PERCOBAPERCOBAAN VIII
KARAKTERISTIK TRANSISTOR COMMON BASIS
KELOMPOK : 3
ANGGOTA KELOMPOK : 1. ISTIVAN NUR PERMADI
2. NABILLA SELGHEA
3. NUR FADHILLAH SANI
KELAS : T. Telekomunikasi 3D
MATA KULIAH : LAB. ELKA ANALOG
TEKNIK ELEKTRO / TEKNIK TELEKOMUNIKASI
POLITEKNIK NEGERI JAKARTA
2011
PERCOBAAN 11
KARAKTERISTIK TRANSISTOR COMMON BASIS
- TUJUAN
- Mempelajari karakteristik input transistor dalam konfigurasi common basis.
- Mempelajari karakteristik output transistor dalam konfigurasi common basis.
- Mempelajari cirri-ciri harga dari resistansi input, resistansi output, dan penguat arus transistor dalam konfigurasi common basis.
- DASAR TEORI
Transistor merupakan komponen dasar untuk sistem penguat. Untuk bekerja sebagai penguat, transistor harus berada dalam kondisi aktif. Kondisi aktif dihasilkan dengan memberikan bias pada transistor. Bias dapat dilakukan dengan memberikan arus yang konstan pada basis atau pada kolektor. Untuk kemudahan, dalam praktikum ini akan digunakan sumber arus konstan untuk “memaksa” arus kolektor agar transistor berada pada kondisi aktif. Jika pada kondisi aktif transistor diberikan sinyal (input) yang kecil, maka akan dihasilkan sinyal keluaran (output) yang lebih besar. Hasil bagi antara sinyal output dengan sinyal input inilah yang disebut faktor penguatan, yang sering diberi notasi A atau C.
Ada 3 macam konfigurasi dari rangkaian penguat transistor yaitu : Common-Emitter (CE), Common-Base (CB), dan Common-Collector (CC). Namun yang akan dibahas kali ini adalah konfigurasi Common Base.
Konfigurasi Common Base
Common base PNP dan NPN Transistor
Dalam praktikum ini yang dipergunakan adalah jenis npn. Arus basis IB dibuat kecil dengan membuat lapisan basis yang kecil. Arus basis ini terjadi oleh karena rekombinasi antara lubang dan elektron bebas yang ada di basis. Rekombinasi ini akan menyebabkan banyak atom donor yang kehilangan elektron, sehingga bermuatan positif. Akibatnya elektron dari tanah akan mengalir ke basis untuk membuatnya netral. Aliran elektron ini tak lain adalah arus basis itu.
Tampak bahwa arus kolektor : IC = IE - IB. Arus basis ini sebanding dengan arus emitor, yaitu IC = αIE. Parameter α disebut penguat arus untuk basis ditanahkan, oleh karena pada rangkaian di atas basis dihubungkan dengan tanah. Parameter α mempunyai nilai hampir sama dengan satu, yaitu :
α = 0,990 - 0,998
Lengkung ciri masukan transistor dengan hubungan basis ditanahkan sama dengan lengkungan ciri Statik dioda dalam keadaan panjar maju oleh karena sambungan emitor-basis diberi panjar maju, gambar berikut:
Ciri keluaran statik menyatakan bagaimana arus kolektor iC berubah dengan VCB untuk berbagai nilai arus statik dari emitor IE. Lengkung ciri statik transistor dengan hubungan basis ditanahkan ditunjukkan pada gambar di bawah ini untuk transistor jenis npn.
- ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN
- DC power supply 2 buah
- Transistor 1kΩ 2 buah
- Transistor NPN BC 107 1 buah
- Multimeter 3 buah
- Kabel-kabel penghubung
- CARA MELAKUKAN PERCOBAAN
- Karakteristik Input
- Menghubungkan rangkaian seperti pada gambar 1.
- Mengatur VCC sehingga VCB = 0V. kemadian atur pula VEE = 0V. lalu mengukur IE dan VEB, hasilnnya dicatat pada Tabel 1.
- Mengubah VCC sehingga VCB = 2 V. kemudian mengukur ulang IE dan VEB.
- Mengulangi pengukuran tersebut untuk harga VCB dan VEE yang lain
- Karakteristik Output
- Menghubungkan rangkaian seperti pada gambar 2.
