-->

MAKALAH ELEKTRONIKA BIAS TRANSISTOR

 MAKALAH
 ELEKTRONIKA
BIAS TRANSISTOR

 


                  

 

 

 

Oleh:

 

 

 

 

 

 

KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONAL

UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS PERTANIAN

PURWOKERTO

 

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR............................................................................................ i

DAFTAR ISI........................................................................................................... ii

BAB I PENDAHULUAN

Ø   Latar Belakang............................................................................................ 1

Ø   Tujuan......................................................................................................... 1

BAB II PEMBAHASAN

·         Transistor..................................................................................................... 2

Junction Transistor....................................................................................... 2

Transistor Bias............................................................................................. 3

     Transistor dengan Bias Forward-Reverse.................................................... 4

·         Bias transistor.............................................................................................. 7

Self Bias....................................................................................................... 7

Fixed Bias.................................................................................................... 7

Voltage Devider.......................................................................................... 8

Bias Emitter................................................................................................. 8

-          Bias Maju Basis Emiter.......................................................................... 9

-          Bias Emitter Stabil................................................................................. 9

 

BAB III PENUTUP

·         Kesimpulan................................................................................................ 10

 

DAFTAR PUSTAKA


BAB I

PENDAHULUAN

Ø   Latar Belakang

            Walter H. Brattain dan John Bardeen pada akhir Desember 1947 di Bell Telephone Laboratories berhasil menciptakan suatu komponen yang mempunyai sifat menguatkan yaitu yang disebut dengan Transistor. Keuntungan komponen transistor ini dibanding dengan pendahulunya, yakni tabung hampa, adalah ukuran fisiknya yang sangat kecil dan ringan. Bahkan dengan teknologi sekarang ini ratusan ribu transistor dapat dibuat dalam satu keping silikon. Disamping itu komponen semikonduktor ini membutuhkan sumber daya yang kecil serta serta efesiensi yang tinggi.

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat,sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam  kran  listrik,  dimana  berdasarkan  arus  inputnya  (BJT)  atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya. Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal. Tegangan atau arusyang dipasang di satu terminalnya mengatur arus yang lebih besar yang melalui 2 terminal lainnya. Transistor adalah komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. 

 

Ø   Tujuan Pembahasan Bias Transistor

Untuk meningkatkan pengetahuan mahasiswa-mahasiswi dalam mempelajari bias transistor.

 

 BAB II

PEMBAHASAN

·         Transistor

Transistor merupakan pengkombinasian dari bahan semikonduktor. Daerah kerja transistor (cut-off, aktif atau saturasi) ditentukan oleh bias yang diberikan pada masing-masing junction :
1. Daerah aktif/daerah linear
- Junction base-emitter dibias maju (forward bias)
- Junction base-collector dibias mundur (reverse bias)
2. Daerah saturasi
- Junction base-emitter dibias maju (forward bias)
- Junction base-collector dibias maju (forward bias)
3. daerah cut-off
- Junction base-emitter dibias mundur (reverse bias)
- Junction base-collector dibias mundur (reverse bias)

 Ada beberapa jenis transistor, antara lain :

1.      Junction Transistor

Junction transistor merupakan kombinasi tiga lapis semikonduktor tidak murni dari tipe P dan tipe N. Ada dua jenis junction transistor yaitu:

    1. Transistor P-N-P
    2. transistor N-P-N.

            Ada tiga tipe pengkombinasian kedua tipe semikondutor yaitu:

Alloy Junction                         Ground Junction

 

 

 

 

 

 

 


Mesa dan Planner Transistor

 

 

 

 

 

 

 


Gambar 4.1 Jenis Junction Transistor

 

Ada beberapa keunggulan dari penggunaan transistor dibanding dengan penggunaan tabung vakum udara, antara lain:

a.       Ukurannya kecil

b.      Pemakaian dayanya kecil (power consumption)

c.       Lebih murah dan lebih realiable (dapat dipercaya)

 

2.      Transistor Tanpa Bias

            Pada gambar 3.4 a menunjukkan majority carrier sebelum bergerak melewati junction. Elekton bebas berdifusi melewati junction yang mana menghasilkan dua lapisan penggosongan (gambar 3.4.b). Untuk setiap lapisan penggosongan ini potensial barriernya sebesar kira-kira 0.7 V (untuk silikon) pada suhu 25º C (untuk transistor germanium 0.3 V).

