LA modul 2 elek



1. Jurnal [Kembali]

JURNAL PRAKTIKUM TRANSISTOR


Nama                      : Fadil

NIM                         : 2410952062                                                                 

Tanggal Praktikum  : 28 Oktober 2025

Asisten Praktikum   : - Muhammad Naufal Lutfi

                     - Yosep Salfador Sitompul

Kelompok                : 17                                

 

1. Fixed Bias

Tabel 4.1 Percobaan fixed bias

 

Parameter

Nilai Pengukuran

 

 

VRB

 11,34 V

 

 

VRC

 11,7 V

 

 

VB

 0,748 V

 

 

VC

 0,56 V

 

 

VBE

 0,7 V

 

 

VCE

 0,506 V

 

 

IB

 1,02 A

 

 

IC

 1,05 A

 

Gelombang Input

Gelombang Output


V = 0,1 V ; f = 1 kHz


            V = 6 V ; f = 1 kHz

2. Emitter Stabillized  Bias

              Tabel 4.2 Percobaan emitter stabillized bias

Parameter

Nilai Pengukuran

VRB

 10,14 V

VRC

 10,77 V

VRE

 1,4 V

VB

 12,32 V

VC

 12,38 V

VE

 11.96 V

VBE

 0,674 V

VCE

 0,915 V

IB

 0,4 mA

IC

 0,4 mA


Gelombang Input

Gelombang Output


V = 0,1 V ; f = 1 kHz

              V = 6 V ; f = 1 kHz

3. Self Bias

        Tabel 4.3 Percobaan self bias

Parameter

Nilai Pengukuran

VRC

10,14 V

VRB

  10,77 V

VRE

 1,4 V

VB

  12,32 V

VC

 12,38 V

VE

  11.96 V

VBE

 0,674 V

VCE

  0,915 V

IB

 0,4 mA

IC

 0,4 mA

 

Gelombang Input

Gelombang Output


V = 0,1 V ; f = 1 kHz

               

             V = 6 V ; f = 1 kHz

4. Voltage Divider Bias

Tabel 4.4 Percobaan voltage divider bias

 

Parameter

Nilai Pengukuran

 

 

VR1 & VR2

10,17 V & 2,13 V

 

 

VRC

 10,75 V

 

 

VRE

 1,45 V

 

 

VB

 2,18 V

 

 

VC

 1,483 V

 

 

VE

 1,463 V

 

 

VBE

 0,665 V

 

 

VCE

 16,2  mV

 

 

IB

 0,4 mA

 

 

IC

 0,4 mA

 

Gelombang Input

Gelombang Output


V = 0,1 V ; f = 1 kHz

 

         V = 6 V ; f = 1 kHz

5. Power IC dengan Regulator 

IC

Vin

Kapasitor

Resistor

Vout

7805

 5 V

C1 = 0,1 uF

C2 = 1 uF 

33 Ω 

 4,92 V

7809

 9 V

 C1 = 0,1 uF

C2 = 1 uF 

33 Ω 

9,3 V

7812

 12,35 V

 C1 = 0,1 uF

C2 = 1 uF 

 33 Ω

 11,52 V


2. Prinsip Kerja [Kembali]

Transistor adalah komponen elektronik berbahan semikonduktor yang terdiri atas tiga lapisan tipe P dan N, sehingga terbentuk dua sambungan PN (junction). Dari cara penyusunannya, transistor dibagi menjadi dua jenis utama, yaitu NPN dan PNP. Masing-masing memiliki tiga terminal: emitor (E), basis (B), dan kolektor (C).

Emitor berfungsi menginjeksikan pembawa muatan.

Basis menjadi pengendali aliran arus.

Kolektor bertugas menangkap pembawa muatan yang datang dari emitor.

Secara prinsip, transistor bekerja dengan mengatur arus besar yang mengalir antara kolektor–emitor melalui arus kecil yang masuk ke basis. Inilah sebabnya transistor dapat dipakai sebagai penguat maupun saklar elektronik.

Pada transistor NPN, emitor bertipe N mengalirkan elektron menuju basis yang tipis dan bertipe P. Karena lapisan basis sangat tipis dan dopingnya rendah, hanya sebagian kecil elektron yang berekombinasi di basis. Mayoritas elektron diteruskan ke kolektor. Akibatnya, arus kecil di basis (IB) mampu mengendalikan arus kolektor–emitor (IC) yang jauh lebih besar. Hubungan antara arus tersebut dapat dinyatakan dalam bentuk persamaan.

