7.2



 1. Pendahuluan[kembali]

 Fixed-Bias Configuration adalah suatu metode untuk memberikan tegangan bias yang stabil pada transitor. Pada blog ini akan diperlihatkan rangkaian dan cara kerja dengan harapan dapat memahami, mengetahui, dan manfaat dari Fixed-Bias Configuration..


 2. Tujuan[kembali]

  1. Untuk menyelesaikan tugas matakuliah elektronika yang diberikan oleh Bapak Dr. Darwison,M.T. 
  2. Memahami Rangkaian Fixed-Bias Configuration.
  3. Mengetahui manfaat dari Fixed-Bias Configuration.


 3. Alat dan Bahan[kembali]

Alat:

1. Voltmeter



                                                
 Voltmeter adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur besara tegangan atau beda potensial listrik antara dua titik pada suatu rangkaian listrik yang dialiri arus listrik.

2. Amperemeter

                                                             






Amperemeter merupakan alat ukur yang berfungsi untuk mengukur besar arus listrik yang ada di suatu rangkaian listrik.


Bahan:

1. Resistor

       



   Resistor adalah komponen elektronik dua kutub yang didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik, dengan resistansi tertentu (tahanan) dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua kutubnya, nilai tegangan terhadap resistansi berbanding dengan arus yang mengalir.
  
2. Kapasitor

Kapasitor adalah salah satu jenis komponen elektronika yang memiliki kemampuan dapat menyimpan muatan arus listrik di dalam medan listrik selama batas waktu tertentu dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan arus listrik tersebut. Kapasitor juga memiliki sebutan lain, yakni kondensator.

3. Transistor   


                                    
     Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal, yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektor (C). 

4.  Ground

                                                                   

Ground berarti sebuah titik referensi umum atau tegangan potensial sama dengan “tegangan nol”.


5. Baterai


Baterai adalah alat yang digunakan untuk menyimpan energi listrik dalam bentuk kimia kemudian diubah menjadi energi listrik untuk memperoleh arus listrik yang diperlukan.

 4. Dasar Teori[kembali]

Yang paling sederhana dari pengaturan biasing untuk JFET n-channel muncul pada Gambar 7.1.  Dirujuk sebagai konfigurasi tetap-bias, ini adalah salah satu dari beberapa konfigurasi FET yang dapat dipecahkan secara langsung menggunakan pendekatan matematika atau grafis.  Kedua metode dimasukkan dalam bagian ini untuk menunjukkan perbedaan antara kedua filosofi dan juga untuk menetapkan fakta bahwa solusi yang sama dapat diperoleh dengan menggunakan kedua metode tersebut.
Konfigurasi Gambar 7.1 termasuk level ac V, dan V, dan kapasitor kopling (C dan C).  Ingat bahwa kapasitor kopling adalah "sirkuit terbuka" untuk analisis de dan impedansi rendah (pada dasarnya sirkuit pendek) untuk analisis ac.  Resistor Rg hadir untuk memastikan bahwa V, muncul pada input ke penguat FET untuk analisis ac .  Untuk analisis dc,
IG = 0 A
Dan
VRG = IGRG = (0 A) RG = 0 V
Penurunan tegangan nol pada Re memungkinkan penggantian Rg dengan ekivalensi hubung singkat, seperti yang muncul dalam jaringan Gambar 7.2 yang secara khusus digambar ulang  untuk analisis de.

Fakta bahwa terminal negatif baterai terhubung langsung ke potensial positif yang ditentukan dari Vas dengan jelas mengungkapkan bahwa polaritas Vas secara langsung berlawanan dengan yang dari VGG Menerapkan hukum tegangan Kirchhoff searah jarum jam searah dengan loop yang ditunjukkan dari  Gambar 7.2 akan menghasilkan


Karena VGG adalah catu de tetap, maka tegangan Vas tetap besarnya, sehingga menghasilkan notasi "konfigurasi bias tetap".  Tingkat arus tiriskan yang dihasilkan Ip sekarang dikendalikan oleh persamaan Shockley:

Karena Vgs adalah kuantitas tetap untuk konfigurasi ini, besarnya dan isyaratnya dapat dengan mudah disubstitusikan ke dalam persamaan Shockley dan tingkat yang dihasilkan dari Ip dihitung.  Ini adalah salah satu dari beberapa contoh di mana solusi matematika untuk konfigurasi FET cukup langsung. 
Analisis grafis akan membutuhkan plot persamaan Shockley seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7.3.  Ingatlah bahwa memilih VGs = Vp2 akan menghasilkan arus drain dari Ipss / 4 saat merencanakan persamaan.  Untuk analisis bab ini, tiga titik yang ditentukan oleh Ipss-Vp, dan persimpangan yang baru saja dijelaskan akan cukup untuk memplot kurva. 




Pada Gambar 7.4, level tetap Vas telah ditumpangkan sebagai garis vertikal pada VGs = -VGG.  Pada titik mana pun pada garis vertikal, level Vas adalah - VGG level Ip harus ditentukan pada garis vertikal ini.  Titik di mana dua kurva

intersect adalah solusi umum untuk konfigurasi-biasa disebut sebagai diam atau titik operasi.  Subskrip Q akan diterapkan untuk mengalirkan tegangan arus dan gerbang-ke-sumber untuk mengidentifikasi levelnya pada titik-Q.  Perhatikan pada Gambar 7.4 bahwa level diam Ip ditentukan dengan menggambar garis horizontal dari titik-Q ke sumbu Ip vertikal seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7.4.  Penting untuk disadari bahwa begitu jaringan Gambar 7.1 dibangun dan beroperasi, tingkat de I dan Ves yang akan diukur oleh meter Gambar 7.5 adalah nilai diam yang ditentukan oleh Gambar 7.4. 



