FIXED-BIAS CIRCUIT

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Ringkasan Materi

3. Prinsip Kerja

4. Example

5. Contoh Problem

6. Soal Pilihan Ganda

7. Komponen Rangkaian

8. Video Rangkaian dan Gambar Rangkaian beserta download link

 

1. Tujuan [Kembali]

1.1. Memahami cara kerja dan karakteristik dari konfigurasi ini pada transistor

1.2. Membantu untuk menentukan jenis konfigurasi bias yang terbaik untuk kebutuhan amplifier

2. Ringkasan Materi [Kembali]

Fixed Bias Circuit

Fixed bias circuit adalah rangkaian penguat transistor yang menghubungkan basis transistor ke pembagi tegangan. Resistor basis dan resistor pembagi tegangan bekerja sama untuk menjaga tegangan basis tetap stabil dan mengalirkan arus basis yang dibutuhkan. Rangkaian ini stabil dan efisien, tetapi sensitif terhadap perubahan suhu dan nilai resistor.

Forward Bias of Base–Emitter 

Forward bias pada base-emitter adalah ketika terminal basis transistor dihubungkan ke tegangan positif, sehingga arus mengalir dari basis ke emitter, dan memungkinkan transistor berfungsi sebagai penguat atau saklar. Ini adalah kondisi penting dalam transistor, tetapi harus diperhatikan agar arus tidak terlalu besar dan merusak transistor.

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

Collector- Emitter Loop

Collector-Emitter Loop adalah jalur listrik yang menghubungkan terminal kolektor dan emitter pada transistor. Ketika transistor diaktifkan, arus mengalir dari kolektor ke emitter melalui loop ini, dan arus yang lebih besar mengalir melalui kolektor dan ke sirkuit eksternal. Jika loop terputus, transistor tidak akan berfungsi dengan baik atau sama sekali.

Besar arus IC dapat ditulis:

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

yang menyatakan dengan kata-kata bahwa tegangan melintasi daerah kolektor-emitor dari transistor dalam konfigurasi bias tetap adalah tegangan suplai dikurangi penurunan pada RC.

Sebagai ulasan singkat tentang notasi subskrip tunggal dan ganda, ingatlah itu

di mana VCE adalah tegangan dari kolektor ke emitor dan VC dan VE adalah tegangannya

dari kolektor dan emitor ke ground masing-masing. Tetapi dalam hal ini, karena VE 0 V,

kita punya

Selain itu, sejak

dan VE = 0 V, maka

Transistor Saturation

Transistor Saturation adalah kondisi ketika transistor aktif sepenuhnya dan tidak dapat memberikan penguatan sinyal tambahan.

Menerapkan Hukum Ohm hambatan antara terminal kolektor dan emitor dapat ditentukan

sebagai berikut:

Load-Line Analysis

Load line analysis adalah teknik grafis untuk memprediksi titik kerja transistor pada suatu sirkuit dengan memperhitungkan beban dan sumber tegangan.

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

3. Prinsip Kerja [Kembali]

Pada rangkaian fixed bias circuit digunakan transistor yang prinsip kerjanya yaituArus akan mengalir dari colector menuju Emitor apabila kaki basis diberikan arus atau tegangan. Sedikit saja arus atau tegangan kita berikan ke kaki basis, maka arus yang besar akan mengalir dari Colector ke Emitor. Perbandingan arus colektor yang mengalir ke Emitor dan arus basis yang diberikan dinamakan penguatan atau Gain.
Variasi arus basis yang diberikan juga akan mengakibatkan variasi besarnya arus yang mengalir di colector ke Emitor. Ketika kaki basis diberi tegangan tertentu maka terjadi koneksi dari dari Colector ke emitor ( dengan kata lain Collector dan Emitor short circuit). Ketika tegangan basis kita putus atau diambil, atau tidak diberi tegangan maka kaki Collector dan Emitor akan terputus.

4. Example [Kembali]

a.

dengan tanda negatif menunjukkan bahwa persambungan dibiaskan terbalik, sebagaimana mestinya untuk amplifikasi linier.

b.

5. Contoh Problem [Kembali] 

Dalam sirkuit fixed bias circuit, transistor memiliki β = 100. Jika resistor basis bernilai 56 kΩ dan resistor kolektor bernilai 1.2 kΩ, dan sumber tegangan VCC = 9V, tentukan arus basis, arus kolektor, dan tegangan kolektor.

1. Menghitung nilai IB:

   VBB = VCC * (RB / (RB + RC))

   VBB = 9V * (56 kΩ / (56 kΩ + 1.2 kΩ)) = 8.68V

   IB = (VBB - VBE) / RB

   IB = (8.68V - 0.7V) / 56 kΩ = 0.142 mA

2. Menghitung nilai IC:

   IC = β * IB

   IC = 100 * 0.142 mA = 14.2 mA

3. Menghitung nilai VC:

   VC = VCC - IC * RC

   VC = 9V - 14.2 mA * 1.2 kΩ = -3.64V

Karena nilai VC negatif, maka transistor berada dalam keadaan jenuh (saturation).

Sehingga, arus basis adalah 0.142 mA, arus kolektor adalah 14.2 mA, dan transistor berada dalam keadaan jenuh.

Karena nilai VC negatif, maka transistor berada dalam keadaan jenuh (saturation).

Sehingga, arus basis adalah 0.142 mA, arus kolektor adalah 14.2 mA, dan transistor berada dalam keadaan jenuh.

 

 

6. Soal Pilihan Ganda [Kembali] 

• Pada sirkuit fixed bias circuit, nilai tegangan basis-emitor VBE sekitar:

a. 0,1 V 

b. 0,5 V 

c. 0,7 V 

d. 1,5 V

Jawaban: c. 0,7 V

• Pada sirkuit fixed bias circuit, nilai β transistor sekitar: 

a. 10-100 

b. 100-500 

c. 500-1000 

d. 1000-5000 

Jawaban: a. 10-100

• Pada sirkuit fixed bias circuit, jika arus basis transistor adalah 50 µA dan nilai β transistor adalah 100, maka arus kolektor transistor sebesar: 

a. 5 µA

b. 50 µA 

c. 500 µA 

d. 5 mA

Jawaban: c. 500 µA

 

7. Komponen Rangkaian dan [Kembali]  

1. Resistor
   
   
    
2. Kapasitor
   
   
   
3. vcc
   
   
   
4. transistor
   
   
   
5. function generator
   
   
   
6. osiloskop 
   
   
   

8. Video Rangkaian dan Gambar rangkaian beserta download link [Kembali] 

 

 4.2 

download proteus 4.2

 

 

 

4.3

download proteus 4.3

 

 

4.4

 

download proteus 4.4

 

 
 4.5

  download proteus 4.5

 

 

4.6

 download proteus 4.6

 

 

4.10

 

download proteus 4.10

 

 

 

Contoh Rangkaian

Click disini untuk download video

Click disini untuk download project proteus dari video