- Mengatur VCC sehingga VCB = 0V. kemadian atur pula VEE = 0V. lalu mengukur IE dan VEB, hasilnnya dicatat pada Tabel 2.
- Mengubah VCC sehingga VCB = 2 V. kemudian mengukur VEE sehingga IE = 0. Ukur IC.
- Mengulangi pengukuran tersebut untuk harga VCB dan IEE yang lain
- GAMBAR RANGKAIAN
Gambar 1. Rangkaian Karakteristik input
Gambar 1. Rangkaian Karakteristik output
HASIL PERCOBAAN
VEE
(V)
|
VCB = 0V
|
VCB = 2V
|
VCB = 4V
|
VCB = 6V
|
VCB = 8V
| |||||
IE
(mA)
|
VEB
(V)
|
IE
(mA)
|
VEB
(V)
|
IE
(mA)
|
VEB
(V)
|
IE
(mA)
|
VEB
(V)
|
IE
(mA)
|
VEB
(V)
| |
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
-2
|
1.25
|
0.7
|
1.35
|
0.7
|
1.35
|
0.6
|
1.35
|
0.7
|
1.35
|
0.6
|
-4
|
3.4
|
0.7
|
3.4
|
0.7
|
3.47
|
0.7
|
3.5
|
0.6
|
3.5
|
0.6
|
-6
|
5
|
0.7
|
5.25
|
0.7
|
5.25
|
0.75
|
5.25
|
0.75
|
5.3
|
0.75
|
-8
|
7.25
|
0.75
|
7.25
|
0.7
|
7.5
|
0.75
|
7.5
|
0.7
|
7.5
|
0.7
|
Tabel 1. Karakteristik Input
VCB = 0V
|
VCB = 2V
|
VCB = 4V
|
VCB = 6V
|
VCB = 8V
| |||||
IE
(mA)
|
IC
(mA)
|
IE
(mA)
|
IC
(mA)
|
IE
(mA)
|
IC
(mA)
|
IE
(mA)
|
IC
(mA)
|
IE
(mA)
|
IC
(mA)
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0.6
|
1
|
1.3
|
1
|
1.35
|
1
|
1.3
|
1
|
1.3
|
2
|
0.65
|
2
|
2.05
|
2
|
2.05
|
2
|
2.05
|
2
|
2.05
|
3
|
0.6
|
3
|
3.5
|
3
|
3.5
|
3
|
3.5
|
3
|
3.5
|
4
|
0.65
|
4
|
4
|
4
|
4
|
4
|
4
|
4
|
4
|
Tabel 2. Karakteristik Output
- PERHITUNGAN
Rin = VEB / IE
*VCB = 0 Volt * VCB = 2 Volt * VCB = 4 Volt
- 0/0 = ~ - 0/0 = ~ - 0/0 = ~
- 0.7/1.25 = 0.56 - 0.7/1.35 = 0.51 - 0.6/1.35 = 0.44
- 0.7/3.4 = 0.2 - 0.7/3.4 = 0.2 - 0.7/3.4 = 0.2
- 0.7/5 = 0.14 - 0.7/5.25 = 0.13 - 0.75/5.25 = 0.14
- 0.75/7.25 = 0.1 - 0.75/7.25 = 0.1 - 0.75/7.5 = 0.1
*VCB = 6 Volt *VCB = 8 Volt
- 0/0 = ~ - 0/0 = ~
- 0.7/1.35 = 0.51 - 0.6/1.35 = 0.44
- 0.6/3.5 = 0.17 - 0.6/3.5 = 0.17
- 0.75/5.25 = 0.14 - 0.6/5.3 = 0.11
- 0.7/7.5 = 0.093 - 0.7/7.5 = 0.09
Rout = VCB/IE
*VCB = 0 Volt * VCB = 2 Volt * VCB = 4 Volt
- 0/0 = ~ - 2/0 = ~ - 4/0 = ~
- 0/1 = 0 - 2/1 = 2 - 4/1 = 4
- 0/2 = 0 - 2/2 = 1 - 4/2 = 2
- 0/3 = 0 - 2/3 = 0.6 - 4/3 = 1.3
- 0/4 = 0 - 2/4 = 0.5 - 4/4 = 1
*VCB = 6 Volt *VCB = 8 Volt
- 6/0 = ~ - 8/0 = ~
- 6/1 = 6 - 8/1 = 8
- 6/2 = 3 - 8/2 = 4
- 6/3 = 2 - 8/3 = 2.6
- 6/4 = 1.5 - 8/4 = 2
HFE = IC/IB → IB = IE; Maka HFE = IC/IE
*VCB = 0 Volt * VCB = 2 Volt Saat VCB = 4V, 6V dan 8V datanya
- 0/0 = ~ - 0/0 = ~ sama seperti VCB = 2 Volt
- 0.6/1 = 0.6 - 1.3/1 = 1.3
- 0.65/2 = 0.32 - 2.05/2 = 1.02
- 0.6/3 = 0.2 - 3.5/3 = 1.16
- 0.65/4 = 0.16 - 4/4 = 1
- ANALISA
Karakteristik i-v BJT dengan konfigurasi ini dapat kita kembangkan dari pemahaman kita tentang diode dan pengoperasian transistor.
