (titik saturate).
Ic = Ic = Vcb
R mA
c. Menggambar pada grafik tegangan Veb = 6 Volt pada Ic = 0 dan Ic yang telah dihitung.
d. Menbghubungkan kedua titik ini dengan sebuah garis lurus, ini merupakan garis beban untuk R3 = 500 Ohm.
3.4.5. Membuat grafik signal di garis beban dan membuat Gelombang sinus
Menentukan titik potong X antara garis beban dan grafik 6 mA.
Perpotongan garis beban dengan Ie = 7 mA disebut N dan perpotongan Ie = 5 mA disebut M.
Membuat garis tegak lurus dari titik N, X, dan M pada garis 500 Ohm di sebelah kanannya.
Membuat garis vertikal dari titik N, X, dan M hingga memotong
sumbu Veb.
Arus emitor berubah – ubah sebesar 2 mA di sekitar titik kerja dari 6 mA.
Signal input akan mengakibatkan “bias” yang merubah 1 mA ke arah Plus dan Min dari titik kerja 6 mA yang ditentukan.
Menggambar gelombang sinus antara tegak lurus dengan X di tengah – tengah. Gelombang sinus ini adalah arus signal input Ic.
3.4.6. Mencari gain arus
a. Gain arus Ai pada konfigurasi Cb ialah:
X ¿Ic
Ie Dengan Vce konstan
b. Dari Ic (lihat grafik) tentukan perubahan arus Ic pada titik N dan M.
c. Menghitung gain arusnya:
Ai = IbIc mA
3.4.7. Mencari Tegangan Input pp pada Emitor
a. R3 diatur tetap sebesar 500 Ohm – 1000 Ohm sebagai tahanan
beban kolektor.
b. Melepas mikro ampermeter dan menghubungkan ke kawat biasa. c. Melepaskan Voltmeter dari kolektor dan menghubungkan ke kutub
negative, E2 disambung lagi.
d. Mengatur R1 agar arus emitor menjadi 6 mA dan mengatur
tegangan E2 = 6 Volt.
e. Gain tegangan dari rangkaian CB tergantung pada perbandingan tahanan input tahanan output.
f. Dengan menggunakan tegangan output 2 Volt pp dan tegangan input pp yang didapat, menghitung dan mencatat gain tegangan dari penguat CB.
3.5. Hasil Percobaan
III. Diketahui : Vcb : 6 volt IC : 0
Jika : Tahanan beban 500 Ohm
Berapa arus yang mengalir melalui tahanan beban R3 (Ic), jika transistor tidak mempunyai tahanan dalam.
Berapa arus pada kolektor (Ic)
Ic=Vcb
R (mA)
Ic= 6
500 = 0,012 A = 12 mA
V. Tugas :
1. Transistor dapat dirangkai dalam tiga konfigurasi sebutkan dan gambarkan ketiga macam konfigurasi tersebut!.
Jawab :
A. Konfigurasi Common Emitor
B. Konfigurasi Common Colector
2. Apa keuntuangan dan kekurangan dari sebuah transistor?. Jawab :
Keuntungan penggunaan ruang yg lebih kecil dari pada rangkaian dua buah transistor biasa dengan konfigurasi yg sama
Kekurangan bahwa transistor tidak tahan pana, tidak menghasikan frekuensi tinggi yg bertenaga besar
3. Dalam konfigurasi common base apa pengaruhnya arus emitor terhadap kolektor?
Jawab :
kolektor mempunyai jenis bahan yg sama negatif atau positif. Sedangkan basis yg terletak antara kolektor dan emitor mempunyai jenis yg berlawanan.
VI. Analisa data
( rumus : IC = Ie – Ib)
KESIMPULAN
Dapat disimpulkan bahwa dalam praktek EL-03 ini kami dapat lebih mengetahui karakteristik transistor jenis PNP maupun jenis NPN.
Kita dapat pula membuat grafik karakteristik suatu transistor. Setiap transistor mempunyai tahanan dalam.
DAFTAR PUSTAKA
Pelatihan Elektronika Tingkat Dasar, Institut Sains dan Teknologi Akprind, Yogyakarta.
Malvino, Albert Paul. 1984. Prinsip-Prinsip Elektronika. Jakarta; Erlangga
Http:\\.id.wikipedia.org/wiki/transistor” kategori transistor. Diakses pada tanggal 16 oktober 2015, pukul 23.30 WIB
Buku Panduan Praktikum Elektronika Dasar. Yogyakarta : Institut Sains & Teknologi AKPRIND.
