UTS ELEKTRONIKA LANJUT TAHUN AKADEMIK 2008/2009
Tutup Buku (60 menit) Dosen : John Adler, M.Si
KUMPULAN SOAL QUIZ_UTS & UAS ELEKTRONIKA LANJUT
UTS TIPE A (21 April 2006) Bab 9 Model AC
1. Pada rangkaian bypass, bagian atas dari kapasior adalah:
a. Terhubung buka b. Terhubung singkat
c. Ground mekanis d. Ground AC
QUIZ-1 (1/3/2008) Bab 9 Model AC
1. Kapasitor kopling adalah:
a.
DC terhubung singkatb.
AC terhubung bukac.
DC terhubung buka dan AC terhubungsingkatd.
DC terhubung singkat dan AC terhubungbuka 2. Dengan membuat semua sumber DC menjadi nol adalah salah satu langkah untuk memperoleh:a.
Rangkaian ekivalen DCb.
Rangkaian ekivalen ACc.
Rangkaian penguat lengkapd.
Rangkaian Voltage-Divider Biased (VDB) 3. Untuk mengurangi distorsi pada penguat CE, berarti mengurangi:a.
Arus emiter DCb.
Tegangan basis-emiterc.
Arus kolektord.
Tegangan basis AC4. Rangkaian ekivalen AC diturunkan dari rangkaian semula dengan menghubungsingkatkan semua:
a.
Resistorb.
Kapasitorc.
Induktord.
Transistor5. Pada rangkaian bypass, bagian atas dari kapasior adalah:
a.
Terhubung bukab.
Terhubung singkatc.
Ground ACd.
Ground mekanis1. Kapasitor kopling adalah:
c. DC terhubung buka dan AC terhubung singkat
2. Dengan membuat semua sumber DC menjadi nol adalah salah satu langkah untuk memperoleh:
b. Rangkaian ekivalen AC
3 Untuk mengurangi distorsi pada penguat CE, berarti mengurangi:
d. Tegangan basis AC
4. Rangkaian ekivalen AC diturunkan dari rangkaian semula dengan menghubungsingkatkan semua:
b. Kapasitor
5. Pada rangkaian bypass, bagian atas dari kapasior adalah:
c. Ground AC
UTS TIPE A (21 April 2006) BAB 10 : Penguat Tegangan
2. Bati tegangan berbanding langsung dengan:
a.
β
b. Hambatan kolektor ACc.
r
e' d. Tegangan kolektor DCUTS TIPE A (21 April 2006) BAB 10 : Penguat Tegangan
3. Penguat memiliki dua buah garis beban karena:
a. Memiliki hambatan kolektor AC dan DC b. DC dan AC tindakannya yang berbeda c. Memiliki dua rangkaian ekivalen d. Semua benar
4. Saat titik Q berada ditengah garis beban AC, tegangan keluaran puncak ke puncak maksimumnya adalah:
a. VCEQ b. 2 VCEQ
c. ICQ d. 2 ICQ
5. Salah satu keuntungan penguat dorong-tarik kelas B adalah:
a. Tidak ada aliran arus quiescent b. Efisiensinya lebih besar dari kelas A c. Efisiensi maksimumnya 78,5 % d. Semua benar
6. Garis beban AC biasanya:
JURUSAN TEKNIK KOMPUTER
FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU
KOMPUTER
a. Sama dengan garis beban DC b. Memiliki kemiringan yang lebih kecil dari garis beban DC
c. Lebih curam daripada arus beban DC d. Horisontal
QUIZ-2 (2/4/2008)
BAB 10 : Penguat Tegangan
TIPE A 6. Jika kapasitor bypass terlepas, tegangan input AC akan :a.
Menurunb.
Meningkatc.
Tetap samad.
Sama dengan nol7. Dalam sebuah penguat swamped, efek dari dioda emiter menjadi :
a.
Penting untuk bati teganganb.
Kritis untuk impedansi inputc.
Signifikan untuk analisad.
Tidak penting8. Jika hambatan beban terlepas, tegangan output AC akan :
a.
Menurunb.
Meningkatc.
Tetap samad.
Sama dengan nol9. Impedansi input dari basis meningkat jika :
a. β
meningkat b. Tegangan sumber meningkatc. β
menurund.
Hambatan kolektor AC meningkat10. Resistor umpan balik :
a.
Membuat stabil bati tegangan b. Meningkatkan distorsic.
Meningkatkan hambatan kolektord.
Menurunkan impedansi inputQUIZ-2 (2/4/2008)
BAB 10 : Penguat Tegangan
TIPE B11. Jika resistor kolektor terhubung singkat, tegangan output AC akan :
a.
Menurunb.
Meningkatc.
Tetap samad.
Sama dengan nol12. Jika resistor emiter terlepas, tegangan input AC akan :
a.
Menurunb.
Meningkatc.
Tetap samad.
Sama dengan nol13. Dibanding sebuah tingkat CE, sebuah penguat swamped memiliki impedansi input yang :
a.
Lebih kecilb.
Samac.
Lebih besard.
Nol14. Yang termasuk dalam hambatan kolektor AC dari tingkat pertama :
a. Hambatan beban b. Impedansi input tingkat pertama
c. Hambatan emitter tingkat pertama
d.
Impedansi input tingkat kedua 15. Tegangan output dari sebuah tingkat CE biasanya :a.
Konstanb. Tergantung pada
r
e'c.
Kecild.
Lebih kecil dari satuSoal Objektif (30 point)
QUIZ-3 (29 MEI 2008) BAB 11 : PENGUAT DAYA 16. Arus kolektor tetap adalah :
a.
Arus kolektor DCb.
Arus kolektor ACc.
Arus kolektor totald.
Arus pembagi tegangan17. Salah satu keuntungan penguat dorong-tarik kelas B adalah :
a.
Tidak ada aliran arus quiescentb.
Efisiensinya lebih besar dari kelas Ac.
Efisiensi maksimumnya 78,5 %d.
