Modul 1

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Rangkaian

5. Video

6. Soal

7. Download File

TRANSISTOR SWITCHING NETWORKS 

1. Tujuan [Kembali]

• mempelajari penerapan transistor
• mempelajari transistor sebagai sakelar
• mempelajari rumus-rumus penerapan transistor

2. Alat dan Bahan [Kembali]

·       Power

Power adalah komponen yang menghasilkan tegangan.

·       Resistor

Resistor adalah komponen yang menyuplai hambatan yang digunakan untuk mengatur arus dan tegangan listrik.

·       Ground

Definisi grounding adalah sistem pentanahan yang berfungsi untuk meniadakan beda potensial sehingga jika ada kebocoran tegangan atau arus akan langsung dibuang ke bumi.

 

·       Voltmeter dan Amperemeter

Voltmeter adalah perangakat listrik yang berfungsi untuk menghitung tegangan dan amperemeter adalah perangkat yang berfungsi untuk menghitung arus yang mengalir di suatu rangkaian.

·       Transistor

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus, stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, di mana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.

3. Dasar Teori [Kembali]

        Penerapan transistor tidak terbatas hanya pada penguatan sinyal. Melalui desain yang tepat, transistor dapat digunakan sebagai sakelar untuk aplikasi komputer dan kontrol.Jaringan pada Gambar 4.87a dapat digunakan sebagai inverter dalam sirkuit logika komputer. Catatan bahwa tegangan keluaran Ve berlawanan dengan yang diterapkan pada basis atau terminal masukan. Selain itu, catat tidak adanya catu daya yang terhubung ke rangkaian dasar. Satu-satunya sumber terhubung ke kolektor atau sisi keluaran, dan untuk aplikasi komputer biasanya sama dengan besarnya sisi "tinggi" dari sinyal yang diterapkan - dalam hal ini 5 V. Resistor R akan memastikan bahwa tegangan yang diterapkan penuh dari 5 V tidak akan muncul di persimpangan basis-ke-emitor. Ini juga akan mengatur / level untuk kondisi "aktif". Desain yang tepat untuk proses inversi mensyaratkan titik operasi beralih dari cutoff ke saturasi sepanjang garis beban yang digambarkan pada Gambar 4.87b. Untuk tujuan kita, kita akan mengasumsikan bahwa Ic=ICEO= 0 mA ketika Ig= 0 µA (perkiraan yang sangat baik mengingat meningkatkan teknik konstruksi), seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 4.87b. Selain itu, kami akan berasumsi bahwa VCE VCF = 0V daripada level tipikal 0,1-V hingga 0,3V.Ketika V, 5V, transistor akan "hidup" dan desain harus memastikan bahwa jaringan sangat jenuh dengan level I, lebih besar dari yang terkait dengan I, kurva muncul

    Penerapan transistor tidak terbatas hanya pada amplifikasi sinyal. Melalui desain yang tepat, transistor dapat digunakan sebagai sakelar untuk aplikasi komputer dan kontrol. Jaringan Gbr. 4.87a dapat digunakan sebagai inverter dalam sirkuit logika komputer.

gambar 4.87 a

gambar 4.87 b

seperti yang ditunjukkan pada Gbr. 4.87 b , kita akan mengasumsikanbahwa VCE = VCEsat 0 V daripada level 0,1 V hingga 0,3 V yang umum.Ketika Vi = 5 V, transistor akan "aktif" dan desain harus memastikan bahwa jaringansangat jenuh oleh tingkat I B yang lebih besar dari yang terkait dengan kurva I B yang munculmendekati tingkat kejenuhan. Pada Gbr. 4.87b, hal ini mengharuskan IB 7 50 mA. Tingkat kejenuhan untuk arus kolektor untuk rangkaian Gbr. 4.87a didefinisikan oleh:

Tingkat I B di wilayah aktif sebelum hasil saturasi dapat diperkirakan dengan persamaan berikut:

Oleh karena itu, untuk tingkat kejenuhan, kita harus memastikan bahwa kondisi berikut ini terpenuhi:

Untuk jaringan Gbr. 4.87b, ketika Vi = 5 V, tingkat I B yang dihasilkan adalah:

uji Persamaan (4.87) memberikan:

Selain kontribusinya pada logika komputer, transistor juga dapat digunakan sebagai saklar menggunakan ekstremitas yang sama dari garis beban. Pada saat saturasi, arus I C cukup tinggi 

dan tegangan V CE sangat rendah. Hasilnya adalah tingkat resistensi antara kedua terminal 

ditentukan oleh:

dan digambarkan pada Gbr. 4.88 

gambar 4.88

gambar 4.89

Menggunakan nilai rata-rata tipikal VCEsat seperti 0,15 V memberikan:

Untuk Vi = 0 V, seperti yang ditunjukkan pada Gbr. 4.89, kondisi cutoff menghasilkan tingkat resistensi dengan besaran berikut:

menghasilkan ekuivalensi rangkaian terbuka. Untuk nilai tipikal ICEO = 10 mA, besarnya resistansi cutoff adalah :

4. Rangkaian [Kembali]

1)     Rangkaian 4.87

2)     Rangkaian 4.88  

Rangkaian 4.89

3)     Rangkaian 4.90

5. Video [Kembali]

6. Soal [Kembali]

Contoh soal

1. a). Dengan mengguanakan karakterikstik gambar 2.152b, tentukan ID , VD dan VR untuk rangkaian              gambar 2.152a.

     b). Ulangi bagian (a) dengan menggunakan model perkiraan untuk dioda, dan bandingkan hasilnya.

     c). Ulangi bagian (a) dengan menggunakan model ideal untuk dioda, dan bandingkan hasilnya.

