Gambar Lucu - Rock




Kamis, 16 Juli 2009

Sekilas Tentang Dioda

Dioda

Dioda ialah jenis VACUUM tube yang memiliki dua buah elektroda. Dioda tabung pertama kali diciptakan oleh seorang ilmuwan dari Inggris yang bernama Sir J.A. Fleming (1849-1945) pada tahun 1904.

Struktur dan skema dari dioda dapat dilihat pada gambar 7 di atas.
Pada dioda, plate diletakkan dalam posisi mengelilingi katoda sedangkan heater disisipkan di dalam katoda. Elektron pada katoda yang dipanaskan oleh heater akan bergerak dari katoda menuju plate.
Untuk dapat memahami bagaimana cara kerja dioda kita dapat meninjau 3 situasi sebagi berikut ini yaitu :
- Dioda diberi tegangan nol
- Dioda diberi tegangan negative
- Dioda diberi tegangan positive

Dioda Diberi Tegangan nol



Ketika dioda diberi tengangan nol maka tidak ada medan listrik yang menarik elektron dari katoda. Elektron yang mengalami pemanasan pada katoda hanya mampu melompat sampai pada posisi yang tidak begitu jauh dari katoda dan membentuk muatan ruang ( Space Charge).Tidak mampunya elektron melompat menuju katoda disebabkan karena energi yang diberikan pada elektron melalui pemanasan oleh heater belum cukup untuk menggerakkan elektron menjangkau plate.




Dioda diberi tegangan negative

Ketika dioda diberi tegangan negatif maka potensial negatif yang ada pada plate akan menolak elektron yang sudah membentuk muatan ruang sehingga elektron tersebut tidak akan dapat menjangkau plate sebaliknya akan terdorong kembali ke katoda, sehingga tidak akan ada arus yang mengalir.





Dioda diberi tegangan positive

Ketika dioda diberi tegangan positif maka potensial positif yang ada pada plate akan menarik elektron yang baru saja terlepas dari katoda oleh karena emisi thermionic, pada situasi inilah arus listrik baru akan terjadi. Seberapa besar arus listrik yang akan mengalir tergantung daripada besarnya tegangan positif yang dikenakan pada plate. Semakin besar tegangan plate akan semakin besar pula arus listrik yang akan mengalir.

Oleh karena sifat dioda yang seperti ini yaitu hanya dapat mengalirkan arus listrik pada situasi tegangan tertentu saja, maka dioda dapat digunakan sebagai penyearah arus listrik (rectifier). Pada kenyataanya memang dioda banyak digunakan sebagai penyearah tegangan AC menjadi tegangan DC.


Plate Characteristic dari Dioda

Karakteristik yang paling penting dari dioda adalah Plate Characteristic, dimana karakteristik ini memberikan koorelasi antara tegangan pada dioda dengan arus yang mengalir pada dioda.


Pada Figure 11 di atas dapat dilihat rangkaian uji (Figure 11.A) untuk mendapatkan karakteristik plate dan contoh karakteristik plate dari dioda(Figure 11.B).

Heater voltage diberikan pada filament untuk memanaskan tabung sampai pada temperatur tertentu yaitu T1, dan kemudian tegangan plate Eb diubah mulai dari 0 sampai pada suatu nilai tertentu yang masih dapat ditangani oleh dioda. Arus Ib yang mengalir pada dioda akan naik bersamaan dengan naiknya tegangan pada plate seperti terlihat pada grafik karakteristik plate, akan tetapi ketika menjangkau harga Eb tertentu maka Ib tidak dapat naik lagi dan tetap konstan walaupun Eb dinaikkan terus. Titik dimana Ib tidak dapat naik lagi walaupun Eb terus dinaikkan dinamakan saturation point.

Jika tegangan filament dinaikkan sehingga suhu dari dioda menjadi naik (T2) dan percobaan serupa seperti diatas dilakukan lagi, akan didapat arus Ib yang lebih besar pada saturation point. Atas dasar situasi ini dapat disimpulkan bahwa temperatur pada dioda dapat berpengaruh dalam menentukan arus maksimum yang dapat mengalir pada dioda.

Resistansi Dioda

Dari karakteristik plate yang telah kita bahas di atas maka, kita dapat melihat bahwa ada kaitan tertentu antara tegangan dan arus yang mengalir pada dioda, berdasarkan atas kenyataan ini maka kita dapat menyimpulkan bahwa sesungguhnya dioda memiliki resistansi dalam ( internal resistance).
Resistansi dalam yang dimiliki oleh dioda adalah tidak sama untuk arus AC maupun DC yang diberikan oleh dioda sehingga dalam kaitan dengan sifat ini maka terdapat dua definisi resistansi internal dioda yaitu DC Plate Resistance dan AC Plate Resistance. DC Plate resistance adalah resistansi dioda yang diukur ketika pada dioda dberikan tegangan DC, sedangkan AC Plate resistance ialah resistansi dioda yang diukur ketika pada dioda diberikan tegangan AC.
Untuk lebih memahami proses perhitungan resistansi dioda dapat anda lihaat gambar 12 berikut ini.


