4.5 voltage divider bias configuration

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1.PENDAHULUAN

2.TUJUAN

3.ALAT DAN BAHAN

4.DASAR TEORI DAN SOAL

5.PERCOBAAN

6.DOWNLOAD FILE

1.Pendahuluan [Back]

Rangkaian bias pembagi tegangan sering juga disebut dengan bias sendiri (self-bias).

Penguat transistor pada umumnya lebih banyak menggunakan rangkaian bias jenis ini, karena stabilitasnya sangat baik. Gambar dibawah menunjukkan rangkaian penguat dengan bias pembagi tegangan. Rangkaian bias pembagi tegangan terdiri atas empat buah resistor, yaitu: R1, R2, RC, dan RE. Resistor R1 (yang berada di atas) akan menjamin bahwa persambungan kolektor basis mendapatkan bias mundur, sedangkan resistor R2 (yang berada di bawah) akan menjamin bahwa persambungan basisemitor mendapatkan bias maju. Oleh karena itu dengan adanya pembagi tegangan R1 dan R2 akan menjamin bahwa transistor dapat bekerja pada daerah aktif. RC sebagai resistansi beban kolektor, dan RE sebagai stabilisasi dc.

2.Tujuan [Back]

• Mengetahui dan memahami tentang konfigurasi bias pembagi tegangan serta cara kerjanya.

• Memahami cara merancang atau melakukan simulasi rangkaian pembagi tegangan yang dapat menentukan nilai tegangan pada titik tertentu di dalam rangkaian.

• Dapat mengukur dan menentukan besar tegangan, arus dan tahanan suatu rangkaian yang dapat membuat transistor bekerja.

3.Alat dan Bahan [Back]

1. Osiloskop
Osiloskop adalah salah satu alat elektronik yang sering digunakan dalam elektronika berupa alat yang dapat menampilkan sinyal listrik secara grafis serta menunjukkan perubahan sinyal dari waktu ke waktu. Kemampuan ini didapat dari sensor yang dapat merespons rangsangan fisik seperti suara, panas, dan cahaya.

2. Baterai
Baterai merupakan sebuah sel listrik yang memiliki proses elektrokimia yang reversible dengan tingkat keefisiensian yang tinggi. Proses elektrokimia adalah proses pengubahan energi kimia menjadi energi listrik yang terjadi pada saat proses pengosongan baterai serta proses pengubahan energi listrik menjadi energi kimia yang terjadi pada saat proses pengisian baterai.

3. Resistor
Resistor adalah komponen yang berfungsi untuk mengendalikan arus listrik dengan memberikan hambatan terhadap aliran arus dalam suatu rangkaian elektronika.
Cara membaca kode warna pada resistor :

Tabel kode warna resistor:

4. Transistor
Transistor adalah komponen semikonduktor yang memiliki berbagai macam fungsi seperti sebagai penguat, pengendali, penyearah, osilator, dan modulator.

5. Kapasitor
Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan energi/muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik dalam jangka waktu tertentu.

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

4.Dasar Teori[Back]

Analisis dc rangkaian bias pembagi tegangan ini dimulai dengan menggambar lagi bagian input dari rangkaian tersebut seperti pada gambar :

Jaringan input dari rangkaian gambar diatas diselesaikan dengan metode Thevenin, yaitu menggantinya dengan sebuah sumber tegangan VTH dan sebuah resistansi RTH. Hubungan antara VTH dan RTH adalah seri, sehingga diperoleh rangkaian ekivalen yang sederhana. Dalam analisa penguat transistor tegangan Thevenin (VTH) sering disebut dengan VBB dan resistansi Thevenin (RTH) sering disebut dengan RB.

