7.11 Design

[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]

Proses desain adalah fungsi dari area aplikasi, tingkat amplifikasi yang diinginkan, kekuatan sinyal, dan kondisi operasi. Langkah pertama biasanya adalah menetapkan dc yang tepat tingkat operasi.

Sebagai contoh, jika tingkat VD dan ID ditentukan oleh jaringan pada Gambar, tingkat VGSQ dapat ditentukan dari plot kurva transfer dan Rs kemudian dapat ditentukan dari VGS = ID.RS. Jika VDD ditentukan, tingkat RD kemudian dapat dihitung dari RD (VDD - VD) / ID. Tentu saja, nilai RS dan RD mungkin bukan nilai komersial standar, yang mengharuskan penggunaan nilai komersial terdekat. Namun, dengan toleransi (kisaran nilai) yang biasanya ditentukan untuk parameter jaringan, sedikit variasi karena pilihan nilai standar jarang menimbulkan kekhawatiran nyata dalam proses desain.

Di atas hanyalah satu kemungkinan untuk fase desain yang melibatkan jaringan pada Gambar. Ada kemungkinan bahwa hanya VDD dan RD yang ditentukan bersama dengan tingkat VDS. Perangkat yang akan digunakan mungkin harus ditentukan bersama dengan tingkat RS. Tampaknya logis bahwa perangkat yang dipilih harus memiliki VDS maksimum yang lebih besar dari nilai yang ditentukan dengan margin aman.

2.Tujuan [Back]

- Untuk menyelesaikan tugas mata kuliah elektronika yang ditugaskan oleh Bapak Darwinson, M.T.

- Memahami dan mempelajari tentang materi design.

- Mempelajari cara mencari hambatan yang tidak diketahui yang dilengkapi JFET N-Chanel

- Mempelajari cara mencari hambatan yang tidak diketahui yang dilengkapi MOSFET N-Chanel

3.Alat dan Bahan [Back]

1. 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 :

2. Ground

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

3. Power

Power adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi menghasilkan tegangan.

4. Voltmeter

Voltmeter adalah alat ukur yang digunakan untuk menentukan besaran tegangan listrik pada suatu elektronika atau rangkaian listrik dalam besaran tertentu. Voltmeter dipasang secara paralel pada ujung-ujung hambatan yang diukur beda potensialnya.

5. Amperemeter

Amperemeter adalah alat ukur listrik yang digunakan untuk mengukur nilai arus listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian listrik.

6. JFET N-Chanel

JFET adalah transistor efek medan gerbang persimpangan. Transistor normal adalah perangkat yang dikendalikan arus yang membutuhkan arus untuk biasing, sedangkan JFET adalah perangkat yang dikendalikan tegangan.

Saat gate diberi tegangan 0 volt maka depletion layer pada sambungan P-N pada pada kedua sisi tidak mengembang atau tipis sehingga arus dapat melintas dari drain ke source dengan mudah sehingga dapat mengalirkan arus. Semakin besar tegangan negatif pada terminal gate maka depletion layer semakin lebar hingga maksimum dimana akan menutupi atau menghalangi jalur arus dari drain ke source sehingga tidak akan ada arus yang mengalir pada drain atau JFET bisa dikatakan pada kondisi off.

7. MOSFET N-Chanel

MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) adalah sebuah perangkat semionduktor yang secara luas di gunakan sebagai switch dan sebagai penguat sinyal pada perangkat elektronik. MOSFET adalah inti dari sebuah IC ( integrated Circuit ) yang di desain dan di fabrikasi dengan single chip karena ukurannya yang sangat kecil.

Struktur N-Channel Mosfet atau disebut dengan NMOS terdiri dari subtract tipe P dengan daerah Source dan drain deberi difusi N+. Diantara daerah source dan drain terdapat sebuah celah sempit dari subtract P yang di sebut dengan channel yang di tutupi oleh isolator yang terbuat dari SiO2.

4.Dasar Teori [Back]

Secara umum, praktik desain yang baik untuk amplifier linier untuk memilih titik operasi yang tidak memenuhi wilayah tingkat saturasi (IDSS) atau batas (VP). Tingkat VGSQ yang mendekati VP / 2 atau IDQ di dekat IDSS / 2 tentunya merupakan titik awal yang masuk akal dalam desain. Tentu saja, dalam setiap prosedur desain tingkat maksimum ID dan VDS sebagai yang muncul di lembar spesifikasi tidak boleh dilampaui. Contoh yang harus diikuti memiliki orientasi desain atau sintesis di tingkat tertentu yang disediakan dan parameter jaringan seperti RD, RS, VDD, dan seterusnya, harus ditentukan. Bagaimanapun, pendekatan ini dalam banyak hal berlawanan dengan yang dijelaskan di bagian sebelumnya. Dalam beberapa kasus, ini hanya masalah penerapan hukum Ohm dalam bentuk yang sesuai. Secara khusus, jika tingkat resistif diminta, hasilnya sering diperoleh hanya dengan menerapkan hukum Ohm dalam bentuk berikut:

Dimana VR dan IR seringkali merupakan parameter yang dapat ditemukan langsung dari tingkat tegangan dan arus yang ditentukan.

Contoh Soal (Example, Problem, dan Pilihan Ganda)

a. Example

1. Berdasarkan jaringan pada gambar, tingkat VDQ dan IDQ ditentukan. Tentukan nilai RD dan RS yang dibutuhkan. Apa nilai komersial standar terdekatnya?

Jawaban :

2. Untuk konfigurasi bias pembagi tegangan pada gambar dibawah, jika VD =12 V dan VGSQ = - 2 V, tentukan nilai RS!

Jawaban :

3. Jika VDS = 1/2 VDD and ID = ID (on) untuk jaringan gambar dibawah. Tentukan tingkat VDD dan RD

Jawaban :

b. Problem

1. Rancanglah jaringan self-bias menggunakan transistor JFET dengan IDSS = 8 mA dan VP = -6 V agar memiliki Q-point pada IDQ = 4 mA menggunakan supply 14 V. Asumsikan RD = 3RS dan gunakan nilai standar!

Jawaban :

2. Rancanglah jaringan bias pembagi tegangan menggunakan MOSFET tipe deplesi dengan IDSS 10 mA dan VP 4 V untuk memiliki titik-Q pada IDQ 2,5 mA menggunakan suplai 24 V. Selain itu, atur VG 4 V dan gunakan RD 2.5 RS dengan R1 22 M. Gunakan nilai standar!

Jawaban :

c. Pilihan Ganda

1. Apakah kepanjangan dari JFET?

A. Junction Field Effort Transistor

B. Jumper Field Effect Transistor

C. Junction Field Effect Transistor

D. Jumping Field Effect Transistor

E. Junction Flying Effect Transistor

2. Apakah kepanjangan dari MOSFET?
A. Metal Oxide Semiconductor Flying Effect Transistor
B. Mega Oxide Semicoductor Field Effect Transistor
C. Mega Oxide Standart Flying Effect Transistor
D. Metal Oxide Standart Field Effect Transistor
E. Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor

3. Apakah perbedaan JFET N-Chanel dengan JFET P-Chanel?
A. Panahnya selalu berlawanan ke kiri maupun ke kanan
B. N-Chanel merupakan arus input dan P-Chanel merupakan Arus output
C. N-Chanel memiliki 2 panah dan P-Chanel 1 panah
D. Kecepatannya berbeda
E. Tidak ada perbedaan

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. Rangkaian Simulasi

Rangkaian 7.50