Karena sambungan emitor-basis seperti diode berpanjar maju, maka karakteristik masukan rangkaian ini (gambar b) mirip dengan karakteristik diode (gambar a). Terlihat bahwa efek dari tegangan kolektor-basis CB v cukup kecil. Dengan CB v berharga positif dan emitor hubung terbuka, = 0 E i volt dan bagian basis-kolektor pada dasarnya berpanjar mundur. ( CB v berharga negatif akan membuat sambungan kolektor-basis berpanjar maju dan akan mengalir iC berharga negatif).
Untuk E C CBO i = 0, i ≅ I (lihat gambar c), karakteristik kolektor mirip dengan karakteristik diode gambar 10.2-a pada kuadran tiga. Untuk = −5 E i mA, arus kolektor meningkat sebesar − ≅ +5 E α i Ma dan menampakkan bentuk kurva. Karena faktor α selalu lebih kecil dari satu ( = β / β +1), maka secara praktis konfigurasi basis-bersama tidak baik sebagai penguat arus.
Data hasil percobaan didapatkan gambar kurva sebagai berikut:
Pada karakteristik input digambarkan hanya satu buah garis kurva karena perbedaan antara variasi harga VEB hanya sedikit sekali pada tiap nilai VCB , sehingga dapat diambil satu garis kurva saja
- DAFTAR PUSTAKA
dan berbagai sumber lain
LAMPIRAN
AN VIII
KARAKTERISTIK TRANSISTOR COMMON BASIS
KELOMPOK : 3
ANGGOTA KELOMPOK : 1. ISTIVAN NUR PERMADI
2. NABILLA SELGHEA
3. NUR FADHILLAH SANI
KELAS : T. Telekomunikasi 3D
MATA KULIAH : LAB. ELKA ANALOG
TEKNIK ELEKTRO / TEKNIK TELEKOMUNIKASI
POLITEKNIK NEGERI JAKARTA
2011
PERCOBAAN 11
KARAKTERISTIK TRANSISTOR COMMON BASIS
- TUJUAN
- Mempelajari karakteristik input transistor dalam konfigurasi common basis.
- Mempelajari karakteristik output transistor dalam konfigurasi common basis.
- Mempelajari cirri-ciri harga dari resistansi input, resistansi output, dan penguat arus transistor dalam konfigurasi common basis.
- DASAR TEORI
Transistor merupakan komponen dasar untuk sistem penguat. Untuk bekerja sebagai penguat, transistor harus berada dalam kondisi aktif. Kondisi aktif dihasilkan dengan memberikan bias pada transistor. Bias dapat dilakukan dengan memberikan arus yang konstan pada basis atau pada kolektor. Untuk kemudahan, dalam praktikum ini akan digunakan sumber arus konstan untuk “memaksa” arus kolektor agar transistor berada pada kondisi aktif. Jika pada kondisi aktif transistor diberikan sinyal (input) yang kecil, maka akan dihasilkan sinyal keluaran (output) yang lebih besar. Hasil bagi antara sinyal output dengan sinyal input inilah yang disebut faktor penguatan, yang sering diberi notasi A atau C.
Ada 3 macam konfigurasi dari rangkaian penguat transistor yaitu : Common-Emitter (CE), Common-Base (CB), dan Common-Collector (CC). Namun yang akan dibahas kali ini adalah konfigurasi Common Base.
