Bipolar (BJT)

BAB V

BIPOLAR (BJT)

1. Pendahuluan

Ada 3 macam konfigurasi rangkaian dasar transistor, yaitu:

1.   Common Emitter yaitu memakai bersama kaki emitter untuk input dan output seperti gambar 1.1

Gambar 1.1 Common Emitter

2.   Common Collector (Emitter  follower) yaitu memakai bersama kaki collector untuk input dan output seperti gambar 2.2

Gambar 1.2 Common Collector

3.   Common Base yaitu memakai bersama kaki base untuk input dan output seperti gambar 157.

Gambar 1.3 Common Base

Pengaruh frekuensi pada rangkaian transistor yang dikelompokkan dalam tiga kelompok yaitu:

1.   Pada frekuensi rendah, menghasilkan reaktansi kapasitor menjadi cukup besar sesuai rumus :
 
 sehingga ada tegangan yang cukup berarti pada C.

2.   Pada frekuensi menengah, menghasilkan reaktansi kapasitor menjadi cukup kecil atau dianggap short circuit.

3.   Pada frekuensi tinggi, menghasilkan reaktansi kapasitor menjadi kecil atau dianggap short circuit.

2. Penguat satu tingkat pada frekuensi menengah (mid-freq.)

A. Common Emitter (CE) Amp.

Adapun rangkaian CE Amp. adalah seperti pada gambar 2.1

Gambar 2.1 Rangkaian Common Emitter Amp.

Rangkaian ekivalen hybrid л untuk rangkaian transistor yang dioperasikan pada frekuensi menengah dapat dibuat dengan men-short circuit suplai dan semua kapasitor. Adapun rangkaian ekivalen hybrid л  untuk CE Amplifier adalah seperti pada gambar 2.2

Gambar 2.2 Rangkaian ekivalen hybrid л  untuk rangkaian CE Amp.

Dari rangkaian ekivalen diatas dapat diturunkan rumus-rumus sebagai berikut.

dimana Vi =V,

sehingga,

B. Common Collector(CC) Amp.

Adapun rangkaian CC Amp. adalah seperti pada gambar 2.3

Gambar 2.3 Rangkaian Common Collector Amp.

Adapun rangkaian ekivalen hybrid л  untuk CC Amplifier adalah seperti pada gambar 2.4

Gambar 2.4 Rangkaian ekivalen hybrid л  untuk rangkaian CC Amp.

Dari rangkaian ekivalen diatas dapat diturunkan rumus-rumus sebagai berikut.

dimana Vi=V+Vo dan V=I_b.r_л, gmV = gm . r_л. I_{b =}  βo_. I_b

sehingga,

Untuk mencari Impedansi output Zo maka rangkaian ekivalen hybrid л menjadi seperti gambar 2.5

Gambar 2.5 Rangkaian ekivalen hybrid л  untuk mencari Zo

C. Common Base (CB) Amp.

Adapun rangkaian CB Amp. adalah seperti pada gambar 2.6 Adapun rangkaian dan rangkaian ekivalen hybrid л  untuk CB Amplifier adalah seperti pada gambar 2.7

Gambar 2.6 Rangkaian Common Base Amp.

Gambar 2.7 Rangkaian ekivalen hybrid л  untuk rangkaian CB Amp.

Dari rangkaian ekivalen diatas dapat diturunkan rumus-rumus sebagai berikut.

dimana Vi = -V, dan βo =gm.r _л

sehingga,

Untuk ketiga konfigurasi ini akan menghasilkan nilai Impendansi input (Zi) dan Impendansi output (Zo) sebagai berikut:

1.   CE Amp.    :      Z_i  > (besar), Z₀  > (besar)

2.   CB Amp.    :      Z_i  < (kecil) , Z₀   >(besar)

3.   CC Amp.    :      Z_i  >(besar) , Z₀  <(kecil)

3. Contoh Soal

Contoh 1

Diket  :        Emitter Follower (CC)  Amp.                   

          R_S = 3 kΩ                               A_I = 40

          r_π = 10 kΩ                          R_B = 20 kΩ

          gm = 20 m/Ω                          Z₀ = 60

Ditanya : R_E dan R­_L

Jawab :

          Adapun rangkaian dan rangkaian ekivalen hybrid л CC (Emitter Follower) Amp. adalah seperti pada gambar 3.1 

Gambar 3.1 Rangkaian CC Amp dan rangkaian ekivalen hybrid л–nya.

Contoh 2:

Diket:          
A­_vi = -125                 R_S = 300 Ω                        R_B = 10 Z_i 
A_VS = -100               β₀ = β_dc = 100              V_BE = 0,6

A_I  = -50                   V_RE = V_RC = V_CE

Ditanya : Rancanglah suatu rangkaian common emmiter (CE) amplifier frekwensi menengah.

Jawab :

          Adapun rangkaian dan rangkaian ekivalen hybrid л CE Amp. adalah seperti pada gambar 3.2

Gambar 3.2 Rangkaian CE Amp dan rangkaian ekivalen hybrid л–nya.

Referensi :

1.   Boylestad, R. and Nashelsky, L., 1999, “Electronic Devices and Circuit Theory”, Prentice Hall, New Jersey.

2.  Hayt, W. H. and Neudeck, G. W., “Electronic Circuit Analysis and Design”, Houghton Mifflin Company, Boston.

3.  Coughlin, R. F. and Driscoll F. F., 1985, “Operational Amplifiers and Linear Integrated Circuits”, Prentice Hall, New Jersey.

4.  Paynter, R. T.,1997, ”Introductory Electronic Devices and Circuits”, Prentice Hall, New Jersey.

5. Malvino, 1985, “ Aproksimasi Rangkaian Semikonduktor: Pangantar Transistor dan Rangkaian Terpadu”, Penerbit Erlangga.

6.  Mike Tooley, 2002, “ Rangkain Elektronika: Prinsip dan Aplikasi”, Penerbit Erlangga

7.  Darwison, 2008, “Diktat Elektronika Analog”, Teknik Elektro – Unand, Padang.

8.  Darwison, 2011, “Diktat Dasar Elektronika”, Teknik Elektro – Unand, Padang.

9.  Darwison, 2011, “Panduan Praktikum Dasar Elektronika Digital”, Teknik Elektro – Unand,Padang

 

4. HTML (Download Disini)
5. Rangkaian (Download Disini)