TP modul 2 elek



1. Penjelasan kondisi [Kembali]

Kondisi 8 : Buatlah rangkaian Voltage Divider Bias Transistor dengan transistor PNP dan sumber tegangan DC 12V, dan jelaskan Prinsip Kerja Rangkaian Tersebut.

Penjelasan Kondisi

Pada kondisi ini dibuat sebuah rangkaian Voltage Divider Bias dengan menggunakan transistor tipe PNP dan sumber tegangan DC sebesar 12V. Tujuan dari percobaan ini adalah untuk memahami bagaimana metode bias pembagi tegangan digunakan dalam mengatur titik kerja (Q-point) transistor agar dapat bekerja pada daerah aktif secara stabil, sehingga transistor dapat difungsikan sebagai penguat.

Elemen kunci dalam rangkaian:

1. Sumber Tegangan (Input):
Sumber tegangan DC 12V digunakan sebagai catu daya utama rangkaian. Tegangan ini akan dibagi oleh dua resistor (R1 dan R2) yang dipasang secara seri antara VCC dan ground. Titik pertemuan R1 dan R2 menghasilkan tegangan bias basis (VB) yang kemudian diberikan ke terminal basis transistor.

2. Sistem Bias (Processing):

  • Resistor R1 dan R2 (Voltage Divider): berfungsi membagi tegangan sehingga diperoleh tegangan basis yang sesuai. Pada transistor PNP, tegangan basis (VB) harus sedikit lebih rendah daripada tegangan emitor (VE) sekitar 0,7 V (untuk transistor silikon) agar transistor dapat masuk kondisi aktif.

  • Resistor Emitor (RE): dipasang untuk meningkatkan kestabilan titik kerja. Jika terjadi kenaikan arus kolektor (IC) akibat perubahan suhu atau variasi penguatan arus (β), tegangan pada emitor (VE) ikut naik, sehingga VBE menurun dan arus basis (IB) berkurang. Mekanisme ini menciptakan umpan balik negatif yang menstabilkan kerja transistor.

  • Resistor Kolektor (RC): berfungsi sebagai beban arus kolektor sekaligus membantu mengatur tegangan kolektor (VC).

3. Alat Ukur (Output Viewer):
Multimeter digunakan untuk mengukur besar tegangan pada terminal-terminal transistor (VB, VE, VC, dan VCE) serta arus yang mengalir (IB dan IC). Data ini dipakai untuk mengevaluasi kestabilan titik kerja (Q-point).

4. Hasil yang Diamati:
Dengan metode bias pembagi tegangan, transistor PNP berada pada daerah aktif, di mana arus kecil pada basis (IB) mampu mengendalikan arus yang jauh lebih besar pada kolektor (IC). Tegangan kolektor (VC) dan emitor (VE) stabil dalam kisaran yang diharapkan, sehingga transistor dapat bekerja secara konsisten meskipun terdapat variasi parameter transistor atau perubahan suhu.

5. Tujuan Akhir dari Kondisi:
Rangkaian ini memperlihatkan bagaimana metode voltage divider bias memberikan kestabilan titik kerja yang lebih baik dibanding metode bias sederhana (misalnya fixed bias). Hal ini menjadikan voltage divider bias sebagai metode bias yang paling banyak digunakan dalam perancangan penguat transistor, karena mampu menjaga transistor tetap berada pada kondisi kerja yang diinginkan dengan stabil dan dapat diandalkan dalam aplikasi praktis.

2. Prinsip Kerja Kondisi [Kembali]

Secara umum, prinsip kerja rangkaian voltage divider bias dengan transistor PNP adalah mengatur tegangan basis agar transistor selalu berada pada daerah aktif, sehingga dapat berfungsi sebagai penguat sinyal. Proses ini berlangsung melalui tahapan berikut:

1. Tahap Pembentukan Tegangan Bias

Dua resistor, R1 dan R2, yang dipasang seri antara VCC (12V) dan ground berfungsi sebagai pembagi tegangan. Tegangan pada titik pertemuan R1 dan R2 menjadi tegangan bias basis (VB). Pada transistor PNP, syarat agar transistor bekerja pada daerah aktif adalah tegangan basis (VB) lebih rendah sekitar 0,7 V dibandingkan dengan tegangan emitor (VE). Dengan kondisi ini, sambungan basis–emitor berada dalam keadaan forward bias, sementara sambungan basis–kolektor berada dalam keadaan reverse bias.

2. Tahap Pengaturan Arus dan Tegangan

  • Arus Basis (IB): Arus kecil yang mengalir ke basis dihasilkan dari tegangan bias VB. Nilai IB ini menentukan besar arus kolektor (IC) melalui hubungan IC = β · IB.

  • Arus Kolektor (IC): Arus utama mengalir dari emitor ke kolektor melalui transistor, kemudian melewati resistor kolektor (RC) menuju ground.

  • Resistor Emitor (RE): Kehadiran RE memberikan umpan balik negatif. Jika arus kolektor meningkat akibat perubahan suhu atau variasi β, maka tegangan emitor (VE) ikut naik. Hal ini menyebabkan tegangan basis–emitor (VBE) berkurang sehingga arus basis menurun. Akibatnya, kenaikan arus kolektor dapat ditekan, sehingga titik kerja transistor tetap stabil.

3. Titik Kerja (Q-point)

Dengan pengaturan ini, transistor PNP beroperasi pada daerah aktif, di mana tegangan kolektor–emitor (VCE) memiliki nilai yang sesuai untuk penguatan. Titik kerja (Q-point) yang dihasilkan relatif stabil meskipun ada variasi parameter transistor atau perubahan suhu. Stabilitas inilah yang menjadi keunggulan metode voltage divider bias dibandingkan metode bias lain seperti fixed bias yang cenderung tidak stabil.

Kesimpulan

Prinsip kerja rangkaian voltage divider bias transistor PNP dengan VCC 12V adalah membentuk tegangan bias yang stabil melalui pembagi tegangan R1 dan R2, memperkuat kestabilan melalui resistor emitor (RE), serta mengatur arus kolektor dengan resistor kolektor (RC). Dengan cara ini, transistor dapat berfungsi sebagai penguat dengan titik kerja yang stabil dan andal, sehingga metode ini banyak digunakan dalam perancangan rangkaian amplifier di dunia praktis.

3. Rangkaian Kondisi [Kembali]



4.Video Penjelasan Kondisi[Kembali]



5. Tugas Pendahuluan (Soft File)[Kembali]

Download Tugas Pendahuluan tulis tangan (klik disini)

Download Video Kondisi Rangkaian (klik disini)

Download Proteus Rangkaian Simulasi (klik disini)

Download Datasheet Resistor (klik disini)

Download Datasheet Multimeter (klik disini)

Download Datasheet Baterai (klik disini)

Download Datasheet Transistor (klik disini)



Komentar

Posting Komentar