Jawaban :

Garis beban akan berpotongan di : 

2. a). Dengan mengguanakan karakterikstik gambar 2.152b, tentukan ID , VD dan VR untuk rangkaian             gambar 2.153.

    b). Ulangi bagian (a) dengan R=0,47 kilo ohm!

    c). Ulangi bagian (a) dengan R=0,68 kilo ohm!

    d). Apakah level VD relatif mendekati 0,7V dalam setiap kasus? 

Bagaimana tingkat  ID  yang dihasilkan?

Jawaban :

Nilai yang dihasilkan dari VD cukup dekat, sementara  ID memanjang dari 7,8 mA hingga 25,3 mA.

3. Tentukan nilai R untuk rangkaian gambar 2.153 yang akan menghasilkan arus dioda sebesar 10mA jika E=7V. Gunakan karakteristik gambar 2.152b untuk dioda !

Jawaban :

Garis beban melalui IDQ = 10 mA pada karakteristik dan VD = 7V akan memotong sumbu ID sebesar 11,3 mA.

 

Example

1. Untuk konfigurasi dioda seri Gambar 2.3a menggunakan karakteristik dioda Gambar 2.3b tentukan:

a) VDQ dan IDQ.

b) VR.

Jawaban :

a). 

 

Garis beban yang dihasilkan akan tampak seperti gambar grafik dibawah ini :

Perpotongan antara garis beban dan kurva yang mendefinisikan titik Q diperkirakan bernilai sebagai berikut :

b). 

2. Ulangi contoh pertama menggunakan model perkiraan ekuivalen untuk dioda semikonduktor silikon !

Jawaban :

Pada dioda semikonduktor silikon, perpotongan pada kurva yang dinyatakan oleh titik Q menghasilkan nilai berupa :

Oleh karena itu, bentuk grafik analisa garis beban pun berubah menjadi seperti berikut :

3. Ulangi contoh soal pertama dengan menggunakan model dioda ideal !

Jawaban :

Garis beban pada model dioda ideal akan sama seperti garis beban contoh sebelumnya. akan tetapi, karakteristik ideal pada dioda saat ini memotong garis beban pada sumbu vertikal. Sehingga titik Q bernilai sebagai berikut :

Gambar analisis garis beban pun akan terlihat seperti berikut :

Pilihan Ganda 

1. Untuk operasi sinyal kecil, lokasi titik Q biasanya ......... 

     A. Kritis           
     B. Tidak kritis          
     C. Ditengah garis beban AC
     D. Ditengah garis beban DC

Jawaban: B. Tidak kritis

2. Dioda semikonduktor digunakan untuk..

    A. Menghantarkan arus listrik ke satu arah saja dan menghambat arus pada arah berlawanan

    B. Menghantarkan arus listrik kedua arah tanpa mengha,bat laju arus

    C. Memblokir arus listrik yang datang

    D. Mengubah arus searah menjadi arus bolak balik

    E. Menghambat arus dari arah yang berlawanan

Jawaban : A. Menghantarkan arus listrik ke satu arah saja dan menghambat arus pada arah berlawanan

Dioda semikonduktor merupakan komponen yang menhantarkan arus listrik satu arah dan menghambat arus dari arah sebaliknya. Dioda merupakan penyearah yang paling sederhana, yaitu penyearah setengah gelombang.

3. Kurva karakteristik dioda semikonduktor merupakan sebuah kurva yang..

    A. Kurva yang menampilkan hubungan antara besar tegangan dengan hambatan

    B. Kurva yang menampilkan hubungan antara besar daya dioda dengan arus yang mengalir

    C. Kurva yang menampilkan hubungan antara besar arus yang mengalir pada dioda dengan hambatan

    D. Kurva yang menampilkan hubungan antara besar arus yang mengalir pada dioda dengan tegangan

    E. Kurva yang memperlihatkan garis beban dioda 

Jawaban : D. Kurva yang menampilkan hubungan antara besar arus yang mengalir pada dioda dengan tegangan

7. Download File [Kembali]

1. Rangkaian 4.87 [disini]

2. Rangkaian 4.88 [disini]

3. Rangkaian 4.89 [disini]

4. Rangkaian 4.90 [disini]

5. Video membuat rangkaian [disini]

Terima Kasih Telah membaca

[Kembali ke atas]