Figure 12.A menampilkan grafik untuk mengukur DC Plate resistance dari dioda dimana DC Plate resistance dari dioda (Rb) ialah Rb= 0A/0B
Figure 12.b menampilkan perhitungan AC Plate resistance dari dioda, karena tegangan AC adalah bersifat dinamik atau berubah ubah nilainya setiap saat maka perhitungan AC Plate resistance harus dilakukakan juga dengan memperhatikan perubahan tegangan dan arus dioda pada beberapa keadaan dalam hal ini ialah selisih perubahan tegangan arus dan tegangan dioda.
AC Plate resistance (rb) berdasarkan Figure 12.B ialah rb= (BC/YZ)


Baca Selengkapnya - Sekilas Tentang Dioda

Rabu, 15 Juli 2009

Sistem Penguat



Teori Dasar Penguat Operasional

1. Penguat Diferensial Sebagai Dasar Penguat Operasional

Penguat diferensial adalah suatu penguat yang bekerja dengan memperkuat sinyal yang merupakan selisih dari kedua masukannya. Berikut ini adalah gambar skema dari penguat diferensial sederhana:


Penguat diferensial tersebut menggunakan komponen BJT (Bipolar Junction Transistor) yang identik / sama persis sebagai penguat. Pada penguat diferensial terdapat dua sinyal masukan (input) yaitu V1 dan V2. Dalam kondisi ideal, apabila kedua masukan identik (Vid = 0), maka keluaran Vod = 0. Hal ini disebabkan karena IB1 = IB2 sehingga IC1 = IC2 dan IE1 = IE2. Karena itu tegangan keluaran (VC1 dan VC2) harganya sama sehingga Vod = 0.

Apabila terdapat perbedaan antara sinyal V1 dan V2, maka Vid = V1 – V2. Hal ini akan menyebabkan terjadinya perbedaan antara IB1 dan IB2. Dengan begitu harga IC1 berbeda dengan IC2, sehingga harga Vod meningkat sesuai sesuai dengan besar penguatan Transistor.
Untuk memperbesar penguatan dapat digunakan dua tingkat penguat diferensial (cascade). Keluaran penguat diferensial dihubungkan dengan masukan penguat diferensial tingkatan berikutnya. Dengan begitu besar penguatan total (Ad) adalah hasil kali antara penguatan penguat diferensial pertama (Vd1) dan penguatan penguat diferensial kedua (Vd2).
Dalam penerapannya, penguat diferensial lebih disukai apabila hanya memiliki satu keluaran. Jadi yang diguankan adalah tegangan antara satu keluaran dan bumi (ground). Untuk dapat menghasilkan satu keluaran yang tegangannya terhadap bumi (ground) sama dengan tegangan antara dua keluaran (Vod), maka salah satu keluaran dari penguat diferensial tingkat kedua di hubungkan dengan suatu pengikut emitor (emitter follower).

Untuk memperoleh kinerja yang lebih baik, maka keluaran dari pengikut emiter dihubungkan dengan suatu konfigurasi yang disebut dengan totem-pole. Dengan menggunakan konfigurasi ini, maka tegangan keluaran X dapat berayun secara positif hingga mendekati harga VCC dan dapat berayun secara negatif hingga mendekati harga VEE.
Apabila seluruh rangkaian telah dihubungkan, maka rengkaian tersebut sudah dapat dikatakan sebagai penguat operasional (Operational Amplifier (Op Amp)). Penjelasan lebih lanjut mengenai hal ini akan dilakukan pada sub bab berikut.

2. Penguat Operasional

Penguat operasional (Op Amp) adalah suatu rangkaian terintegrasi yang berisi beberapa tingkat dan konfigurasi penguat diferensial yang telah dijelaskan di atas. Penguat operasional memilki dua masukan dan satu keluaran serta memiliki penguatan DC yang tinggi. Untuk dapat bekerja dengan baik, penguat operasional memerlukan tegangan catu yang simetris yaitu tegangan yang berharga positif (+V) dan tegangan yang berharga negatif (-V) terhadap tanah (ground). Berikut ini adalah simbol dari penguat operasional:


2.1. Karakteristik Ideal Penguat Operasional

Penguat operasional banyak digunakan dalam berbagai aplikasi karena beberapa keunggulan yang dimilikinya, seperti penguatan yang tinggi, impedansi masukan yang tinggi, impedansi keluaran yang rendah dan lain sebagainya. Berikut ini adalah karakteristik dari Op Amp ideal:
• Penguatan tegangan lingkar terbuka (open-loop voltage gain) AVOL = 
• Tegangan ofset keluaran (output offset voltage) VOO = 0
• Hambatan masukan (input resistance) RI = 
• Hambatan keluaran (output resistance) RO = 0
• Lebar pita (band width) BW = 
• Waktu tanggapan (respon time) = 0 detik
• Karakteristik tidak berubah dengan suhu