Konfigurasi Common Base
Common base PNP dan NPN Transistor
Dalam praktikum ini yang dipergunakan adalah jenis npn. Arus basis IB dibuat kecil dengan membuat lapisan basis yang kecil. Arus basis ini terjadi oleh karena rekombinasi antara lubang dan elektron bebas yang ada di basis. Rekombinasi ini akan menyebabkan banyak atom donor yang kehilangan elektron, sehingga bermuatan positif. Akibatnya elektron dari tanah akan mengalir ke basis untuk membuatnya netral. Aliran elektron ini tak lain adalah arus basis itu.
Tampak bahwa arus kolektor : IC = IE - IB. Arus basis ini sebanding dengan arus emitor, yaitu IC = αIE. Parameter α disebut penguat arus untuk basis ditanahkan, oleh karena pada rangkaian di atas basis dihubungkan dengan tanah. Parameter α mempunyai nilai hampir sama dengan satu, yaitu :
α = 0,990 - 0,998
Lengkung ciri masukan transistor dengan hubungan basis ditanahkan sama dengan lengkungan ciri Statik dioda dalam keadaan panjar maju oleh karena sambungan emitor-basis diberi panjar maju, gambar berikut:
Ciri keluaran statik menyatakan bagaimana arus kolektor iC berubah dengan VCB untuk berbagai nilai arus statik dari emitor IE. Lengkung ciri statik transistor dengan hubungan basis ditanahkan ditunjukkan pada gambar di bawah ini untuk transistor jenis npn.
- ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN
- DC power supply 2 buah
- Transistor 1kΩ 2 buah
- Transistor NPN BC 107 1 buah
- Multimeter 3 buah
- Kabel-kabel penghubung
- CARA MELAKUKAN PERCOBAAN
- Karakteristik Input
- Menghubungkan rangkaian seperti pada gambar 1.
- Mengatur VCC sehingga VCB = 0V. kemadian atur pula VEE = 0V. lalu mengukur IE dan VEB, hasilnnya dicatat pada Tabel 1.
- Mengubah VCC sehingga VCB = 2 V. kemudian mengukur ulang IE dan VEB.
- Mengulangi pengukuran tersebut untuk harga VCB dan VEE yang lain
- Karakteristik Output
- Menghubungkan rangkaian seperti pada gambar 2.
- Mengatur VCC sehingga VCB = 0V. kemadian atur pula VEE = 0V. lalu mengukur IE dan VEB, hasilnnya dicatat pada Tabel 2.
- Mengubah VCC sehingga VCB = 2 V. kemudian mengukur VEE sehingga IE = 0. Ukur IC.
- Mengulangi pengukuran tersebut untuk harga VCB dan IEE yang lain
- GAMBAR RANGKAIAN
Gambar 1. Rangkaian Karakteristik input
Gambar 1. Rangkaian Karakteristik output
VEE
(V)
|
VCB = 0V
|
VCB = 2V
|
VCB = 4V
|
VCB = 6V
|
VCB = 8V
| |||||
IE
(mA)
|
VEB
(V)
|
IE
(mA)
|
VEB
(V)
|
IE
(mA)
|
VEB
(V)
|
IE
(mA)
|
VEB
(V)
|
IE
(mA)
|
VEB
(V)
| |
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
-2
|
1.25
|
0.7
|
1.35
|
0.7
|
1.35
|
0.6
|
1.35
|
0.7
|
1.35
|
0.6
|
-4
|
3.4
|
0.7
|
3.4
|
0.7
|
3.47
|
0.7
|
3.5
|
0.6
|
3.5
|
0.6
|
-6
|
5
|
0.7
|
5.25
|
0.7
|
5.25
|
0.75
|
5.25
|
0.75
|
5.3
|
0.75
|
-8
|
7.25
|
0.75
|
7.25
|
0.7
|
7.5
|
0.75
|
7.5
|
0.7
|
7.5
|
0.7
|
Tabel 1. Karakteristik Input
VCB = 0V
|
VCB = 2V