Semua benar18. Dalam penguat kelas A, arus kolektor mengalir selama :
a.
Kurang dari setengah siklusb.
Kurang dari seluruh siklusc.
Setengah siklusd.
Seluruh siklus19. Rasio penolakan mode bersama :
a.
Sangat rendahb.
Sering diekspresikan dalam desibelc.
Sama dengan perolehan tegangand.
Sama dengan perolehan tegangan mode bersama20. Arus tail dari penguat diferensial adalah :
a.
Setengah arus kolektorb.
Sama dengan arus kolektorc.
Dua kali arus kolektord.
Sama dengan perbedaan arus basis21. Sinyal mode bersama diterapkan pada :
a.
Masukan tak terbalikb.
Masukan terbalikc.
Kedua masukand.
Sisi atas resistor tailUAS (21 JUNI 2006):
BAB 21 : TAPIS-TAPIS AKTIF @2 POINT
7. Q dari suatu tapis jalur sempit selalu :
a. Kecil b. Lebih kecil dari 1
c. Sama dengan BW dibagi dengan f0 d. Lebih besar dari 1 8. Tingkat tapis aktif orde pertama mempunyai :
a. Dua penguat operasional b. Tiga resistor
c. Satu kapasitor d. Q yang tinggi
9. Jika bandwidth bertambah :
a. Nilai roll-off bertambah b. Nilai riak tampak dalam stopband c. Frekuensi tengah berkurang d. Q berkurang
UAS (14 JUNI 2008):
BAB 21 : TAPIS-TAPIS AKTIF Soal Objektif (@ 5 point)
22. Tingkat tapis aktif orde pertama mempunyai :
a.
Satu kapasitorb.
Dua penguat operasionalc.
Tiga resistord.
Q yang tinggi23. Tapis all-pass kadang-kadang disebut :
a.
Tapis Tow-Thomasb.
Penyama tundac.
Tapis KHNd.
Tapis variabel tetap24. Q dari suatu tapis jalur sempit selalu :
a.
Kecilb.
Sama dengan BW dibagi dengan f0c.
Lebih kecil dari 1d.
Lebih besar dari 110. Jika bandwidth bertambah :
a. Nilai roll-off bertambah b. Nilai riak tampak dalam stopband c. Frekuensi tengah berkurang d. Q berkurang
UTS TIPE A (21 April 2006) BAB 17 : Penguat Differensial
11. Arus tail dari penguat differensial adalah :
a. Setengah arus kolektor b. Sama dengan arus kolektor
c. Dua kali arus kolektor d. Sama dengan perbedaan arus basis 12. Saat kedua terminal masukan penguat differensial digroundkan :
a. Arus basisnya sama b. Arus kolektornya sama
c. Biasanya muncul tegangan kesalahan
keluaran d. Tegangan keluaran AC sama dengan nol
13. Arus offset masukan biasanya :
a. Kurang dari arus bias masukan b. Sama dengan nol
c. Kurang dari tegangan offset masukan d. Tidak penting saat resistor basis digunakan UAS (21 JUNI 2006):
BAB 18 : PENGUAT OPERASIONAL @2 point
14. Frekuensi cutoff penguat operasional sama dengan frekuensi perolehan satu dibagi dengan :
a. Frekuensi cutoff b. Satu
c. Perolehan tegangan kalang-tertutup d. Perolehan tegangan common-mode
15. Jika frekuensi cutoff adalah 15 Hz dan perolehan tegangan kalang-terbuka midband adalah 1.000.000, frekuensi perolehan satu adalah :
a. 25 Hz b. 1,5 MHz
c. 1 MHz d. 15 MHz
UAS (14 JUNI 2008):
BAB 18 : PENGUAT OPERASIONAL Soal Objektif (@ 5 point)
25. Jika kedua tegangan sumber adalah ± 15 Virtual, nilai MPP penguat operasional paling dekat adalah :
a.
0b.
+ 15 Vc.
– 15 Vd.
30 V26. Saat distorsi slew rate gelombang sinus terjadi, outputnya :
a.
Lebih besarb.
Muncul dalam bentuk segitigac.
Normald.
Tidak memiliki offset27. Kapasitor kompensasi mencegah :
a.
Perolehan teganganb.
Osilasic.
Arus offset inputd.
