Post on 05-Jul-2018
8/16/2019 bab-1 Analisis AC pada transistor BJT.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-analisis-ac-pada-transistor-bjtpdf 1/29
Analisis AC pada transistor BJT/
PENGUAT SINYA KECIL
Oleh:Sri Supatmi,S.Kom.,M.T.
1
8/16/2019 bab-1 Analisis AC pada transistor BJT.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-analisis-ac-pada-transistor-bjtpdf 2/29
Model analisis AC pada transistor
•
Terdapat beberapa model yang digunakan untukmelakukan analisis AC pada rangkaian
transistor.• Yang paling umum digunakan adalah:1. Model T (Model Ebers-Moll)2. Model !
2
8/16/2019 bab-1 Analisis AC pada transistor BJT.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-analisis-ac-pada-transistor-bjtpdf 3/29
1. Model T
• Sering disebut model Ebers-Moll • Sejauh sinyal AC kecil yang digunakan, dioda emiter masih berlaku
sebagai resistansi re’ dan dioda kolektor sebagai sumber arus ic. • Tidak memperhitungkan impedansi dalam pada input basis.
Gambar 1. analisis ACmodel T
3
8/16/2019 bab-1 Analisis AC pada transistor BJT.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-analisis-ac-pada-transistor-bjtpdf 4/29
2. Model !
• Saat sinyal input AC dihubungkan dengan penguat transistor,
terdapat tegangan basis –emiter AC vbe pada dioda emiter. • Model ! mendefinisikan dan memperhitungkan adanya impedansi
input dan impedansi dalam.
Gambar 2analisis ACmodel !
4
8/16/2019 bab-1 Analisis AC pada transistor BJT.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-analisis-ac-pada-transistor-bjtpdf 5/29
2. Model !
• Dari gambar 2 akan menghasilkan arus basis AC ib• Sumber tegangan AC harus mensuplai arus basis AC ini, sehingga
penguat transistor akan bekerja dengan baik. • Dapat dinyatakan bahwa sumber tegangan AC dibebani oleh
impedansi input dari basis. • Ditinjau dari basis transistor, sumber tegangan AC akan terlihat
sebagai impedansi input Zin(base) . • Pada frekuensi rendah, impedansi ini murni bersifat resistif(menghambat) dan dapat didefinisikan sebagai:
( ) vbe
Zin base ib= …………………..( 1)
5
8/16/2019 bab-1 Analisis AC pada transistor BJT.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-analisis-ac-pada-transistor-bjtpdf 6/29
2. Model !
• Jik a diterapkan Hukum Ohm, maka: sehingga
• Substitusikan persamaan (2) ke persamaan (1) sehingga didapat :
• Karena dan maka:
( ) vbe
Zin base ib= …………………..( 1)
'.vbe re ie=
'.Vin re ie= …………………..( 2)
. '( )
vbe ie re Zin base
ib ib= = …………………..( 3)
ie ic! .ie ib!=
. ' . '( ) . '
vbe ie re ib re Zin base re
ib ib ib
!!= = = = …………………..( 4)
6
8/16/2019 bab-1 Analisis AC pada transistor BJT.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-analisis-ac-pada-transistor-bjtpdf 7/29
2. Model !
. ' . '( ) . '
vbe ie re ib re Zin base reib ib ib
!!
= = = =
…………………..( 4)
• Persamaan (4) menyatakan bahwa impedansi input basis samadengan penguatan arus AC dikalikan resistansi AC dari kaki emiter.
7
8/16/2019 bab-1 Analisis AC pada transistor BJT.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-analisis-ac-pada-transistor-bjtpdf 8/29
2. Model !
•
Model ! transistor lebih mudah jika dibandingkan dengan model Tdikarenakan model T mempunyai impedansi input yang tidak jelas.
• Sedangkan Model ! lebih jelas memperlihatkan bahwa impedansi
input " re’ akan membebani sumber tegangan AC yang dihubungkan
ke basis.
8
8/16/2019 bab-1 Analisis AC pada transistor BJT.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-analisis-ac-pada-transistor-bjtpdf 9/29
BATI TEGANGAN• Bati tegangan adalah tegangan keluaran AC yang terbagi oleh
tegangan input AC. • Contoh rangkaian 1:
9
8/16/2019 bab-1 Analisis AC pada transistor BJT.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-analisis-ac-pada-transistor-bjtpdf 10/29
BATI TEGANGAN• Dari contoh rangkaian 1 dapat dibuat rangkaian ekuivalen model T
dan Model ! .
( || ) ( || )
( || )
. '( || )
; ||'
'
out c L c L
out c L
in
c Lc c L
c
V ic R R ib R R
V ib R R A
V ib re
R R A r R R
re
r A
re
!
!
!
= =
= =
= =
=
10
8/16/2019 bab-1 Analisis AC pada transistor BJT.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-analisis-ac-pada-transistor-bjtpdf 11/29
BATI TEGANGAN
( || )
( || ). '
( || ) ; ||'
'
out c c L
out c c L
in e
c Lc c L
c
V i R R
V i R R A
V i re
R R A r R Rre
r A
re
=
= =
= =
=
11
8/16/2019 bab-1 Analisis AC pada transistor BJT.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-analisis-ac-pada-transistor-bjtpdf 12/29
Contoh soal 1:2
1 2
2.2 1010 2.22.2
10 1.812.2
1.8 0.7 1.1
1.1 1.11
25 25' 22.7
1.1
|| 2.65
||
2.65116.7 117
' 22.7
b cc
b
b
E b be
E E
E
E
c
c
out
RV xV
R R
K V x V K K
K V x V V
K V V V V V V
V V I mA R K
mV mV re
I mA
r RC RL K
menyatakan diparalel
r K A
reV
=
+
!=! + !