1. Fixed Bias

    Pertama, pada rangkaian fixed bias sebuah resistor basis (RB) dihubungkan langsung dari sumber catu daya VCC ke basis transistor sehingga basis menerima tegangan tetap dari VCC. Kedua, arus basis kira-kira dapat diperkirakan dengan rumus IB ≈ (VCC − VBE)/RB, di mana VBE sekitar 0,7 V untuk transistor silikon; arus kolektor kemudian kira-kira IC ≈ β·IB. Ketiga, karena nilai IB ditentukan oleh RB dan VCC saja, perubahan parameter transistor seperti β atau perubahan suhu menyebabkan perubahan besar pada IC dan perpindahan Q-point; oleh karena itu rangkaian ini kurang stabil. Keempat, keunggulan rangkaian ini adalah kesederhanaan dan sedikit komponen, sedangkan kelemahannya adalah sensitivitas tinggi terhadap variasi transistor dan suhu sehingga jarang dipakai bila diperlukan kestabilan.

2. Emitter Stabilized Bias (Bias dengan Resistor Emitter)

    Pertama, rangkaian emitter stabilized memasang resistor pada emitter (RE) sehingga emitter tidak langsung ke ground tetapi melalui RE. Kedua, ketika arus kolektor cenderung naik, arus emitter ikut naik sehingga tegangan emitter VE = IE·RE meningkat dan akibatnya VBE efektif (VB − VE) berkurang; pengurangan VBE ini menurunkan arus basis IB dan menahan kenaikan IC—itulah mekanisme umpan balik negatif. Ketiga, secara praktis arus dan tegangan kerja dapat didekati dengan IE ≈ (VB − VBE)/RE sehingga RE menstabilkan IE dan IC terhadap perubahan β dan suhu. Keempat, efek sampingnya adalah sebagian tegangan sinyal hilang di RE (pengurangan gain) sehingga sering dipasang juga kapasitor bypass pada RE untuk mengembalikan gain pada frekuensi sinyal.

3. Self Bias (Collector-Feedback Bias atau Bias Otomatis)

    Pertama, pada konfigurasi self bias terdapat resistor yang menghubungkan kolektor ke basis sehingga tegangan base bias bergantung pada tegangan kolektor. Kedua, bila IC meningkat maka tegangan pada kolektor VC turun (karena drop di RC menjadi lebih besar); penurunan VC itu menurunkan tegangan yang diberi ke basis sehingga IB menurun dan IC kembali turun — ini menghasilkan stabilisasi otomatis melalui feedback dari kolektor. Ketiga, mekanisme ini lebih stabil daripada fixed bias karena adanya feedback negatif, namun masih kurang stabil dibandingkan voltage divider bias karena basis masih dipengaruhi langsung oleh kondisi kolektor dan β transistor tetap memberi kontribusi pada variasi. Keempat, desain self bias relatif sederhana dan berguna bila ingin menambahkan stabilitas tanpa rangkaian pembagi tegangan yang lengkap.

4. Voltage Divider Bias (Bias Pembagi Tegangan)

    Pertama, metode ini membentuk pembagi tegangan dari dua resistor (R1 dan R2) antara VCC dan ground sehingga titik antara R1 dan R2 memberi tegangan basis VB yang hampir tetap menurut VB = VCC·R2/(R1+R2). Kedua, nilai VB menetapkan arus emitter dan kolektor melalui hubungan IE ≈ (VB − VBE)/RE sehingga IC ≈ IE (dengan IB kecil dibanding IE), sehingga titik kerja menjadi relatif independen dari β transistor. Ketiga, untuk memastikan VB tidak banyak berubah akibat arus basis, arus lewat jaringan pembagi biasanya dibuat beberapa kali lebih besar daripada IB (praktik umum: 5–10 kali IB), sehingga basis tidak “menarik” tegangan pembagi. Keempat, bila IC berubah karena suhu atau variasi β, perubahan VE melalui RE mengurangi atau meningkatkan VBE sehingga ada umpan balik negatif yang menahan pergeseran Q-point; kombinasi pembagi tegangan dan resistor emitter menjadikan metode ini paling stabil dan paling sering dipakai pada rangkaian amplifier.