Ada tiga daerah yang mempunyai level doping yang berbeda, lapisan penggosongan tidak mempunyai lebar yang sama, makin banyak suatu daerah di-dop, makin besar konsentrasi ion dekat junction.

                                                E              B             C                                                

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - --

+ + + + + + + + + +  +  +

- - - - - - - - - - -- - - - -- - - -- - - - -- -

  N               P             N

(a)

                                                   E               B            C

- - - - - + - - - - - + - - - - - + - - - - - +

- + + - - + + - - + + -  - +  + -

+ - - - - - + - - - - + - - - - - + - - - - - 

(b)

Gambar 4.2 Lapisan Penggosongan

 

3.      Transistor dengan Bias Forward-Reverse

a.       Prinsip Kerja

      Pada gambar 3.5 menunjukkan bahwa diode emitter dibias forward dengan diode kolektor dibias reserve. Kondisi ini disebut Transistor Bias Forward-Reserve (FR).

Kita mengharapkan memperoleh arus emitter yang besar karena diode emitter dibias forward, dan kita tidak mengharapkan arus kolektor yang besar karena diode kolektor dibias reserve, tetapi dalam kenyataannya lain, malah kita memperolah arus kolektor yang besar.

Gambar 4.3 Cara kerja Transistor Bias Forward-Reserve

 

Pada saat awal bias forward diberikan pada diode emitter, elektron-elektron dalam emitter belum memasuki basis. Jik kemudian VEB naik lebih besar daripada potensial barrier (> 0.7 Volt), maka banyak elektron-elektron emitter memasuki daerah basis.

Elektron-elektron ini dalam basis dapat mengalir dalam dua arah, yang pertama kearah bawah basis yang tipis menuju basis dan kedua kearah junction kolektor menuju ke dalam daerah kolektor.

Elektron yang mengalir ke bawah melalui daerah basis, mereka akan jatuh ke dalam hole-hole dan mengalami proses rekombinasi dengan hole basis, selanjutnya mengalir ke dalam kawat basis luar. Arus ini desebut arus rekombinasi dan arus ini kecil sekali. Hmpir kurang dari 5% arus yang diinjeksikan emitter akan mengalir ke bawah basis.

Sedangkan arus emitter yang menuju ke arah kolektor, bias forward akan memaksa elektron emitter masuk ke daerah basis yang tipis terus menuju ke daerah penggosongan kolektor. Selanjutnya medan lapisan penggosongan kolektor akan mendorong arus elektron ke dalam daerah kolektor. Elektron ini akan melewati daerah kolektor  terus menuju ke kawat kolektor. Hampir lebih dari 95% arus diinjeksikan emitter akan mengalir ke kolektor.

Dari uraian diatas dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1)      Bias forward pada diode emitter akan mengandalkan jumlah elektron yang diinjeksi ke dalam basis. Makin besar potensial VEB, makin banyak elektron yang diinjeksi.

2)      Bias reserve pada diode kolektor mempunyai pengaruh yang kecil terhadap banyaknya elektron yang memasuki kolektor. Dengan menaikkan VCB tidak akan banyak pengaruhnya terhadap jumlah elektron yang sampai pada lapisan penggosongan kolektor.

 

b.      Simbol Transistor

 

 

 

 

 


Gambar 4.4 Simbol-simbol Transistor

            Dari gambar tersebut menunjukkan simbol-simbol transistor NPN dan PNP. Emitter mempunyai tanda panah, sedangkan kolektor tidak. Satu hal yang perlu diingat, bahwa tanda panah pada emitter menunjukkan arah arus konvensional emitter (arah arus konvensional berlawanan dengan arah arus elektron).

            Selain penggunaan transistor seperti diatas, transistor juga dapat digunakan sebagai rangkaian penguat. Bila suatu transistor akan digunakan sebagai penguat sinyal arus/tegangan, maka pada outputnya diberi tahanan beban (RL) dan pada inputnya dimasukkan sinyal yang akan dikuatkan. Sinyal input umumnya merupakan tegangan atau arus bolak-balik dan sebelum sinyal memasuki transistor biasanya dipasang suatu kondensator yang berfungsi untuk melakukan sinyal dan mencegah/memblokir tegangan searah (DC).

            Demikian pula pada bagian outputnya, tahanan beban akan digandeng dengan suatu kondensator ke bagian selanjutnya dengan alasan yang sama.