Kondisi ideal tersebut hanya merupakan kondisi teoritis tidak mungkun dapat dicapai dalam kondisi praktis. Tetapi para pembuat Op Amp berusaha untuk membuat Op Amp yang memiliki karakteristik mendekati kondisi-kondisi di atas. Karena itu sebuah Op Amp yang baik harus memiliki karakteristik yang mendekati kondisi ideal. Berikut ini akan dijelaskan satu persatu tentang kondisi-kondisi ideal dari Op Amp.

2.1.1. Penguatan Tegangan Lingkar Terbuka

Penguatan tegangan lingkar terbuka (open loop voltage gain) adalah penguatan diferensial Op Amp pada kondisi dimana tidak terdapat umpan balik (feedback) yang diterapkan padanya seberti yang terlihat pada gambar 2.2. Secara ideal, penguatan tegangan lingkar terbuka adalah:
AVOL = Vo / Vid =  
AVOL = Vo/(V1-V2) =  

Tanda negatif menandakan bahwa tegangan keluaran VO berbeda fasa dengan tegangan masukan Vid. Konsep tentang penguatan tegangan tak berhingga tersebut sukar untuk divisualisasikan dan tidak mungkin untuk diwujudkan. Suatu hal yang perlu untuk dimengerti adalah bahwa tegangan keluaran VO jauh lebih besar daripada tegangan masukan Vid. Dalam kondisi praktis, harga AVOL adalah antara 5000 (sekitar 74 dB) hingga 100000 (sekitar 100 dB).

Tetapi dalam penerapannya tegangan keluaran VO tidak lebih dari tegangan catu yang diberikan pada Op Amp. Karena itu Op Amp baik digunakan untuk menguatkan sinyal yang amplitudonya sangat kecil.

2.1.2. Tegangan Ofset Keluaran

Tegangan ofset keluaran (output offset voltage) VOO adalah harga tegangan keluaran dari Op Amp terhadap tanah (ground) pada kondisi tegangan masukan Vid = 0. Secara ideal, harga VOO = 0 V. Op Amp yang dapat memenuhi harga tersebut disebut sebagai Op Amp dengan CMR (common mode rejection) ideal.
Tetapi dalam kondisi praktis, akibat adanya ketidakseimbangan dan ketidakidentikan dalam penguat diferensial dalam Op Amp tersebut, maka tegangan ofset VOO biasanya berharga sedikit di atas 0 V. Apalagi apabila tidak digunakan umpan balik maka harga VOO akan menjadi cukup besar untuk menimbulkan saturasi pada keluaran. Untuk mengatasi hal ini, maka perlu diterapakan tegangan koreksi pada Op Amp. Hal ini dilakukan agar pada saat tegangan masukan Vid = 0, tegangan keluaran VO juga = 0. Apabila hal ini tercapai,

2.1.3. Hambatan Masukan

Hambatan masukan (input resistance) Ri dari Op Amp adalah besar hambatan di antara kedua masukan Op Amp. Secara ideal hambatan masukan Op Amp adalah tak berhingga. Tetapi dalam kondisi praktis, harga hambatan masukan Op Amp adalah antara 5 k hingga 20 M, tergantung pada tipe Op Amp. Harga ini biasanya diukur pada kondisi Op Amp tanpa umpan balik. Apabila suatu umpan balik negatif (negative feedback) diterapkan pada Op Amp, maka hambatan masukan Op Amp akan meningkat.
Dalam suatu penguat, hambatan masukan yang besar adalah suatu hal yang diharapkan. Semakin besar hambatan masukan suatu penguat, semakin baik penguat tersebut dalam menguatkan sinyal yang amplitudonya sangat kecil. Dengan hambatan masukan yang besar, maka sumber sinyal masukan tidak terbebani terlalu besar.

2.1.4. Hambatan Keluaran

Hambatan Keluaran (output resistance) RO dari Op Amp adalah besarnya hambatan dalam yang timbul pada saat Op Amp bekerja sebagai pembangkit sinyal. Secara ideal harga hambatan keluaran RO Op Amp adalah = 0. Apabula hal ini tercapai, maka seluruh tegangan keluaran Op Amp akan timbul pada beban keluaran (RL), sehingga dalam suatu penguat, hambatan keluaran yang kecil sangat diharapkan.

Dalam kondisi praktis harga hambatan keluaran Op Amp adalah antara beberapa ohm hingga ratusan ohm pada kondisi tanpa umpan balik. Dengan diterapkannya umpan balik, maka harga hambatan keluaran akan menurun hingga mendekati kondisi ideal.