Bandwidth dayaUAS (21 JUNI 2006):
BAB 19 : UMPAN BALIK NEGATIF @2 point 16. Dengan umpan balik negatif, sinyal yang kembali :
a. Menolong sinyal masukan b. Proporsional dengan arus keluaran
c. Melawan sinyal masukan d. Proporsional dengan perolehan tegangan differensial
17. Penguat VCVS mendekati sebuah :
a. Penguat arus yang ideal b. Konverter tegangan ke arus yang ideal c. Konverter arus ke tegangan yang ideal d. Penguat tegangan yang ideal
UAS (21 JUNI 2006):
Bab 20 : RANGKAIAN PENGUAT OPERASIONAL LINEAR
SOAL OBJEKTIF (2 poin)
18. Pada rangkaian perata-rata, resistansi masukan adalah : a. Sama dengan resistansi umpan balik b. Tidak sama
c. Lebih besar daripada resistansi umpan balik d. Lebih kecil daripada resistansi umpan balik 19. Sebuah konverter D / A dengan empat masukan memiliki :
a. Delapan keluaran b. Enam belas nilai keluaran
c. Dua keluaran d. Empat nilai keluaran
20. Pada rangkaian penguat operasional linear :
a. Sinyal selalu berbentuk gelombang sinus b. Impedansi masukan secara ideal tak hingga c. Penguat operasional tidak menjadi jenuh d. Produk perolehan-bandwidth adalah konstan
QUIZ 2 (TAHUN AKADEMIK 2005/2006)
Bab 20 : RANGKAIAN PENGUAT OPERASIONAL LINEAR
SOAL OBJEKTIF (2 poin)
21. Sebuah konverter D / A adalah aplikasi dari :
a. Penguat penjumlah b. Penguat non pembalik
c. Konverter tegangan ke arus d. Rangkaian Bandwidth yang dapat diatur 22. Sebuah konverter D / A dengan empat masukan memiliki :
a. Delapan keluaran b. Enam belas nilai keluaran
c. Dua keluaran d. Empat nilai keluaran
3. Pada rangkaian perata-rata, resistansi masukan adalah :
a. Sama dengan resistansi umpan balik b. Tidak sama c. Lebih besar daripada resistansi umpan
balik d. Lebih kecil daripada resistansi umpan balik
QUIZ 2 (TAHUN AKADEMIK 2005/2006) Bab XVIII : PENGUAT OPERASIONAL
23. Penguat penjumlah dapat memiliki :
a. Dua sinyal masukan atau lebih b. Perolehan tegangan kalang-terbuka yang kecil
c. Impedansi masukan kalang-tertutup tak hingga
d. Tidak lebih dari dua sinyal masukan
QUIZ 2 (TAHUN AKADEMIK 2005/2006) Bab XIX : UMPAN BALIK NEGATIF
24. Daerah antara passband dan stopband disebut :
a. Transisi b. Tengah
c. Riak d. Atenuasi
25. Frekuensi tengah dari tapis bandpass selalu sama dengan :
a. Bandwidth dibagi dengan Q b. Rata-rata geometris dari frekuensi cutoff
c. Bandwidth d. Frekuensi 3 dB
26. Penguat VCVS mendekati sebuah :
a. Penguat arus yang ideal b. Konverter tegangan ke arus yang ideal c. Konverter arus ke tegangan yang ideal d. Penguat tegangan yang ideal 27. Ada berapa banyak jenis umpan balik negatif :
a. Empat b. Tiga
c. Satu d. Dua
28. Bati tegangan berbanding langsung dengan:
a. Penguat operasional bekerja terbaik b. Perolehan tegangan adalah maksimum c. Terjadi distorsi d. Terjadi operasi linear
UTS TIPE A (21 April 2006) BAB 9 : Model AC
PENGUAT MODEL AC (15 poin)Lihat gambar di samping. Hitunglah frekuensi terendah yang akan menghasilkan bypass yang baik ?
QUIZ-1 (1/3/2008 & Ga-Ge 2008/2009) BAB 9 : Model AC
Soal Essay (@10 point)
1. (10 point) Perhatikan rangkaian di bawah ini diketahui tegangan sumber kolektor 15 V dan tegangan sumber AC sebesar 2 mV. Hitung :
a.Tegangan DC dan arus DC? Asumsikan : semua kapasitor dalam keadaan terhubung buka b. Resistansi DC dioda emiter
V
BB= R
2R
1+ R
2. V
CC=V
BV
BE=V
B−V
EI
E= V
ER
E=I
CI
B=0
V
CC=V
C+ I
CR
CR
'E= V
BEI
EV
BB= R
2R
1+ R
2V
CC= 0 , 470 K
2 K +0 , 470 K 15 = 7,05K
2,47K V = 2,85 V =V
BV
BE=V
B−V
EV
E=V
B−V
BE=2 , 85−0,7= 2,15 V I
E= V
ER
E= 2, 15
220 =0 , 00977 A = 9,77 mA= I
CI
B=0
V
CC=V
C+ I
CR
CV
C=V
CC−I
CR
C=15− ( 9 , 77 mA . 0 , 68 K ) = 15-6,64=8,36 V
R
'E= V
BEI
E= 0,7V
9 , 77 mA =0,07165 K Ω=71,65 Ω QUIZ 1 (8 MARET 2009):
BAB IX: Penguat AC
PENGUAT CB
Perhatikan rangkaian di samping ini.
Gambarkan garis beban dc dan garis beban AC (grafik IC sebagai sumbu Y terhadap VCB sebagai sumbu X)
Garis beban dc:
Garis beban AC:
UTS TIPE A (21 April 2006)
BAB 10 : PENGUAT TEGANGAN (25 poin)
Dari rangkaian penguat banyak tingkat di atas. Hitunglah tegangan kolektor AC dalam tingkat pertama, bati tegangan total, serta berapakah tegangan keluaran dari resistor beban (Diketahui
β
=100,r
e' =22,7 ohm) ?QUIZ-2 (2/4/2008) (19 APRIL 2010)& (12/4/2013) BAB 10 : Penguat Tegangan
TIPE ASoal Essay (@10 point)
V
CE(Cutoff)=V
CC=V
CB(Cutoff)I
C(saturasi)= V
EER
EI
E= I
C(saturasi)=I
CQV
CB=V
CC− I
CR
C=V
CBQV
CB(Cutoff)=V
CBQ+ ( I
CQxr
AC)
r
AC= R
C// R
LI
C(saturasi)= I
CQ+
V
CBQr
ACV
BB= R
2R
1+ R
2.V
CC VBB=(
IE.RE)
+0,7r
e
'
= 25 mV
I
EZ
in(base)= β .r
'eTingkat pertama Z
in(stage)
=R
1// R
2// βr
e'v
in=
Z
in(stage)Z
in(stage)+ R
GV
gr
C= R
C// Z
in(stage) A1=rC re' .
Tingkat kedua
v
C= A
1. v
inr
C=R
C// R
L A2=rC re' .
V
BB= R
2R
1+ R
2.V
CC……….…
2,8 V= 0,47K
R 1 + 0,47K 15
2,8R 1 +(2,8x0,47K)= 0,47Kx15 R 1 =0,47K. ( 15 −2,8 ) = 5,73K
2,8 =2,04K
V
BB= ( I
E. R
E) +0,7 …...
2,8 V= ( I
E.0 , 22 K ) + 0,7
2,8− 0,7
0 , 22 K =I
E=9 , 54 mA
r
e'= 25 mV
I
E……… r
e'= 25 mV
9 , 54 mA =2 , 62 Ω Z
in(base)= β .r
'e…... Z
in (base)
=100. 2,62=0,262 K Ω Tingkat pertama
Z
in(stage)
=R
1// R
2// βr
e'
…...