5. Power IC dengan Regulator

    Pertama, tujuan utama power IC regulator adalah menjaga tegangan keluaran tetap konstan walaupun tegangan input atau arus beban berubah. Kedua, pada regulator linear prinsip kerjanya adalah memakai referensi tegangan internal dan sebuah amplifier kesalahan yang membandingkan tegangan keluaran dengan referensi; keluaran amplifier mengendalikan transistor pass seri sehingga tegangan keluar disetel dengan terus-menerus mengubah drop pada transistor tersebut. Ketiga, kelemahan regulator linear adalah efisiensi rendah karena selisih tegangan Vin−Vout diubah menjadi panas pada transistor pass, sehingga daya hilang sebanding dengan (Vin − Vout)·Iout. Keempat, pada switching regulator prinsipnya berbeda: transistor switching menyalakan dan mematikan dengan frekuensi tinggi dan duty cycle dikontrol oleh loop umpan balik; komponen seperti induktor dan kapasitor menyaring bentuk pulsa menjadi tegangan DC yang diinginkan sehingga efisiensi jauh lebih tinggi dan disipasi daya menjadi kecil. Kelima, regulator terpadu biasanya berisi rangkaian referensi tegangan, penguat kesalahan, elemen pass atau switch, dan jaringan umpan balik sehingga pengguna hanya perlu sedikit komponen eksternal; contoh IC yang umum dipakai adalah seri 78xx (regulator linear tetap) dan LM317 (linear yang bisa disetel), sedangkan pada switching ada IC controller buck, boost, atau buck-boost.

3. Video Percobaan [Kembali]

1. Video Kondisi Dengan Asisten: 






2. Video percobaan modul :

Bias Transistor





Regulator Power Supply




4. Analisa[Kembali]

1. Analisa prinsip kerja dari rangkaian self bias berdasarkan nilai parameter yang didapatkan ketika percobaan.
Jawab :
    Pada rangkaian self bias, arus basis transistor diperoleh dari umpan balik kolektor melalui resistor .
Dari hasil perhitungan:

  • IB=0,839 mA

  • IC=19,4 mA

  • VCE=0,18 V

Nilai VCE​ yang kecil menunjukkan transistor berada padadaerah jenuh .Namun, adanya resistor  REmembuat arus kolektor lebih stabil terhadap perubahan suhu dan nilai β.
Prinsip kerjanya adalah, jika IC​ naik, maka VE​ juga naik sehingga VBE​ turun dan IB​ ikut berkurang — akibatnya arus kolektor kembali stabil. Terjadi galat pada alat sehingga data perhitungan agak berbeda dengan nilai pengukuran


2. Analisa prinsip kerja dari rangkaian voltage divider bias berdasarkan nilai parameter yang didapatkan ketika percobaan.
Jawab :
 Rangkaian voltage divider bias menggunakan dua resistor  dan  sebagai pembagi tegangan untuk memberikan bias tetap pada basis.

Dari hasil perhitungan:

  • VB=3,52 VV_B = 2{,}13\ \text{V}

  • VE=2,855 VV_E = 1{,}43\ \text{V}

  • IC=41,9 mAI_C = 21\ \text{mA}

  • VCE=1,19 VV_{CE} = -1{,}19\ \text{V}

Nilai  yang negatif menunjukkan kondisi saturasi, tetapi bias tetap stabil. Kombinasi pembagi tegangan dan resistor emitor  membuat rangkaian ini paling stabil di antara semua jenis bias, karena tidak terlalu dipengaruhi oleh perubahan β atau suhu.


3. Analisa pengaruh variasi kapasitor dan resistor terhadap output pada rangkaian Power Supply dengan IC Regulator.
Jawab :
  Pada rangkaian power supply dengan IC regulator 78xx, kapasitor berfungsi menstabilkan tegangan dan mengurangi riak (ripple), sedangkan resistor beban memengaruhi arus dan drop tegangan. Semakin besar nilai kapasitor output, tegangan keluaran akan lebih stabil dan halus.Sementara, resistor beban yang lebih besar menurunkan arus beban, sehingga drop tegangan regulator menjadi kecilArtinya, kapasitor dan resistor bersama-sama menentukan kestabilan output DC pada power supply.

5. Download File[Kembali]

Link Download Laporan Akhir [ Klik Disini ]

Download Vidio Simulasi Rangkaian Dengan Asisten klik disini

Download Tugas Pendahuluan tulis tangan (klik disini)

Download Video Kondisi Rangkaian (klik disini)

Download Proteus Rangkaian Simulasi (klik disini)

Link Download Video Penjelasan Bias Transistor [ Klik Disini ]

Link Download Video Penjelasan Regulator Power Supply [ Klik Disini ]

Link Download Datasheet Resistor (klik disini)

Link Download Datasheet Multimeter (klik disini)

Link Download Datasheet Baterai (klik disini)

Link Download Datasheet Transistor 
(klik disini)


Komentar