2.1.5. Lebar Pita

Lebar pita (band width) BW dari Op Amp adalah lebar frekuensi tertentu dimana tegangan keluaran tidak jatuh lebih dari 0,707 dari harga tegangan maksimum pada saat amplitudo tegangan masukan konstan. Secara ideal, Op Amp memiliki lebar pita yang tak terhingga. Tetapi dalam penerapannya, hal ini jauh dari kenyataan.

Sebagian besar Op Amp serba guan memiliki lebar pita hingga 1 MHz dan biasanya diterapkan pada sinyal dengan frekuensi beberapa kiloHertz. Tetapi ada juga Op Amp yang khusus dirancang untuk bekerja pada frekuensi beberapa MegaHertz. Op Amp jenis ini juga harus didukung komponen eksternal yang dapat mengkompensasi frekuensi tinggi agar dapat bekerja dengan baik.

2.1.6. Waktu Tanggapan

Waktu tanggapan (respon time) dari Op Amp adalah waktu yang diperlukan oleh keluaran untuk berubah setelah masukan berubah. Secara ideal harga waktu respon Op Amp adalah = 0 detik, yaitu keluaran harus berubah langsung pada saat masukan berubah.

Tetapi dalam prakteknya, waktu tanggapan dari Op Amp memang cepat tetapi tidak langsung berubah sesuai masukan. Waktu tanggapan Op Amp umumnya adalah beberapa mikro detik hal ini disebut juga slew rate. Perubahan keluaran yang hanya beberapa mikrodetik setelah perubahan masukan tersebut umumnya disertai dengan oveshoot yaitu lonjakan yang melebihi kondisi steady state. Tetapi pada penerapan biasa, hal ini dapat diabaikan.

2.1.7. Karakteristik Terhadap Suhu

Sebagai mana diketahui, suatu bahan semikonduktor yang akan berubah karakteristiknya apabila terjadi perubahan suhu yang cukup besar. Pada Op Amp yang ideal, karakteristiknya tidak berubah terhadap perubahan suhu. Tetapi dalam prakteknya, karakteristik sebuah Op Amp pada umumnya sedikit berubah, walaupun pada penerapan biasa, perubahan tersebut dapat diabaikan.

2.2. Implementasi Penguat Operasional

Rangkaian yang akan dijelaskan dan dianalisa dalam tulisan ini akan menggunakan penguat operasional yang bekerja sebagai komparator dan sekaligus bekerja sebagai penguat. Berikut ini adalah konfigurasi Op Amp yang bekerja sebagai penguat:


Gambar di atas adalah gambar sebuah penguat non inverting. Penguat tersebut dinamakan penguat noninverting karena masukan dari penguat tersebut adalah masukan noninverting dari Op Amp. Sinyal keluaran penguat jenis ini sefasa dengan sinyal keluarannya. Adapun besar penguatan dari penguat ini dapat dihitung dengan rumus:

AV = (R1+R2)/R1
AV = 1 + R2/R1

Sehingga :

VO =1+(R2/R1) Vid

Selain penguat noninverting, terdapat pula konfigurasi penguat inverting. Dari penamaannya, maka dapat diketahui bahwa sinyal masukan dari penguat jenis ini diterapkan pada masukan inverting dari Op Amp, yaitu masukan dengan tanda ““. Sinyal masukan dari pengaut inverting berbeda fasa sebesar 1800 dengan sinyal keluarannya. Jadi jiak ada masukan positif, maka keluarannya adalah negatif. Berikut ini adalah skema dari penguat inverting:

Penguatan dari penguat di atas dapat dihitung dengan rumus:
AV =  R2/R1
Sehingga:

VO =  (R2/R1) Vid





Baca Selengkapnya - Sistem Penguat

HIDUP TEKNIK


Salam Solidaritas, salam hormat saya untuk para blogger yang telah mengunjungi blog ini, terima kasih atas kunjungan yang di berikan, suatu kehormatan bagi saya untuk ini...mohon maaf apabila dalam penyampaian baik materi yang disajikan maupun semua isi dalam blog ini yang kurang baik, dan harap di maklumi, saya hanya mencoba berusaha untuk berbuat yang insya allah dapat berguna terutama bagi diri saya sendiri dan bagi rekan-rekan.
tujuannya adalah untuk saling berbagi ilmu dan untuk menambah kreativitas...trism.....HIDUP TEKNIK

Baca Selengkapnya - HIDUP TEKNIK

Senin, 13 Juli 2009

Contoh Soal dan Penyelesaian Soal Transistor

1.Andaikan hanya 2 persen dari electron yang diinjeksikan ke dalam basis berekomendasi dengan lubang-lubang (holes) pada basis. Jika 1 juta electron masuk ke emitter dalam waktu 1 mikro sekon, berapa banyakkah electron yang keluar dari kawa penghubung basis pada periode ini? Berapa banyakkah yang keluar dari kawat kolektor selama waktu tersebut?