Z
in(stage)=2 ,04 K // 0 , 47 K // 0 ,262 K = 0,155 K Ω
Perhatikan rangkaian di atas jika diketahui tegangan sumber basis 2,8 V, tegangan input 0,4 mV, Beta (penguatan arus) sebesar 100. Hitunglah :
a.Hambatan R1 b. Hambatan emiter AC c. Tegangan generator d.Bati tegangan tingkat 1 e. Bati tegangan tingkat 2 f. Tegangan kolektor
v
in=
Z
in(stage)Z
in(stage)+R
GV
g…...
0,4 mV = 0,155K
0,155K +0,6K V
gV
g= 0,4mV
0,2 =2 mV
r
C= R
C// Z in
( stage ) …... r
c=0,68K//0,1 55K=0,13 K Ω
A
1= r
Cr
e'.
…...
A
1= 0 , 13 K
2 , 62 .=49 , 6
Tingkat kedua
v
C= A
1. v
in…... v
C= 49 , 6. 0,4 mV =19 , 84 mV
r
C= R
C// R
L………... r
C=0 , 68 K // 2,7 K =0 , 54 K Ω
A
2= r
Cr
e'.
…...
A
2= 0 , 54 K
2 , 62 =206 , 1
QUIZ-2 (2/4/2008 & 22/9/2008)
BAB 10 : Penguat Tegangan
TIPE B Soal Essay (@10 point)V
BB= R
2R
1+ R
2.V
CC VBB=(
IE.RE)
+0,7r
e
'
= 25 mV
I
EZ
in(base)= β .r
'eTingkat pertama Z
in(stage)=R
1// R
2// βr
e'v
in=
Z
in(stage)Z
in(stage)+ R
GV
gr
C= R
C// Z
in(stage) A1=rC re' .
Tingkat kedua
v
C= A
1. v
inr
C=R
C// R
L A2=rC re' .
UTS
PENGUAT TEGANGAN
(50 poin)Perhatikan rangkaian di atas jika diketahui tegangan sumber basis 4 V, tegangan input 2,48 mV, Beta (penguatan arus) sebesar 100. Hitunglah :
a.Hambatan R1 b. Hambatan emiter AC c. Tegangan generator e.Bati tegangan tingkat 1 e. Bati tegangan tingkat 2 f. Tegangan kolektor
Penguat dua tingkat di atas. Jika diketahui β = 100 untuk masing-masing tingkat, hitunglah :
a.Tegangan kolektor AC dalam tingkat pertama
b.
Tegangan output resistor beban
c. 1. Penguat Tegangand.
r
e'= v
bei
eA= r
c. r
e'e. Impedansi input basis pertama :
Z
in basis= β .r
'ef. Impedansi input tingkat pertama :
Z
in ( tingkat) = R
1// R
2// βr ' e
g. Sinyal input basis pertama :
v
in=
Z
in(tingkat )Z
in(tingkat)
+ R
gV
gh. Impedansi input tingkat kedua :
Z in
( tingkat ) = R
1// R
2// βr ' e
i. Maka hambatan kolektor AC tingkat pertama:
r
c= R
C// Z
in(tingkat)j. Bati tegangan tingkat pertama :
A
1= R
C// Z
in(tingkat)r
e'k. Tegangan kolektor AC tingkat pertama :
v
c= A
1. v
inl. Sedangkan hambatan kolektor AC tingkat kedua :
r
c= R
C// Z
in(tingkat)m.Bati tegangan tingkat kedua :
A
2= R
C// Z
in(tingkat)r
e'n. Tegangan output AC dari resistor beban :
v
out= A
2. v
cUTS TIPE A (21 April 2006)
PENGUAT DAYA (15 poin)
Jika sebuah penguat operasi kelas A memiliki tegangan keluaran puncak ke puncak 15 V diantara hambatan beban 1 Kohm. Berapakah bati dayanya jika daya masukannya 400 mW ?
QUIZ-3 (29 MEI 2008):
BAB 11 : PENGUAT DAYA (40 point)
V
BB= R
2R
1+ R
2. V
CCV
E=V
BB−V
BE,
dimana V
BE=0,7 V V
CE=V
CC−V
EI
C(SAT)= V R
CEC
I
E= V
ER
EI
C=I
E= I
CQV V
CCEQ=V =V
CC−I
C−V
CR
ECP
D=V
CEQ. I
CQI
BIAS= V
CCR
1+ R
2I
dc=I
BIAS+ I
CQP
dc= I
dc.V
CCMPP=2. V
CEQη= P
OUTP
dc.100 % P
OUT= P
L= MPP
28 . R
LZ
IN(STAGE)=R
1// R
2// Z
IN(BASIS)PIN=
VIN2
8 .ZIN(STAGE)
G= P
OUTP
INQUIZ 1 (8 MARET 2009):
BAB IX: Penguat DAYA
V
BB= R
2R
1+R
2.V
CC VBB=(
IE.RE)
+0,7r
e
'
= 25 mV
I
EZ
in(base)= β .r
'eQUIZ #2 (PENGUAT DAYA) SENIN / 15 MARET 2010
Dari rangkaian bias pembagi tegangan (VDB), diketahui tegangan sumber kolektor 15 V dan tegangan sumber AC sebesar 35 mV.
a. Hitunglah daya beban jika diketahui efisiensi daya 1,47 % dan nilai daya DC atau PS 20,4 mWatt.
