Tugas Pendahuluan Modul 2

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Soal

2. Prinsip kerja

3. Video Simulasi

4. Download File

1. Soal [Kembali]

1. Apa yang dimaksud dengan transistor?

Jawaban:

Transistor adalah komponen semikonduktor yang mempunyai fungsi dasar untuk menguatkan dan memutus dan menyambungkan (switch) arus listrik, dengan prinsip kerja yaitu mengatur aliran arus pada suatu pasang kanal, dengan mengatur intensitas arus yang lebih kecil pada kanal lainnya.

Transistor jenis BJT (NPN)

2. Apa perbedaan antara transistor PNP dan NPN?

Jawaban:

Transistor PNP dan NPN adalah varian dari transistor jenis BJT (Bipolar Junction Transistor). Perbedaan antara transistor PNP dan NPN adalah terletak pada cara kerja, susunan material, serta polarisasi masing - masing pinnya. Jika dibuat menjadi sebuah daftar, maka itu akan menjadi:

A. NPN

a. Arus utama mengalir dari terminal kolektor ke terminal emitor.

b. Material semikonduktor tipe-P dihimpit oleh dua material tipe-N.

c. basis akan menjadi tempat masuk arus kontrol (+)

B. PNP

a. Arus utama mengalir dari emitor ke kolektor

b. Material semikonduktor tipe-N dihimpit oleh dua material tipe-P

c. basis akan menjadi tempat keluar arus dari emitor (-)

3. Jelaskan prinsip kerja dari transistor!

Jawaban:

A. Prinsip kerja transistor PNP
Arus mengalir dari emitor menuju kolektor. Dibandingkan NPN, pada PNP terjadi hal sebaliknya ketika arus mengalir pada kaki basis, maka transistor tidak bekerja. Arus akan mengalir apabila kaki basis diberi sambungan ke ground (-) hal ini akan menginduksi arus pada kaki emitor ke kolektor. Jika basis dihubungkan diberi tegangan maka arus basis harus lebih kecil dari arus yang mengalir dari emitor ke kolektor. Penggunaan transistor jenis ini mulai jarang digunakan. Dibanding dengan NPN, transistor jenis PNP mulai sulit ditemukan dipasaran. Transistor jenis PNP adalah transistor negatif dimana akan dapat bekerja mengalirkan arus listrik jika basis dialiri arus negative (-)

B. Prinsip Kerja Transistor NPN
Prinsip kerja transistor NPN adalah arus mengalir dari kolektor menuju emitor. Jika basis dihubungkan diberi tegangan maka arus basis harus lebih kecil dari arus yang mengalir dari kolektor ke emitor. Untuk mengalirkan arus tersebut dibutuhkan sambungan ke sumber positif (+) pada kaki basis. Ketika basis diberi tegangan, hingga dititik saturasi, maka akan menginduksi arus dari kaki kolektor ke emitor. Dan transistor akan aktif jika arus yang melalui basis berkurang, maka arus yang mengalir pada kolektor ke emitor akan berkurang, hingga titik cutoff. Penurunan ini sangatlah cepat karena perbandingan penguatan yang terjadi antara basis dan kolektor melebihi 200 kali. Transistor jenis NPN adalah transistor positif dimana akan dapat bekerja mengalirkan arus listrik jika basis dialiri arus positf (+)

4. Jelaskan jenis-jenis daerah operasi transistor!

Jawaban:

A. Daerah Aktif

Pada saat transistor berada di daerah aktif maka tegangan di basis akan lebih besar dari tegangan di emitor atau VB > VE, dan VBE harus lebih dari 0,6 V atau harus sama dengan 0,6 V atau dapat juga ditulis VBE ≥ 0,6 V. Jadi, ketika semua kriteria itu terpenuhi maka transistor berada di daerah aktif. Dengan demikian, persimpangan emitor-basis dalam mode bias maju, dan karena kolektor memiliki tegangan lebih besar daripada basis maka persimpangan basis-kolektor dalam mode bias mundur. Dalam daerah aktif VCE akan berada di antara 0 dan VCC, atau padat ditulis 0 < VCE < VCC.

B. Daerah Cutoff

Selama di daerah cutoff emitor memiliki lebih besar tegangan daripada basis. Jadi, VB < VE atau sama halnya VBE < 0,6 V. Artinya, transistor dalam keadaan off. Dalam hal ini, persimpangan (junction) basis-emitor dalam mode bias mundur. Kemudian, pada tegangan kolektor akan lebih besar daripada basis sehingga membuat persimpangan basis-kolektor juga dalam keadaan bias mundur.
Ketika kedua persimpangan berada dalam bias mundur berarti transistor berada di daerah cutoff atau transistor dalam keadaan off (mati). Selama daerah cutoff maka besarnya tegangan kolektor-emitor sama dengan besarnya tegangan suplai kolector (VCC) atau dapat ditulis VCE = VCC. Sementra itu, arus yang mengalir di kolektor kira-kira 0 A, walaupun mungkin kolektor memiliki tegangan kecil, tetapi jika pun itu ada maka besarnya arus yang mengalir hanya sebesar nano amp atau sangat dekat dengan 0 A.