|
VCB = 4V
|
VCB = 6V
|
VCB = 8V
| |||||
IE
(mA)
|
IC
(mA)
|
IE
(mA)
|
IC
(mA)
|
IE
(mA)
|
IC
(mA)
|
IE
(mA)
|
IC
(mA)
|
IE
(mA)
|
IC
(mA)
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0.6
|
1
|
1.3
|
1
|
1.35
|
1
|
1.3
|
1
|
1.3
|
2
|
0.65
|
2
|
2.05
|
2
|
2.05
|
2
|
2.05
|
2
|
2.05
|
3
|
0.6
|
3
|
3.5
|
3
|
3.5
|
3
|
3.5
|
3
|
3.5
|
4
|
0.65
|
4
|
4
|
4
|
4
|
4
|
4
|
4
|
4
|
Tabel 2. Karakteristik Output
- PERHITUNGAN
Rin = VEB / IE
*VCB = 0 Volt * VCB = 2 Volt * VCB = 4 Volt
- 0/0 = ~ - 0/0 = ~ - 0/0 = ~
- 0.7/1.25 = 0.56 - 0.7/1.35 = 0.51 - 0.6/1.35 = 0.44
- 0.7/3.4 = 0.2 - 0.7/3.4 = 0.2 - 0.7/3.4 = 0.2
- 0.7/5 = 0.14 - 0.7/5.25 = 0.13 - 0.75/5.25 = 0.14
- 0.75/7.25 = 0.1 - 0.75/7.25 = 0.1 - 0.75/7.5 = 0.1
*VCB = 6 Volt *VCB = 8 Volt
- 0/0 = ~ - 0/0 = ~
- 0.7/1.35 = 0.51 - 0.6/1.35 = 0.44
- 0.6/3.5 = 0.17 - 0.6/3.5 = 0.17
- 0.75/5.25 = 0.14 - 0.6/5.3 = 0.11
- 0.7/7.5 = 0.093 - 0.7/7.5 = 0.09
Rout = VCB/IE
*VCB = 0 Volt * VCB = 2 Volt * VCB = 4 Volt
- 0/0 = ~ - 2/0 = ~ - 4/0 = ~
- 0/1 = 0 - 2/1 = 2 - 4/1 = 4
- 0/2 = 0 - 2/2 = 1 - 4/2 = 2
- 0/3 = 0 - 2/3 = 0.6 - 4/3 = 1.3
- 0/4 = 0 - 2/4 = 0.5 - 4/4 = 1
*VCB = 6 Volt *VCB = 8 Volt
- 6/0 = ~ - 8/0 = ~
- 6/1 = 6 - 8/1 = 8
- 6/2 = 3 - 8/2 = 4
- 6/3 = 2 - 8/3 = 2.6
- 6/4 = 1.5 - 8/4 = 2
HFE = IC/IB → IB = IE; Maka HFE = IC/IE
*VCB = 0 Volt * VCB = 2 Volt Saat VCB = 4V, 6V dan 8V datanya
- 0/0 = ~ - 0/0 = ~ sama seperti VCB = 2 Volt
- 0.6/1 = 0.6 - 1.3/1 = 1.3
- 0.65/2 = 0.32 - 2.05/2 = 1.02
- 0.6/3 = 0.2 - 3.5/3 = 1.16
- 0.65/4 = 0.16 - 4/4 = 1
- ANALISA
Karakteristik i-v BJT dengan konfigurasi ini dapat kita kembangkan dari pemahaman kita tentang diode dan pengoperasian transistor.
Karena sambungan emitor-basis seperti diode berpanjar maju, maka karakteristik masukan rangkaian ini (gambar b) mirip dengan karakteristik diode (gambar a). Terlihat bahwa efek dari tegangan kolektor-basis CB v cukup kecil. Dengan CB v berharga positif dan emitor hubung terbuka, = 0 E i volt dan bagian basis-kolektor pada dasarnya berpanjar mundur. ( CB v berharga negatif akan membuat sambungan kolektor-basis berpanjar maju dan akan mengalir iC berharga negatif).
Untuk E C CBO i = 0, i ≅ I (lihat gambar c), karakteristik kolektor mirip dengan karakteristik diode gambar 10.2-a pada kuadran tiga. Untuk = −5 E i mA, arus kolektor meningkat sebesar − ≅ +5 E α i Ma dan menampakkan bentuk kurva. Karena faktor α selalu lebih kecil dari satu ( = β / β +1), maka secara praktis konfigurasi basis-bersama tidak baik sebagai penguat arus.
Data hasil percobaan didapatkan gambar kurva sebagai berikut:
Pada karakteristik input digambarkan hanya satu buah garis kurva karena perbedaan antara variasi harga VEB hanya sedikit sekali pada tiap nilai VCB , sehingga dapat diambil satu garis kurva saja
- DAFTAR PUSTAKA
dan berbagai sumber lain
LAMPIRAN