b. Dari rumusan Arus DC (IS) adalah jumlah dari arus bias dan arus kolektor (arus kolektor pada titik Q = ICQ) :
Perhatikan rangkaian di atas jika tegangan input (Vin ) = 35 mV. Hitunglah :
a. Hambatan RC jika diketahui IC (SAT) = 2,07 mA b. Daya disipasi ( PD )
c. Efisiensi
(η )
d. Bati daya ( G ) jika zin basis = 3K
Perhatikan rangkaian di samping,
Jika diketahui tegangan sumber basis 2,8 V, tegangan input 0,4 mV, Beta (penguatan arus) sebesar 100. Hambatan R2 = 470 Ohm, hambatan kolektor = 680 Ohm, dan hambatan emiter = 220 Ohm Hitunglah :
a.Hambatan R1 b. Arus emiter
c.Hambatan emiter AC d. Impedansi input basis
I
S= I
BIAS+ I
CQ.. .. . Buktikan P
S= V
CC2R
12( 1+ R R
2E− [ R R
12E. . 0,7 V
CC])
dim ana : P
S=V
CC. I
SR
12=R
1+ R
2I
BIAS= V
CCR
1+ R
2I
CQ= V
BB−0,7 R
Ec. Dari pembuktian rumus (b), hitunglah daya DC ??
d. Hitung juga arus kolektor pada titik Q sesuai dengan rumus (b) jika diketahui arus DC 1,36 mA ??
e. Hitung juga berapa nilai tegangan keluaran puncak maksimum dan tegangan keluaran puncak ke puncak maksimum ???
Vcc
51kΩ RL
2kΩ RE 3.9kΩ
R2 35 mV
8.2kΩ Rc 22kΩ
R1
a . η= P
LP
S.100 % ... P
L= η
100% . P
S= 1 , 47 %
100% .20 , 4 mW =0,3 mWatt
b . I
S= V
CCR
12+ V
BB−0,7
R
E= V
CCR
12+ ( R R
212. V
CC) −0,7
R
EP
SV
CC= V
CCR
12+ ( R
2. V
CC)
R
12. R
E− 0,7
R
E... P
S= V
CC2R
12+ R
2.V
CC2R
12. R
E− 0,7 .V
CCR
EP
S= V
CC2R
12( 1+ R R
2E− R R
12E. .0,7 V
CC) ( terbukti ) c . P
S= 15
225 , 9 K Ω ( 1+ 3,9 2 K K Ω Ω − 25 , 9 K Ω .0,7
2 K Ω .15 ) = 8 ,69 mW ( 1 +1 , 95− 18 30 , 13 ) = 20 , 42mWatt
d . 1,36 mA = 15
25 , 9 K Ω + I
CQ... I
CQ=1 ,36−0 , 58=0 ,78 mA e . MP= I
CQ. r
C=0 , 78 . ( R
C// R
L) =0 ,78 . ( 8,2 8,2 K K Ω Ω+51 .51 K K Ω Ω ) =5,5Volt
MPP=2MP =11 Volt
QUIZ 2 (3 JUNI 2009):
BAB XIII & XIV JFET-MOSFET dan BAB XXI : TAPIS AKTIF
Voltage Divide Base (VDB) Common Source
VG= R2
R1+R2.VDD VS=
(
IS.RS)
Is=ID
VGS=VG−VS
ID=IDSS.
(
1−VVGSoffGS)
2JAWAB : V
G= 500 K
( 22+500 ) K . 2V =1,9V
V
S= ( I
S. R
S) =I
D.2 K= 0,1mA . 2 K =0,2 V V
GS=V
G−V
S=1,9−0,2=1,7 V
I
D= I
DSS. ( 1− V V
GSoffGS)
2.. .. . .. .. .. . I
DSS= I
D( 1− V V
GSoffGS)
2= 0,1 mA
( 1+ 1,7 8 )
2= 0,1
1 , 47 =0 ,068 mA
Perhatikan rangkaian di atas,
Jika diketahui hambatan generator 5 KOhm, Hambatan pembagi tegangan masing-masing (R1=22 KOhm dan R2=500 KOhm), dengan hambatan drain 40 KOhm, Potensial sumber drain 2 V. Hambatan source 2 KOhm. Hambatan beban 1,53 KOhm sedangkan arus drain 0,1 mA.
Hitunglah :a. Arus drain source b. Potensial Gate-source
Diketahui :
R1= 22 KOhm dan R2= 500 KOhm
Rd= 40 KOhm, Vdd= 2 V Rs = 2 KOhm.
RL=1,53 KOhm Id = 0,1 mA.
Hitunglah :
a. Arus drain source (Idss???) b. Potensial Gate-source (Vgs)
Common Source JFET Amplifier
g
m= g
mo. ( 1− V V
GSoffGS) A
V= V V
0iV
0=i
d. Z
oID=IDSS.
(
1−VVGSoffGS)
2i
d=− g
m.V
iZ
o= r
d// R
LZ
in= R
G// R
GSV
GSoff=− 2 . I
DSSg
moJAWAB :
a. Z
in=R
G// R
GS≃R
G=5 K Ω b. Z
o= r
d// R
L≃ R
L=10 K Ω
c.
A
V= V
0V
i= i
d. Z
oV
i= − g
m. V
i. Z
oV
i=−g
m. 10 K Ω
g
m=g
mo. ( 1− V V
GSoffGS) =2 mS . ( 1− V −8
GSoff)
Perhatikan rangkaian di atas,
Jika diketahui Hambatan Gate 5 Kohm, Hambatan dc Gate-Source (untuk JFET yang ideal adalah infinite karena arus gate sama dengan nol. Andaikanlah besar hambatannya 0,5 MOhm). Sedangkan hambatan dc Beban Drain 10 KOhm dengan hambatan AC drain sangat besar dibandingkan dengan hambatan dc Beban Drain misalkan 1 MOhm. Potensial Sumber Input 2 V. Hambatan Source 2 KOhm. Arus Drain Maksimum (Arus Drain-Source) 2 mA. Transkonduktansi maksimum 2 mS (milli Siemens)
Hitunglah :
a. Impedansi Input b. Impedansi Output c. Penguatan Tegangan d. Arus drain dc e. Transkonduktansi (dalam satuan mS)
Diketahui :
RG= 5 KOhm RGS= 0,5 MOhm, VDD= 2 V Rs = 2 KOhm. RL=10 KOhm IDSS = 2 mA
rd = 1 MOhm gmo = 2 mS
Hitunglah :
a. Zin b. Zo c.Av d.ID e. gm
V
GSoff=− 2 . I
DSSg
mo=− 2. 2 mA
2mS =−2 Volt
Jadi
g
m=2 mS . ( 1− −8 −2 ) =−6 mS
dan
A
V= 6 mS . 10 K Ω=60
d.