C. Saturasi

Ketika transistor berada di daerah saturasi tegangan basis lebih besar daripada tegangan di emitor atau VB > VE. Dengan demikian, basis-emitor dalam mode bias maju. Sementara itu, pada basis memiliki tegangan lebih besar dari kolektor atau VB > VC. Artinya, basis-kolektor juga dalam mode bias maju. Dalam daerah saturasi VCE = 0.

D. Breakdown

Dari kurva kolektor terlihat jika tegangan VCE lebih dari 40V, arus Ic menanjak naik dengan cepat. transistor pada daerah ini disebut berada pada daerah breakdown. seharusnya, transistor ini tidak boleh bekerja pada daerah ini, karena akan dapat merusak transistor tersebut. untuk berbagai jenis transistor tegangan VCEmax yang diperbolehkan sebelum breakdown bervariasi. VCEmax pada data book transistor selalu dicantumkan juga

5. Jelaskan jenis-jenis bias transistor!

Jawaban:

A. Fixed Bias, juga dikenal sebagai bias titik tetap, adalah jenis bias transistor di mana titik kerja transistor ditentukan oleh sumber tegangan eksternal yang tetap. Ini adalah metode bias yang sederhana dan paling umum digunakan. Dalam fixed bias, transistor dihubungkan ke sumber tegangan tetap melalui resistor basis (RB). Bias ini tidak memiliki kompensasi terhadap perubahan suhu atau karakteristik transistor, sehingga harus hati-hati dirancang agar stabil dalam berbagai kondisi.

B. Self bias, juga dikenal sebagai bias emitter sendiri, adalah jenis bias transistor di mana resistor emitter (RE) digunakan untuk menghasilkan tegangan basis-emosi yang stabil. Pada bias self, resistor emitter (RE) dihubungkan ke emitter transistor dan biasanya memiliki nilai yang lebih besar daripada resistor basis (RB). Resistor emitter menyebabkan tegangan basis-emosi menjadi sekitar 0,6 hingga 0,7 Volt (untuk transistor silikon), yang membuatnya lebih stabil dibandingkan dengan fixed bias. Namun, self bias masih memiliki beberapa kerentanannya terhadap perubahan suhu.

C. Voltage divider bias, juga dikenal sebagai bias pemisah tegangan, adalah jenis bias transistor yang menggunakan pembagi tegangan dengan dua resistor untuk menentukan titik kerja transistor. Pada bias ini, transistor dihubungkan ke sumber tegangan melalui dua resistor, yaitu resistor basis (RB) dan resistor kolektor (RC). Nilai-nilai resistor RB dan RC dipilih dengan cermat sehingga transistor beroperasi pada titik kerja yang stabil. Bias ini memberikan stabilitas yang baik terhadap perubahan suhu dan karakteristik transistor. Kelemahan dari bias pemisah tegangan adalah bahwa daya yang dibuang pada resistor RC bisa cukup besar.

Rangkaian:
• Buatlah rangkaian fixed bias menggunakan sumber dc
• Buatlah rangkaian self bias menggunakan sumber dc
• Buatlah rangkaian voltage divider bias menggunakan sumber dc

(Masing-masing rangkaian dilengkapi dengan Voltmeter dan Amperemeter)

2. Prinsip Kerja [Kembali]

A. Fixed Bias

Saat VCC diaplikasikan ke rangkaian, maka arus akan mengalir ke RB atau R1, lalu menuju junction, dan basis transistor. Jika arus basis cukup untuk membuat transistor ON, maka arus akan mengalir dari kolektor ke emitor, melewati RC menuju ground. Arus basis ditentukan oleh besarnya RB, dan arus kolektor ditentukan oleh gain dari transistor dan juga besarnya arus basis tadi.

B. Self Bias

Saat VCC diaplikasikan ke rangkaian, maka arus akan mengalir ke RB atau R1, lalu menuju junction, dan basis transistor. Jika arus basis cukup untuk membuat transistor ON, maka arus akan mengalir dari kolektor ke emitor, melewati RC menuju RE (resistor pada emitor), lalu ke ground. Arus basis ditentukan oleh besarnya RB dan RE, dan arus kolektor ditentukan oleh gain dari transistor dan juga besarnya arus basis tadi.

C. Voltage Divider Bias

Saat VCC diaplikasikan ke rangkaian, maka arus akan mengalir ke R1 dan R2, kedua resistor ini membentuk rangkaian pembagi tegangan. Tegangan pada R2 adalah yang akan diaplikasikan ke basis, arus juga menuju junction, dan basis transistor. Jika arus basis cukup untuk membuat transistor ON, maka arus akan mengalir dari kolektor ke emitor, melewati RC menuju RE, lalu ground. Arus basis ditentukan oleh besarnya tegangan basis dan resistansi resistor pembagi tegangan tadi. Arus kolektor ditentukan oleh gain dari transistor dan juga besarnya arus basis tadi.

3. Video Simulasi [Kembali]

A. Fixed Bias