2.Jika arus emitter sebesar 6 mA dan arus kolektor sebesar 5,75 mA, berapakah besarnya arus bias? Berapakah nilai dari αdc ?
Dik : IE = 6 mA Ic = 5.75 mA
Dit : IB = ……? αdc = ……?
Jawab :
IE = IB +Ic
IB = IE – Ic IB = 6 – 5.75 = 0.25 mA
αdcIc/Ie
αdc = 0,985




3.Sebuah transistor mempunyai Ic sebesar 100 mA dan IB sebesar 0.5 mA, berapakah besar arus bias? Berapakah nilai dari αdc ?

4.Sebuah transistor mempunyai βdc sebesar 150. Jika arus kolektor sama dengan 45 mA, berapakah besarnya arus basis?
Dik : βdc = 150
Ic = 45 mA
Dit : IB = ……?
Jawab :

βdc IC/IB
IB = Ic/ βdc = 0.3mA
1. Sebuah transistor daya 2N5067 mempunyai r’b = 10Ω. Berapakah besarnya tegangan jatuh IBrb. jika IB = 1 mA? jika IB = 10 mA ? jika IB = 50 mA?

2.Sebuah transistor 2N3298 mempunyai βdc khusus sebesar 90. Jika arus emitter sebesar 10mA, hitunglah kira-kira besarnya arus kolektor dan arus basis.
Dik : βdc = 90 I­E = 10 mA
Dit : IB = …? IC = …?
Jawab :
IB = Ic/ βdc , IC = IE - IB
IB βdc = IE - IB
IB (βdc + 1) = IE , IB ­ = Ie/ βdc+1
IB ­ = 10mA/91= 0.19 mA
3.Sebuah transistor mempunyai βdc = 400. Berapakah besarnya arus basis, jika arus kolektor sama dengan 50 mA ?

4.Gambar 5-26a menunjukkan salah satu dari kurva kolektor. Hitunglah besarnya βdc pada titik A dan titik B.





Gambar 5-26

Dari gambar kita dapat mengetahui nilai IC dan IB
Maka ; βdc = IC/IB
Untuk di titik A, βdc = 20mA/0,1mA = 200
Untuk di titik B, βdc = 20.5mA/0,1mA= 205

5.Buatlah skets kurva kolektor untuk sebuah transistor dengan spesifikasi berikut : VCE lebih kecil daripada 1 V, βdc = 200, VCEO = 40 V dan ICEO = 50 mA. Tunjukkanlah 5 kurva yang terletak diantara IB = 0 dan IB yang dibutuhkan untuk menghasilkan arus kolektor 50 mA. Tunjukkanlah di mana daerah saturasi, daerah aktif, daerah breakdown dan daerah cutoff.

6.Transistor 2N5346 mempunyai variasi βdc seperti ditunjukkan gambar 5-26b. berapakah besarnya βdc jika IC = 1A dan IC =7 A?
Dari gambar kita dapat menghitung besarnya IB
βdc = IC/IB , IB = Ic/ βdc untuk 1 ampere, IB = 1000mA/200= 5mA
untuk 7 ampere, IB = 7000mA/200=35mA

7.Gambar 5-27 menunjukkan suatu rangkaian transistor dengan kawat penghubung basis terbuka. Jika kita mengukur VCE = 9 v, berapakah nilai dari ICEO ?


8.Sebuah transistor mempunyai kurva kolektor seperti pada gambar 5-27c. jika transistor ini digunakan pada rangkaian pada gambar 5-27d, berapakah besarnya VCE ?
Dari gambar dapat kita cari nilai VCE dengan menggunakan rumus berikut :
IC = Vcc-Vce/Rc
Untuk garis beban dengan mengambil VCE sama dengan nol. Maka :
IC = 20-0/100000= 0,0002 A
0,0002 = 20-Vce/100000 VCE = -20-20 = -40V

9.Sebuah transistor mempunyai arus kolektor sebesar 10 mA dan tegangan kolektor emitter sebesar 12 V. berapakah besarnya disipasi dayanya?




10.Transistor 2N3904 mempunyai rating daya sebesar 310mW pada temperature ruangan (250c). jika tegangan kolektor emitter sebesar 10 V, berapakah arus maksimum yang dapat dilakukan pada transistor tanpa melampaui rating dayanya?
Dengan rumus daya maka kita dapatkan besarnya nilai arus yang dihasilkan transistor:
I = P/V = 310/10= 31 mA

11.Gambarkanlah garis beban dari gambar 5-28a. berapakah arus saturasinya? Berapakah tegangan cutoff nya?