I
D= I
DSS. ( 1 − V V
GSoffGS)
2=2 mA . ( 1− −8 −2 )
2=18 mA
e. g
m=−6 mS
UAS (14 JUNI 2008):
BAB XXI : TAPIS-TAPIS AKTIF
0 2 4 6 8 10 12 14
0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
GRAFIK
Ko Kc K3
Nilai Q
Konstanta K
A
V= R
2R
1+1 Q= 1
3− A
V, f
P= 1
2 πR . C
Lihat gambar di samping. Tapis lowpass VCVS
Diketahui :
C = 220 pF, R = 50 K
Ω, R
1=5,7 K
ΩHitunglah :
a. (8 point) R
2jika diketahui nilai A
V= 2,75 b. (3 point) Nilai Q
c. (10 point) Frekuensi kutub
d. (17 point) Frekuensi : resonansi, cutoff,
3dB, dan nilai riak dalam desibel (Lihat
Grafik di bawah, cari nilai K
OK
CK
3yang
sesuai dengan nilai Q yang ananda
peroleh)
f
O= f
PK
Of
C= f
PK
Cf
3dB= f
PK
3A
P( dB )=20log Q
QUIZ 2 (GaGe, 15 Desember 2008):
Bab XXI : TAPIS AKTIF
TAPIS HIGHPASS VCVS ORDE KE-2
0 2 4 6 8 10 12 14
0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
GRAFIK
Ko Kc K3
Nilai Q
Konstanta K
(50 point) Lihat gambar di samping.
Diketahui :
C = 1 nF, R = 30 K
Ω, R
1=10 K
Ω, R
2=15 K
ΩHitunglah :
e. A
V, Frekuensi kutub, Nilai Q,
f. Frekuensi : resonansi, cutoff, 3dB, dan nilai
riak dalam desibel (Lihat Grafik di bawah
sesuaikan dengan nilai Q yang ananda
peroleh)
a . A v = R
2R
1+1
Q= 1 3-A v f p = 1
2 π RC
b .
f 0 = f
pK
0f C = f
pK
Cf 3 = f
pK
3A P =20 log Q a . A
v=R2R1+1=15K
10K +1=2,5
Q= 1
3-A
v=2 f
p=12π RC=1
2π 30K .1nF=1
2π 30 .103. 10-9=5,3KHz
Lihat grafik di atas :
b . K 0 =0 , 96 K C =1 ,32 K 3 =1 , 48 f 0 = f
pK
0= 5,3 K
0 , 96 =5 , 52 KHz
f C = f
pK
C= 5,3 K
1 ,32 = 4 , 015 KHz
f 3 = f
pK
3= 5,3 K
1, 48 =3 , 58 KHz
A P =20 log Q=20 log2=6,02 dB
QUIZ 2 (GaGe, 15 Desember 2008):
Bab XXI : TAPIS AKTIF
TAPIS HIGHPASS BANDPASS MFB
(50 point) Lihat gambar di samping.
Hitunglah :
g. A
V, Frekuensi tengah, Nilai Q
h. Bandwidth dan frekuensi tengah maksimum jika R
3= 24 KOhm
10
10
10
10
10
a . A v =− R
22 R
1Q=0,5 √ R R
21// R
3f O = 1
2 π C √ ( R
1// R
3) R
2b .
BW = f
OQ
a . A v =− R
22 R
1=− 36 K
2 x 9 K =−2
Q=0,5 √ R R
21// R
3=0,5 √ 36K 9 K // 18 K =0,5 x √ 36K 6 K =0,5 x 2 , 45 =1 , 225
f O = 1
2 π 8,2. 10
-9√ ( 9 K // 18 K ) 36 K =
10
951,496 √ 6 Kx 36 K =
10
951,496 x 14,7 = 10
9756,83 =1 , 32. 10
6Hz
b . f O = 1
2 π 8,2. 10
-9√ ( 9 K // 24 K ) 36 K =
10
951,496 √ 6 , 54 Kx 36 K = 10
951,496 x 15,344 = 10
9790,157 =1 , 265. 10
6Hz
Q=0,5 √ R R
21// R
3=0,5 √ 36K 9 K // 24 K =0,5 x √ 36K 6,54 K =0,5 x 2 ,346=1 , 173
BW = f
OQ = 1,265 .10
61,173 =1 , 078 MHz UTS TIPE A (21 April 2006)
BAB 17 : PENGUAT DIFFERENSIAL (15 poin)
QUIZ-3 (29 MEI 2008) & QUIZ-4 (3 MEI 2010) BAB 17 : PENGUAT DIFFERENSIAL (30 point)
10
10
10
10
10
Lihat gambar di samping. Hitunglah : a. Arus tail
b. Arus emiter
c. Hambatan emiter AC dimana
r
e' =25 mV I
Ed. Tegangan keluaran AC
e. Impedansi masukan dari penguat differensial jika
β
=300A
CM= R
C2 R
ECMRR= A
A
CM,
CMRR
dB=20 log CMRR V
OUT1= A . V
INV
OUT2= A
CM. V
INV
TOTAL=V
OUT1+V
OUT2I
INPUT(BIAS)= I
B1+ I
B22
I
INPUT(OFFSET)=I
B1− I
B2V
1ERROR= ( R
B1−R
B2) . I
INPUT(BIAS)V
2ERROR= ( R
B1−R
B2) . I
INPUT2
(OFFSET)V
3ERROR= V
IN= ( I
B1. R
B1) − ( I
B2. R
B2)
V
ERROR= A . ( V
1ERROR+V
2ERROR+V
3ERROR)
V
1ERROR= 0( NOL)
V
2ERROR=R
B. I
INPUT(OFFSET)2
V
3ERROR=V
IN= ( I
B1− I
B2) . R
BV
ERROR= A . ( V
1ERROR+V
2ERROR+V
3ERROR)
A
CM= R
C2 . R
E……….… A
CM= 500 K
2 .2,5 K =100
CMRR= A
A
CM…………. CMRR= 250 100 =2,5
CMRR
dB= 20 log CMRR …………. CMRR
dB=20 log2,5
……….