Harga resistansi dan tegangan Thevenin dari rangkaian ekivalen adalah sebagai berikut :
Resistansi Thevenin :

Tegangan Thevenin :

Dengan menerapkan hukum Kirchhoff tegangan pada ikal input rangkaian ekivalen
Thevenin, dapat ditentukan harga IB, yaitu:

Dimana harga VBE ini dianggap VBE aktif = 0,7 Volt. Harga IB yang diperoleh ini merupakan titik kerja transistor yang biasanya disebut dengan IBQ. Apabila IB = IC/β dimasukkan pada persamaan diatas, maka harga IC dapat diperoleh, yaitu:

Persamaan garis beban dapat diperoleh dengan menerapkan hukum Kirchhoff pada ikal output kolektor emitor yaitu:
VCC = IC.RC + VCE + IE.RE
Sehingga diperoleh :

Harga arus IC ini merupakan titik kerja transistor yang sering disebut dengan ICQ. Analisis pendekatan dapat dilakukan apabila IE ≅ IC, yaitu arus IE dianggap sama dengan arus IC, maka diperoleh:

Contoh Soal (Example, Problem, dan Pilihan Ganda)

a. Example

1. Tentukan tegangan bias dc Vce dan arus Ic dari konfigurasi voltage-divider pada gambar

Jawaban :

2. Tentukan tegangan bias dc VCE dan arus IC untuk konfigurasi pembagi tegangan pada gambar!

Jawaban :

3. Tentukan nilai VCC, RC, dan RB yaang diperlukan untuk konfigurasi bias tetap!

Jawaban :

b. Problem

1. Perhatikan gambar di bawah ini!

Untuk konfigurasi bias pembagi tegangan pada Gambar di atas, tentukan :

A. IBQ

B. ICQ

C. VCEQ

D. VC

E. VE

F. VB

Jawaban :

2. Perhatikan gambar dibawah ini!

Dari rangkaian diatas tentukan :

A. IC

B. VE

C. VB

D. R1

Jawaban :

3. Perhatikan gambar dibawah ini!

Tentukan IC pada rangkaian di atas!

Jawaban :

c. Pilihan Ganda

1. Berapa banyak sebuah transistor mempunyai daerah yang terkotori :

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

E. 5

2. Salah satu tugas penting yang dilakukan transistor adalah :

A. Pembaca arus

B. Mendeteksi tekanan

C. Mengatur tegangan

D. Memperkuat arus listrik

E. Memberikan tegangan pada rangkaian

3. Pada suatu transistor jika β = 100 dan arus kolektor 10 mA maka IE adalah :

A. 100 mA

B. 200 mA

C. 100,1 mA

D. 100,1 A

E. 100 A

5. Percobaan [Back]

A. Langkah-langkah percobaan

• Untuk membuat rangkaian ini, pertama, siapkan semua alat dan bahan yang bersangkutan, di ambil dari library proteus • Letakkan semua alat dan bahan sesuai dengan posisi dimana alat dan bahan terletak.
•Tepatkan posisi letak nya dengan gambar rangkaian
• Selanjutnya, hubungkan semua alat dan bahan menjadi suatu rangkaian yang utuh
• Lalu mencoba menjalankan rangkaian , jika tidak terjadi error, maka rangkaian akan berfungsi yang berarti rangkaian bekerja

B. Prinsip kerja

Di sini jaringan pembagi tegangan digunakan untuk membiaskan konfigurasi transistor emitor umum untuk stabilitas. Nama konfigurasi bias ini berasal dari fakta bahwa dua resistor RB1 dan RB2 membentuk pembagi tegangan atau jaringan pembagi tegangan di catu daya dengan persimpangan titik pusat yang terhubung ke terminal basis transistor.

Bias pembagi tegangan ini adalah metode transistor biasing yang paling banyak digunakan. Dioda emitor dari transistor bias maju oleh tegangan yang dikembangkan melintasi resistor RB2. Selanjutnya, rangkaian pembagi tegangan membuat rangkaian transistor kebal terhadap perubahan beta karena tegangan bias yang diatur pada terminal basis, emitor, dan kolektor transistor tidak bergantung pada nilai rangkaian eksternal.

Untuk menghitung tegangan yang dikembangkan melintasi resistor RB2 dan tegangan yang diterapkan ke basis, kami cukup menggunakan rumus pembagi tegangan untuk resistor seri. Biasanya penurunan tegangan pada resistor RB2 jauh lebih kecil daripada resistor RB1. Jelas, tegangan basis transistor VB sehubungan dengan ground akan sama dengan tegangan pada RB2. Besarnya arus bias yang mengalir melalui resistor RB2 biasanya diatur 10 kali nilai arus basis IB yang diinginkan sehingga cukup tinggi untuk tidak mempengaruhi perubahan arus pembagi atau Beta.

C. Rangkaian Simulasi

Rangkaian 4.28