12.Berapakah besarnya arus kolektor maksimum yang mungkin, pada garis beban gambar 5-28b? jika tegangan basis dihilangkan, berapakah besarnya VCE?
IC = Vcc/Rc= 8/470= 0,0106 A
VCE = IC.RC = 0,0106x470 = 5
Artinya dalam kondisi ini VCE=VCC


13.Berapakah besarnya arus basis pada gambar 5-28a? Tegangan Kolektor-emitter? Apakah transistor berada pada keadaan “Hard saturation”?

14.Misalkan kita hubungkan sebuah LED seri dengan tahanan 10kΩ dari gambar 5-28a. berapakah besarnya arus LED? Berikanlah komentar tentang terangnya LED.
Jawab :
Besarnya arus LED sama dengan besarnya arus pada arus kolektor atau IC, karena tegangan jatuh yang dimiliki LED, tidak diketahui
IC = Vcc-VLED-VCE/Rc
Maka ketika kita mngetahui nilai jatuh tegangan pada LED, arus LED = Arus kolektor dapat dihitung.

15.Berapakah besarnya arus basis pada gambar 5-28b? Arus Kolektor? Tegangan kolektor-emitter?

16.Gambarkanlah garis beban untuk gambar 5-29a. Berapakah besarnya nilai saturasi dari arus kolektor? Tegangan cutoff?

IC = Vcc/Rc= 20/10000 = 0,002 A = 2 mA
Nilai IC diatas menggunakan rumus tersebut, karena IB = 0 (dalam keadaan cutoff)

17.Berapakah besarnya arus kolektor yang ada pada gambar 5-29a? berapakah besarnya tegangan antara kolektor dan tanah? Tegangan kolektor-emitter?

18.Berapakah arus kolektor maksimum yang mungkin pada gambar 5-29b? jika VBB = 2 V, berapakah tegangan kolektor ke tanah?
IC = Vcc-Vbb+VBe = 10-2+0,7/910= 0,009 A = 9mA
VCE = VCC-VBB = 10-2 = 8 V
19.Pada gambar 5-29b, VBB = 10 V. berapakah besarnya tegangan kolektor-emitter?

20.Jika VBB­ pada gambar 5-29c sama dengan 5 V, berapakah arus LED? Tegangan kolektor ke tanah?

Kita ambil nilai VLED = 1,5 Volt
IC = = = 0,028 A
Karena ILED = IC maka ILED = 0,028 A
RLED = = 53,5Ω
IE = = 0,043 A
Maka nilai VC = VCC - ILED.RLED+IE.RE
Vc = 15 – 0,028 . 53,5 + 0,043 . 100
VC = 9,2 Volt
21.Gambar 5-30a menunjukkan sebuah optocoupler 4N33 yang digunakan untuk mengisolasi suatu rangkaian tegangan rendah (input) dari suatu rangkaian tegangan tinggi (common pada +1000V). gambar 5-30b merupakan karakteristik transfer 4N33 untuk phototransistor yang tidak saturasi. Jawablah pertanyaan berikut ini :
a.Berapakah arus maksimum yang mungkin dari pothotransistor?
b.Berapakah besarnya arus LED yang ada, jika VBB = +5V? berapakah besarnya tegangan kolektor-emitter dari phototransistor untuk keadaan ini?
c.Jika VBB = 0, berapakah besarnya tegangan kolektor-emitter dari phototransistor?

22.Pada gambar 5-28a, tegangan kolektor ke tanah adalah +120V. yang mana dari pernyataan ini yang mungkin merupakan penyebab dari kerusakan?
a.Terminal kolektor dan emitter terhubung singkat
b.Tahanan 10k terbuka
c.Tahanan 47kΩ terbuka
d.Terminal kolektor-basis terhubung singkat
Jawabannya adalah (a&d), karena apabila terminal Kolektor-Basis atau terminal Kolektor-emitter terhubung singkat, artinya transistor tersebut sudah mengalami breakdown atau batas kepekaan transistor dalam perannya sebagai transistor

23.Tegangan kolektor-ke-tanah dari gambar 5-29a membaca kira-kira 3 V. yang mana dari pernyataan ini merupakan asal dari kerusakan?
a.Tahanan 10kΩ terhubung singkat
b.Tahanan 1,8kΩ terbuka
c.Terminal basis-emiter terhubung singkat
d.Terminal kolektor-emitter terhubung singkat

24.Pada gambar 5-28b, jika tegangan basis dihilangkan, maka tegangan kolektor-emitter kira-kira nol. Sebutkan beberapa kemungkinan penyebabnya.
Yang menyebabkan tegangan kolektor-emitter nol (VCE = 0) adalah terjadinya cutoff (IB = 0) sehingga arus basis nol dan arus kolektor sangat kecil, sehingga dapat dikatakan VC=0. Oleh karena itu, VCE = 0, tidak ada tegangan (terjadi arus bocor) dan transistor tidak dapat bekerja dengan baik.