V
out= A .V
in…………. V
OUT=250 .1 mV =250 mV
……….
I
B1= I
in(bias)+ I
in(offset)2 …………. I
B1=3+ 0,5
2 =3 , 25 μA
Perhatikan rangkaian di atas jika bati tegangan (A) = 250 dan tegangan input 1 mV.
i. Hitunglah :
a. Common mode rejected ratio (CMRR) dan CMRRdB b. Tegangan keluaran yang diinginkan (Vout1) c. Tegangan keluaran total (Vtotal)
ii. Hitunglah jika Iinput (bias) = 3
μA
dan Iinput (offset) = 0,5μA
:a. Arus basis di kiri dan kanan transistor (IB1 dan IB2) b. Tegangan kesalahan keluaran?
c. Jika RB =10 KΩ sesuai untuk digunakan, berapa tegangan kesalahan keluaran ? d. Buktikan rumus IB1 dan IB2 (pada soal no. a di atas) dimulai dari rumusan berikut ini :
I
in(offset)=I
B1− I
B2I
in(bias)= I
B1+ I
B22
I
B2=I
in(bias)− I
in(offset)2 …………. I
B2=3− 0,5
2 =2 , 75 μA
……….
I
in(offset)= I
B1− I
B2I
in(bias)= I
B1+ I
B22 I
in(offset)+ I
in(bias)=I
B1− I
B2+ I
B12 + I
B22 = 3 . I
B12 − I
B22 = 3 . ( I
in(offset)+ I
B2)
2 − I
B22 I
in(offset)+ I
in(bias)−
3 . ( I
in(offset))
2 = 3. ( I
B2)
2 − I
B22
− ( I
in(offset))
2 + I
in(bias)=I
B2I
B2=I
in(bias)− ( I
in(offset))
2 .. .. ... .. . .. .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .(TERBUKTI )
……….
I
B2=I
in(bias)− ( I
in(offset))
2 ... ... .. ... .. ... .... ... .. ... masukkan kedalamrumusan I
in(offset)= I
B1− I
B2= I
B1− I
in(bias)+ ( I
in(offset))
2 I
in(offset)− ( I
in(offset))
2 +I
in(bias)= I
B1( I
in(offset))
2 +I
in(bias)= I
B1. ... .. .. ... .. ... atau I
B1= I
in(bias)+ ( I
in(offset))
2 . ... .. .. ... .. ... .. ... ... .. . (TERBUKTI ) UTS (10 NOVEMBER 2008)
BAB XVII : PENGUAT DIFFERENSIAL (15 poin)
2. Penguat Differensial
1. Lihat gambar di samping. Hitunglah : f. Arus tail
g. Arus emiter
h. Hambatan emiter AC dimana r
e'= 25 mV I
Ei. Tegangan keluaran AC
j. Impedansi masukan dari penguat
differensial jika β =300
I
T= V
EER
EI
E= I
T2 A = R
C2 r
e'V
out= A .V
inz
in=2. β . r
e'Jawab :
a . I
T= V
EER
E= 15
7,5 K Ω =2mA b . I
E= I
T2 = 2 mA 2 =1 mA c . r
'e= 25 mV
I
E= 25mV 1 mA =25 Ω d . A= R
C2 r
e'= 5 K Ω
2.25 Ω = 5000 Ω 50Ω =100 V
out= A . V
in=100 .1 mV =100 mV
e . z
in=2. β . r
'e=2 x 300 x 25 Ω=15000 Ω=15 K Ω
UAS 2005/06
BAB 18 : PENGUAT OPERASIONAL (30 poin)
QUIZ-2 (JUNI 2006)
BAB 18 : PENGUAT OPERASIONAL (20 poin)
Jawab :
10 10
10
10
10
Lihat gambar di samping.
Diketahui :
I
in (bias)= 30 pA I
in (off)= 3 pA V
in(off)= 1 nV
Hitunglah : Tegangan kesalahan keluaran jika Vin = nol ?
2,5
Lihat gambar di samping.
Diketahui :
I
in (bias)= 500 nA I
in (off)= 200 nA V
in(off)= 6 mV
Hitunglah : Tegangan kesalahan keluaran jika Vin = nol ?
ACL= R2
R1
=75K
1,5K=50
−¿RB2 RB1¿
¿
.Iin(bias)=(0−R1// R2). 30pA =(0−1,47K). 30 . 10−12A =44,12nV ¿
¿ +¿RB2
RB1¿
¿ . Iin(off)
2 =1,47K x
3 . 10−12
2 =0,0022 nV V3err=Vin(¿ off)=1 nV
¿ V1err¿ =¿
¿
UAS (14 JUNI 2008) :
BAB 18 : PENGUAT OPERASIONAL [TIPE A]
A
CL1= R
R
1A
CL2= R
R
2A
CL3= R
R
3A
CL0= R R
0V
OUT= ( A
CL1. V
3) + ( A
CL2.V
2) + ( A
CL3. V
1) + ( A
CL0. V
0)
[TIPE B]
A
CL1= R
R
1A
CL2= R
R
2A
CL3= R
R
3A
CL0= R R
0V
OUT= ( A
CL1. V
3) + ( A
CL2.V
2) + ( A
CL3. V
1) + ( A
CL0. V
0)
Lihat gambar di samping.
Konverter D/A. Dengan 4 sinyal suara akan menggerakkan penguat penjumlah.