Tegangan drain-to-source dari bagian keluaran dapat ditentukan dengan menerapkan hukum tegangan Kirchhoff sebagai berikut:
+ Vps + Ip Rp - Vpp  = 0
Vps = VpD IpRp   (7.6)
dan Ingat bahwa tegangan subskrip tunggal merujuk pada tegangan pada suatu titik sehubungan dengan ground.  Untuk konfigurasi Gambar 6.2,
Vs = 0 V (7.7)
Menggunakan notasi rangkap dua:
Vps = Vp - Vs
           Atau
Vp = Vps + Vs = Vps + 0 V
dan
Vn = Vps (7.8)
Selain itu,
VGs = VG  - Vs
Atau
VG = VGs + Vs = Vas + 0 V
Dan
VG = VGs (7.9)
Fakta bahwa VD = Vps dan VG = Ves cukup jelas dari kenyataan bahwa Vs = 0V, tetapi derivasi di atas dimasukkan untuk menekankan  hubungan yang ada antara notasi rangkap-rangkap dan rangkap-rangkap.  Karena konfigurasi membutuhkan dua persediaan, penggunaannya terbatas dan tidak akan dimasukkan dalam daftar konfigurasi FET yang paling umum.

 5. Percobaan[kembali]

    a) Prosedur[kembali]

  1. siapkan komponen rangkaian yang diperlukan pada proteus.
  2. susunlah komponen-komponen tersebut sesuai petunjuk menjadi suatu rangkaian.
  3. setelah semua komponen terangkai, maka cobalah untuk menjalankannya.

    b) Rangkaian simulasi [kembali]

Rangkaian 1


Prinsip Kerja:
tegangan dari batrai diumpankan ke R1 lalu menuju ke Q1 lalu diumpankan arus ke R2, dan diumpankan juga ke kaki emitor lalu ke ground, ketika ada sumber dari R1 maka tegangan pada R1 diperoleh dengan VR1 = Vi-Vo. Jika sumber tegangan tidak ada maka capasitor menyimpan sebagaian tegangan. 

Rangkaian 2


Prinsip Kerja:
Arus dari tegangan diumpanka ke kaki base transistor lalu menuju ke kaki emitor dan kemabli ke batrai. sebagian arus mengalir ke R1, jika ada sumber dari atas R1 maka tegangan pada R1 diperoleh dari VR1 = Vi-Vo. Jika tegangan terlalu besar, maka ground akan bekerja sebagai penetralisir.

Rangkaian 3


Prinsip Kerja:
Arus dari batrai diumpan ke transistor, lalu kembali ke batrai, tegangan input dengan tegangan ouput akan bernilai sama dikarenakan ada hubung singkat, dimana tegangan 12 v dapat langsung mengalir ke kaki emitor tanpa melalui kaki base transistor. sebagian arus akan mengalir ke R1, jika ada tegangan dari atas R1 maka tegangan pada R1 diperoleh dari VR1=Vi-Vo.

Rangkaian 4


Prinsip Kerja:

Arus dari batrai diumpankan ke R1 lalu ke kaki base transistor, lalu ke kaki emitor dan kembali ke batrai. Jika ada tegangan sumber dari R2 maka tegangan tersebut akan diumpankan ke R2 lalu ke kai collektor, kaki base, kaki emitor, lalu menuju ground.


    c) Video Simulasi [kembali]

Rangkaian 1


Rangkaian 2


Rangkaian 3


Rangkaian 4


6. Download File[Kembali]
  1. Download File Rangkaian (1) klik disini
  2. Download File Rangkaian (2) klik disini
  3. Download File Rangkaian (3) klik disini
  4. Download File Rangkaian (4) klik disini

  5. Download Video  (1) klik disini
  6. Download Video (2) klik disini
  7. Download Video (3) klik disini
  8. Download Video (4) klik disini

  9. Download Datasheet Voltmeter klik disini
  10. Download Datasheet Resistor klik disini
  11. Download Datasheet Transistor NPN klik disini
  12. Download Datasheet Amperemeter klik disini
  13. Download Datasheet Baterai klik disini
  14. Download Datasheet Kapasitor klik disini

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

BAHAN PRESENTASI MATA KULIAH ELEKTRONIKA 2024

Gambar
  BAHAN PRESENTASI     MATA KULIAH ELEKTRONIKA 2024 Oleh Muhammad Agung Maulana 2310953002 DOSEN PENGAMPU DR. DARWISON, M.T. Referensi  1. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”, Jilid 1, ISBN: 978-602-9081-10-7, CV Ferila, Padang 2. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”,Jilid 2,  ISBN: 978-602-9081-10-8, CV Ferila, Padang 3. Robert L. Boylestad and Louis Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, Pearson, 2013 4. Jimmie J. Cathey, Theory and Problems of Electronic Device and Circuit, McGraw Hill, 2002. 5. Keith Brindley, Starting Electronics, Newness 3rd Edition, 2005 6. Ian R. Sinclair and John Dunton, Practical Electronics Handbook, Newness, 2007. 7. John M. Hughes, Practical Electronics: Components and Techniques, O’Reilly Media, 2016.
Read more »