25.Apakah LED pada Gambar 5-29c hidup atau mati untuk setiap keadaan berikut ini:
a.Terminal kolektor-emitter terhubung singkat
hidup
b.Tahanan 100Ω terbuka
hidup
c.Terminal kolektor-emitter terbuka
mati
d.Tahanan 100Ω tidak tersolder betul dengan tanah
hidupβdc IC/IB
IB = Ic/ βdc = 0.3mA
1. Sebuah transistor daya 2N5067 mempunyai r’b = 10Ω. Berapakah besarnya tegangan jatuh IBrb. jika IB = 1 mA? jika IB = 10 mA ? jika IB = 50 mA?

2.Sebuah transistor 2N3298 mempunyai βdc khusus sebesar 90. Jika arus emitter sebesar 10mA, hitunglah kira-kira besarnya arus kolektor dan arus basis.
Dik : βdc = 90 I­E = 10 mA
Dit : IB = …? IC = …?
Jawab :
IB = Ic/ βdc , IC = IE - IB
IB βdc = IE - IB
IB (βdc + 1) = IE , IB ­ = Ie/ βdc+1
IB ­ = 10mA/91= 0.19 mA
3.Sebuah transistor mempunyai βdc = 400. Berapakah besarnya arus basis, jika arus kolektor sama dengan 50 mA ?

4.Gambar 5-26a menunjukkan salah satu dari kurva kolektor. Hitunglah besarnya βdc pada titik A dan titik B.



(a) (b)

Dari gambar kita dapat mengetahui nilai IC dan IB
Maka ; βdc = IC/IB
Untuk di titik A, βdc = 20mA/0,1mA = 200
Untuk di titik B, βdc = 20.5mA/0,1mA= 205

5.Buatlah skets kurva kolektor untuk sebuah transistor dengan spesifikasi berikut : VCE lebih kecil daripada 1 V, βdc = 200, VCEO = 40 V dan ICEO = 50 mA. Tunjukkanlah 5 kurva yang terletak diantara IB = 0 dan IB yang dibutuhkan untuk menghasilkan arus kolektor 50 mA. Tunjukkanlah di mana daerah saturasi, daerah aktif, daerah breakdown dan daerah cutoff.

6.Transistor 2N5346 mempunyai variasi βdc seperti ditunjukkan gambar 5-26b. berapakah besarnya βdc jika IC = 1A dan IC =7 A?
Dari gambar kita dapat menghitung besarnya IB
βdc = IC/IB , IB = Ic/ βdc untuk 1 ampere, IB = 1000mA/200= 5mA
untuk 7 ampere, IB = 7000mA/200=35mA

7.Gambar 5-27 menunjukkan suatu rangkaian transistor dengan kawat penghubung basis terbuka. Jika kita mengukur VCE = 9 v, berapakah nilai dari ICEO ?


8.Sebuah transistor mempunyai kurva kolektor seperti pada gambar 5-27c. jika transistor ini digunakan pada rangkaian pada gambar 5-27d, berapakah besarnya VCE ?
Dari gambar dapat kita cari nilai VCE dengan menggunakan rumus berikut :
IC = Vcc-Vce/Rc
Untuk garis beban dengan mengambil VCE sama dengan nol. Maka :
IC = 20-0/100000= 0,0002 A
0,0002 = 20-Vce/100000 VCE = -20-20 = -40V

9.Sebuah transistor mempunyai arus kolektor sebesar 10 mA dan tegangan kolektor emitter sebesar 12 V. berapakah besarnya disipasi dayanya?




10.Transistor 2N3904 mempunyai rating daya sebesar 310mW pada temperature ruangan (250c). jika tegangan kolektor emitter sebesar 10 V, berapakah arus maksimum yang dapat dilakukan pada transistor tanpa melampaui rating dayanya?
Dengan rumus daya maka kita dapatkan besarnya nilai arus yang dihasilkan transistor:
I = P/V = 310/10= 31 mA

11.Gambarkanlah garis beban dari gambar 5-28a. berapakah arus saturasinya? Berapakah tegangan cutoff nya?

12.Berapakah besarnya arus kolektor maksimum yang mungkin, pada garis beban gambar 5-28b? jika tegangan basis dihilangkan, berapakah besarnya VCE?
IC = Vcc/Rc= 8/470= 0,0106 A
VCE = IC.RC = 0,0106x470 = 5
Artinya dalam kondisi ini VCE=VCC


13.Berapakah besarnya arus basis pada gambar 5-28a? Tegangan Kolektor-emitter? Apakah transistor berada pada keadaan “Hard saturation”?