Diketahui :
R= 68 K
Ω, R
1= 11 K
Ω,R
2=22 K
Ω, R
3=33 K
Ω, R
0=40 K
Ω. Hitunglah :
a. Bati tegangan kalang tertutup untuk masing- masing hambatan
b. Tegangan output AC yang dihasilkan rangkaian ini jika tegangan input V
3V
2V
1V
0berturut-turut adalah 50 mV, 90 m V, 160 m V, dan 200 m V.
c. Arus input total
d. Jika diperlukan untuk menambah resistor kompensasi pada input non pembalik, berapa ukurannya
Lihat rangkaian Konverter D/A.
Dengan 4 sinyal suara akan menggerakkan penguat penjumlah.
Diketahui :
R=83 K
Ω, R
1=27 K
Ω,R
2=12 K
Ω, R
3=38 K
Ω, R
0=40 K
Ω. Hitunglah :
e. (5 point) Bati tegangan kalang tertutup untuk masing-masing hambatan
f. (5 point) Tegangan output AC yang dihasilkan rangkaian ini jika tegangan input V
3V
2V
1V
0berturut-turut adalah 50 mV, 90 m V, 160 m V, dan 200 m V.
g. (7 point) Arus input total
h. (15 point) Jika diperlukan untuk menambah resistor kompensasi pada input non pembalik, berapa nilai hambatannya
2,5
5 5
5
I
INPUT TOTAL= I
1+ I
2+ I
3+ I
0= V
1R
1+ V
2R
2+ V
3R
3+ V
0R
0R
B=R
1// R
2// R
3// R
0// R
Quiz-5 (24 mei 2010):
BAB 18 : Penguat operasional
Perhatikan rangkaian Penguat Penjumlah di atas, dimana empat sinyal suara menggerakkan penguat penjumlah.
a. Nilai R jika diketahui R1R2R3R0 berturut-turut adalah 15; 22; 33; 44 (dalam satuan K Ω
);
danA
CLO=1 , 5
b.
Dengan menggunakan jawaban soal (a) di atas, hitunglah perolehan tegangan kalang-tertutup pada masing-masing sinyal suara A
CL1, A
CL2, dan A
CL3c. Hitung juga tegangan keluaran ? dimana tegangan input masing-masing sinyal suara berturut-turut V3 V2
V1 V0 adalah 100; 90; 50; 200 (dalam satuan mVolt) d.
Hitunglah arus input total ??
e.
Rangkaian ini perlu dikompensasi dengan menambah resistansi yang sama ke dalam input nonpembalik, hitunglah nilai resistansi yang terhubung ke ground virtual ??
A
CLO= R
R
O……….… A
CLO= R
44 K Ω =1,5. ... .. R =44 K Ω .1,5=66 K Ω A
CL1= R
R
1A
CL2= R
R
2A
CL3= R
R
3………….
A
CL1= R
R
1= 66 K 15 K =4,4 A
CL2= R
R
2= 66 K 22 K =3 A
CL3= R
R
3= 66 K 33 K =2
V
OUT= ( A
CL3.V
3) + ( A
CL2.V
2) + ( A
CL1. V
1) + ( A
CLO. V
O)
………
V
OUT= ( 2. 100 ) + ( 3 . 90 ) + ( 4,4 .50 ) + ( 1,5 . 200 ) =200+270+ 220+300= 990 mV
I
INPUT(total)=I
3+ I
2+ I
1+ I
0= V
3R
3+ V
2R
2+ V
1R
1+ V
0R
0……….
I
INPUT(total)= 100 mV
33 K + 90 mV
22 K + 50 mV
15 K + 200 mV
44 K =3 , 03 + 4 , 09+ 3 , 33 +4 ,54 =14 , 99 μA R
B2= R
3// R
2// R
1// R
0// R
………
R
B2=33 K // 22 K // 15 K // 44 // 66 K = 33 .22
33 +22 // 15 K // 44 // 66 K = 726
55 // 15 K // 44 // 66 K = 13 ,2.15
13 ,2 +15 // 44 // 66 K = 198
28 ,2 // 44 // 66 K = 7 ,02 .44
7 ,02 +44 // 66 K = 308 , 88
51 ,02 // 66 K = 6 ,05 .66 6.05 +66 = 399,3
72,05 =5 , 54 K Ω
UTS (10 NOVEMBER 2008)
BAB 18 : RANGKAIAN PENGUAT OPERASIONAL (20 poin)
1. Misal
I
T= V
EER
EI
E= I
T2 A= R
C2 r
e'V
out= A . V
inz
in=2. β . r
e'2.
A 1 =− R
FR
1A 2 =− R
FR
2A 3 = ( R R
F1// R
2+1 ) . ( R R
34+ // R R
45// R
5)
A 4 = ( R R
F1// R
2+ 1 ) . ( R R
34+R // R
35// R
5)
V
out= ( A
1.V
1) + ( A
2. V
2) + ( A
3. V
3) + ( A
4. V
4)
2. Lihat gambar di samping.
Rangkaian penjumlah. Diketahui : R
1=10 K
Ω, R
2=20 K
Ω, R
3=15 K
Ω, R
4=15 K
Ω, R
5=30 K
Ω, R
F=75 K
ΩHitunglah tegangan keluaran jika V
1=1 mV, V
2=2 mV,
V
3=3 mV, V
4= 4 mV
A 1 =− R
FR
1=− 75 K Ω
10 K Ω =−7,5
A 2 =− R
FR
2=− 75 K Ω
20 K Ω =−3, 75
A 3 = ( R R
F1// R
2+1 ) . ( R R
34+R // R
45// R
5) = ( 75 10 K K Ω // 20 K +1 ) . ( 15 15 K K +15 // 30 K K // 30 K )
= ( 75 10 10 K K K + Ω .20 20 K K
+1 ) . ( 15 15 15 Kx K K + + 30 30 15 15 K K Kx K +30 30 K K ) = ( 75 200 30 K K K Ω
2+1 ) . ( 450 K
2
45 K
15 K + 450 K
245 K ) = ( 75 20 3 K K Ω +1