Ada tiga macam dasar rangkaian penguat, yaitu:

a.       Common Base Amplifier

b.      Common Emitter Amplifier

c.       Common Collector Amplifier

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Gambar 4.5 Jenis rangkaian penguat

      Untuk mengetahui gejala-gejala yang timbul di dalam rangkaian penguat terdapat karakteristik-karakteristik dari transistor. Karakteristik itu biasanya diberikan oleh pabrik pembuat transistor tersebut, yaitu:

a.       Karakteristik input, yaitu karakteristik yang menggambarkan hubungan antara arus input dengan tegangan input dengan suatu unsur output tertentu.

b.      Karakteristik output, yaitu karakteristik yang menggambarkan hubungan antara arus output dengan tegangan output pada suatu unsur input tertentu.

c.       Karakteristik gabungan antara karakteristik input dengan karakteristik output.

 

·         Bias Transistor

1)    Self Bias

Pemberian bias pada transistor dengan menggunakan tahanan umpan-balik (feedback).

gambar 2.jpgIC=VCC – VCE / RC
IB=VCC / RB+RC

β= IC/IB

VCE=VCC – VC

IC0

VCE=VCC – IC.RC

         =VCC – 0 . RC

VCE=VCC

 

 

2)    Fixed Bias

gambar_.jpgPemberian tegangan dengan menggunakan tahanan basis dan tahanan kolektor.
                                                                   IC=VCC - VCE / RC
                                                                   IB=VCC – VBE / RB
                                                                   ICsat=VCC / RC
                                                                   VCE=VCC

                                                                   β= IC/IB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


VOLTAGE DIVIDER

3)  Voltage Devider

Pemberian bias pada transistor melalui pembagi tegangan R1 dan R2.
                                                                   ICsat=VCC/RC+RE
                                                                   VB=R2.VCC / R1+R2
                                                                   RB=R1.R2 / R1+R2
                                                                   IB= VB / RB

 

 

 

 

 

4)    Bias Emitter

 

·         Bias Maju Basis Emitter
Loop Basis Emitter

 


·                                                       Dengan hukum tegangan Kirchhoff :
                                               -VCC + IBRB + VBE = 0
                                              Perhatikan polaritas tegangan drop di
                                              Arus basis IB menjadi: IB = VCC – VBE/RB dan                                        dan VBE = VB - VE
Loop collector-emitter
VCE = VCC – ICRC
VCE = VC - VE
Transistor saturasi jika juction base collector tidak lagi di bisa mundur.

 

·         Bias Emitter Stabil

 



                                              Loop Base-Emitter
                                              VCC – IBRB – VBE – IERE = 0
                                              Loop Collector - Emitter
                                              VCC = IERE + VCE + ICRC
                                              Saturasi :
                                              ICsat = VCC/(RC+RE)

 

 


 


 

BAB III

PENUTUP

·           Kesimpulan

Ada beberapa jenis transistor, antara lain : Junction Transistor, Transistor Tanpa Bias, Transistor dengan Bias Forward-Reverse.

Bias Transistor terdiri dari :

Ø  Self Bias

Pemberian bias pada transistor dengan menggunakan tahanan umpan-balik (feedback).

Ø  Fixed Bias

Pemberian tegangan dengan menggunakan tahanan basis dan tahanan kolektor.

Ø  Voltage Devider

Pemberian bias pada transistor melalui pembagi tegangan R1 dan R2.

Ø  Bias Emiter

Pemberian bias transistor dengan metode bias voltage divider dengan menambahkan komponen R dan C pada kaki emitter.

 

 

 

 DAFTAR PUSTAKA

http://www.gudangmateri.com/2010/04/bias-dalam-transistor-bjt. html. diakses pukul 08.58 tanggal 07 06.

http://www.scribd.com/doc /29720901/9/Bias-Transistor. diakses pukul 09.00 tanggal 07 06 2011.

Malvino, Albert Paul. 2003. Prinsip-prinsip Elektornika. Jakarta : Salemba Teknika.

Tooley. Michael. 2003. Rangkaian Elektronika; Prinsip dan Aplikasi. Jakarta : Erlangga.

Zuhal dan Zanggischan. 2004. Prinsip Dasar Elektroteknik. Jakarta : PT. Gramedia Pustaka Utama.

 

 



Berlangganan update artikel terbaru via email:

Iklan

Iklan pulsa anita

Sponsorship