Kuliah Teknik Elektro

Senin, 3 februari 2020

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

6. video

4.3 Fixed Bias Tetap

1. Tujuan [kembali]

Fixed bias circuit digunakan untuk mengisolasi tegangan dc dari transistor ke tingkat sebelum dan sesudahnya, namun tetap menyalurkan sinyal ac-nya.

2. Komponen [kembali]

a) Ground

Ground adalah titik kembalinya arus searah atau titik kembalinya sinyal bolak balik atau titik patokan dari berbagai titik tegangan dan sinyal listrik dalam rangkaian elektronika.

b) Resistor

Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai terminal antara dua komponen elektronika. Tegangan pada suatu resistor sebanding dengan arus yang melewatinya (V=I R).

Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna :

1. Masukan angka langsung dari kode warna gelang pertama.
2. Masukan angka langsung dari kode warna gelang kedua.
3. Masukan angka langsung dari kode warna gelang ketiga.
4. Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10^n), ini merupakan nilai toleransi dari resistor.

c) kapasitor

Kapasitor adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kapasitor mempunyai satuan Farad dari nama Michael Faraday.

Cara membaca nilai kapasitor :

Agar dapat menghitung nilai kode kapasitor keramik 473Z, kita perlu mengetahui lebih dahulu nilai satuannya. Hal ini perlu agar memudahkan dalam membedakan kode tiap kapasitor seperti berikut ini:
Kapasitor keramik dengan kode 473Z dapat dijabarkan sebagai berikut:
1 nano Farad (nf) = 1000 piko Farad (pF) = 0,01 mikro Farad (µF), umumnya yang banyak dipakai adalah satuan mikro farad dan farad yakni 1 Farad (F) = 1000000 Mikro Farad (µF)

Nilai Kapasitor = 47 x 10 pangkat tiga (10x10x10) = 47 x 1000 = 47.000 piko Farad (pF) = 47 nano Farad (nF) = 0,047 mikro Farad (µF)
Sedangkan huruf yang berada setelah angka atau nilainya merupakan besarnya nilai toleransi dari nilai kapasitansi kapasitor. Kode huruf tersebut tidak menentu, sehingga akan dijelaskan beberapa kode huruf untuk nilai toleransi kapasitor sebagai berikut:

B = 0,10 pF
C = 0,25 pF
D = 0,5 pF
E = 0,5 %
F = 1 %
G= 2 %
H = 3 %
J = 5 %
K = 10%
M = 20%
Z = + 80% dan -20%

d) Transistor

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Secara umum transistor dapat digolongkan menjadi dua keluarga besar yaitu Transistor Bipolar dan Transistor Efek Medan.

e) OP-AMP

f) Photodioda
Hasil gambar untuk komponen photodioda

3. Dasar Teori [kembali]

Rangkaian bias tetap pada Gambar memberikan pengantar bias bias yang relatif mudah dan sederhana. Meskipun jaringan menggunakan transistor npn, persamaan dan perhitungannya berlaku sama baiknya dengan konfigurasi transistor pnp hanya dengan mengubah semua arah arus dan polaritas voltase. Arah arus pada Gambar adalah arah arus aktual, dan voltasenya ditentukan oleh notasi double-subscript standar.

Suatu transistor harus diberi bias dc untuk dapat dioperasikan sebagai penguat. Titik kerja dc harus diatur agar variasi sinyal pada terminal input dapat dikuatkan/ amplifikasi dan secara akurat direproduksi pada terminaloutput. Rangkaian bias tetap (fixed bias) untuk transistor ini cukup sederhana karena hanya terdiri atas dua resistor RB dan RC. Kapasitor C1 dan C2 merupakan kapasitor kopling yang berfungsi mengisolasi tegangan dc dari transistor ke tingkat sebelum dan sesudahnya, namun tetap menyalurkan sinyal ac-nya.

1.Forward Bias of Base-Emitter

Menurut persamaan tegangan kirchhoff dalam arah searah jarum jam untuk loop

Perhatikan polaritas tegangan melintasi RB sebagaimana ditetapkan oleh arah yang ditunjukan IB. Didapatkan persamaan IB yaitu:

Persamaan ini sangat mudah diingat dan hanya perlu mengingat bahwa arus basis adalah arus yang melalui RB dan menurut hukun ohm bahwa arus adalah tegangan melintasi RB dibagi dengan resistasi RB.

2.Collector- Emitter Loop

Bagian Collector-Emitter pada rangkaian diatas menunjukan IC saat ini dan polaritas yang dihasilkan di seluruh IC

Besar arus IC dapat ditulis

Menurut hukum tegangan kichhoff ke arah jarum jam di sekitar loop tertutup yang ditujukan akan menghasilkan :

3.Transistor Saturation

Istilah saturasi diterapkan ke sistem mana pun di mana level telah mencapai nilai maksimumnya. Spons jenuh adalah spons yang tidak bisa menahan setetes cairan lagi. Untuk transistor yang beroperasi di daerah saturasi, arus adalah nilai maksimum untuk desain tertentu. Ubah desain dan tingkat saturasi yang sesuai dapat naik atau turun. Tentu saja, tingkat saturasi tertinggi ditentukan oleh arus kolektor maksimum seperti yang disediakan oleh lembar spesifikasi.

4. Fixed-Bias load Line

Saat kita memilih VCE=0 V yang menetapkan sumbu vertikal sebagai garis di mana titik kedua akan ditentukan, menemukan bahwa IC mendapatkan persamaan berikut:

4. Prinsip kerja [kembali]

Rangkaian dibawah merupakan rangkaian pengaplikasian rangkaian fixed bias pada alarm tidur. Komponen elektronika yang digunakan yaitu transistor, kapasitor, resistor, op-amp, dan voltmeter. Arus mengalir dari sumber input terus hinnga menemui percabangan kemudian terbagi hingga melewati keluaran output pada voltmeter. Pada voltmeter akan terlihat nilai tegangan dalam rangkaian.

5. Bentuk Rangkaian [kembali]

gambar rangkaian