14.Misalkan kita hubungkan sebuah LED seri dengan tahanan 10kΩ dari gambar 5-28a. berapakah besarnya arus LED? Berikanlah komentar tentang terangnya LED.
Jawab :
Besarnya arus LED sama dengan besarnya arus pada arus kolektor atau IC, karena tegangan jatuh yang dimiliki LED, tidak diketahui
IC = Vcc-VLED-VCE/Rc
Maka ketika kita mngetahui nilai jatuh tegangan pada LED, arus LED = Arus kolektor dapat dihitung.

15.Berapakah besarnya arus basis pada gambar 5-28b? Arus Kolektor? Tegangan kolektor-emitter?

16.Gambarkanlah garis beban untuk gambar 5-29a. Berapakah besarnya nilai saturasi dari arus kolektor? Tegangan cutoff?

IC = Vcc/Rc= 20/10000 = 0,002 A = 2 mA
Nilai IC diatas menggunakan rumus tersebut, karena IB = 0 (dalam keadaan cutoff)

17.Berapakah besarnya arus kolektor yang ada pada gambar 5-29a? berapakah besarnya tegangan antara kolektor dan tanah? Tegangan kolektor-emitter?

18.Berapakah arus kolektor maksimum yang mungkin pada gambar 5-29b? jika VBB = 2 V, berapakah tegangan kolektor ke tanah?
IC = Vcc-Vbb+VBe = 10-2+0,7/910= 0,009 A = 9mA
VCE = VCC-VBB = 10-2 = 8 V
19.Pada gambar 5-29b, VBB = 10 V. berapakah besarnya tegangan kolektor-emitter?

20.Jika VBB­ pada gambar 5-29c sama dengan 5 V, berapakah arus LED? Tegangan kolektor ke tanah?

Kita ambil nilai VLED = 1,5 Volt
IC = = = 0,028 A
Karena ILED = IC maka ILED = 0,028 A
RLED = = 53,5Ω
IE = = 0,043 A
Maka nilai VC = VCC - ILED.RLED+IE.RE
Vc = 15 – 0,028 . 53,5 + 0,043 . 100
VC = 9,2 Volt
21.Gambar 5-30a menunjukkan sebuah optocoupler 4N33 yang digunakan untuk mengisolasi suatu rangkaian tegangan rendah (input) dari suatu rangkaian tegangan tinggi (common pada +1000V). gambar 5-30b merupakan karakteristik transfer 4N33 untuk phototransistor yang tidak saturasi. Jawablah pertanyaan berikut ini :
a.Berapakah arus maksimum yang mungkin dari pothotransistor?
b.Berapakah besarnya arus LED yang ada, jika VBB = +5V? berapakah besarnya tegangan kolektor-emitter dari phototransistor untuk keadaan ini?
c.Jika VBB = 0, berapakah besarnya tegangan kolektor-emitter dari phototransistor?

22.Pada gambar 5-28a, tegangan kolektor ke tanah adalah +120V. yang mana dari pernyataan ini yang mungkin merupakan penyebab dari kerusakan?
a.Terminal kolektor dan emitter terhubung singkat
b.Tahanan 10k terbuka
c.Tahanan 47kΩ terbuka
d.Terminal kolektor-basis terhubung singkat
Jawabannya adalah (a&d), karena apabila terminal Kolektor-Basis atau terminal Kolektor-emitter terhubung singkat, artinya transistor tersebut sudah mengalami breakdown atau batas kepekaan transistor dalam perannya sebagai transistor

23.Tegangan kolektor-ke-tanah dari gambar 5-29a membaca kira-kira 3 V. yang mana dari pernyataan ini merupakan asal dari kerusakan?
a.Tahanan 10kΩ terhubung singkat
b.Tahanan 1,8kΩ terbuka
c.Terminal basis-emiter terhubung singkat
d.Terminal kolektor-emitter terhubung singkat

24.Pada gambar 5-28b, jika tegangan basis dihilangkan, maka tegangan kolektor-emitter kira-kira nol. Sebutkan beberapa kemungkinan penyebabnya.
Yang menyebabkan tegangan kolektor-emitter nol (VCE = 0) adalah terjadinya cutoff (IB = 0) sehingga arus basis nol dan arus kolektor sangat kecil, sehingga dapat dikatakan VC=0. Oleh karena itu, VCE = 0, tidak ada tegangan (terjadi arus bocor) dan transistor tidak dapat bekerja dengan baik.

25.Apakah LED pada Gambar 5-29c hidup atau mati untuk setiap keadaan berikut ini:
a.Terminal kolektor-emitter terhubung singkat
hidup
b.Tahanan 100Ω terbuka
hidup
c.Terminal kolektor-emitter terbuka
mati
d.Tahanan 100Ω tidak tersolder betul dengan tanah
hidup


Baca Selengkapnya - Contoh Soal dan Penyelesaian Soal Transistor
 

©2009 ARY_TE_007 | by TNB