!= =
!
= " = " =
= = =!
= = = !
= = !
!= = = #
!
. 117.(2 )in AV mV = =
12
8/16/2019 bab-1 Analisis AC pada transistor BJT.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-analisis-ac-pada-transistor-bjtpdf 13/29
Contoh soal 2:0 0.7 0.7
0
0.7 ( 9 )10
8.30.83
1025 25
' 300.83
|| 2.65
||2.65
88.3 88' 30. 88.(2 ) 176
b
be E E E
E E be E
be E E
E
E
E
c
c
out in
V V V V
V V I R V
I R V V V V V V
I R K
V I mA
K mV mV
re I mA
r RC RL K
menyatakan diparalel r K
Are
V AV mV mA
= ! = !
! + + =
= !
! ! ! != =
"
= =
"
= = = "
= = "
"= = = #
"
= = =
13
8/16/2019 bab-1 Analisis AC pada transistor BJT.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-analisis-ac-pada-transistor-bjtpdf 14/29
EFEK PEMUATAN DARI IMPEDANSI MASUKAN
• sumber tegangan AC Vg memiliki hambatan dalam Rg• jika sumber AC tidak kuat, tegangan sumber AC turun karena hambatan
dalam.• Akibatnya tegangan AC antara basis dan ground lebih kecil dari idealnya.
Rangkaian 2
14
8/16/2019 bab-1 Analisis AC pada transistor BJT.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-analisis-ac-pada-transistor-bjtpdf 15/29
EFEK PEMUATAN DARI IMPEDANSI MASUKAN•
Rangkaian ekuivalen model ! dari rangkaian 2 adalah:
• Efek dari impedansi masukan :
( ) ( )
( )
( )
1|| 2 || 1|| 2 || '
'
in stage in base
in stagein g
g in stage
Z R R Z R R re
Z V V
R Z
!= =
=
+
15
8/16/2019 bab-1 Analisis AC pada transistor BJT.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-analisis-ac-pada-transistor-bjtpdf 16/29
Contoh soal 3:2
1 22.2
1010 2.22.2
10 1.812.2
1.8 0.7 1.1
1.11.1
1
25 25' 22.7
1.1
|| 2.65
||
2.65116.7 117
' 22.7
b cc
b
b
E b be
E E
E
E
c
c
RV xV
R R K
V x V K K
K V x V V
K V V V V V V
V V I mA
R K
mV mV re
I mA
r RC RL K
menyatakan diparalel
r K A
re
=
+
!=
! + !
!= =
!
= " = " =
= = =!
= = = !
= = !
!= = = #
!
16
8/16/2019 bab-1 Analisis AC pada transistor BJT.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-analisis-ac-pada-transistor-bjtpdf 17/29
Lanjutan penyelesaian contoh soal 3:
( )
( ) ( )
( )
( )
( )
' 300.22.7 6.8
1|| 2 || 1|| 2 || '
10 || 2.2 || 6.8 1.431.43
' 2 1.4600 1.43
2.65 116.7 117' 22.7.
in base
in stage in base
in stage
in stagein g
g in stage
c
out
Z re K
Z R R Z R R re
Z K K K K Z K
V V mV mV R Z K
r K Are
V A
!
!
= = " = "
= =
=
" " " =
""
= = =
+ " + "
"= = = #"
= 117.(1.4 ) 163.8inV mV mV = =
17
8/16/2019 bab-1 Analisis AC pada transistor BJT.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-analisis-ac-pada-transistor-bjtpdf 18/29
Lanjutan penyelesaian contoh soal 3 jika " = 50:
( )
( ) ( )
( )
( )
( )
' 50.22.7 1.14
1|| 2 || 1|| 2 || '
10 || 2.2 ||1.14 698
698' 2 1.08
600 6982.65
116.7 117' 22.7.
in base
in stage in base
in stage
in stagein g
g in stage
c
out in
Z re K
Z R R Z R R re
Z K K K
Z V V mV mV
R Z r K
Are
V AV
!
!
= = " = "
= =
= " " " = "
"= = =
+
"+
""
= = = #"
= = 117.(1.08 ) 126mV mV =
21 2
2.210
10 2.22.2
10 1.812.2
1.8 0.7 1.11.1
1.11
25 25' 22.7
1.1
|| 2.65
||
2.65116.7 117
' 22.7
b cc
b
b
E b be
E E
E
E
c
c
RV xV R R
K V x V
K K K
V x V V K
V V V V V V V V
I mA R K
mV mV re
I mA
r RC RL K
menyatakan diparalel
r K A
re
=+
!=
! + !
!= =
!
= " = " =
= = =!
= = = !
= = !
!= = = #
!
18
19
8/16/2019 bab-1 Analisis AC pada transistor BJT.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-analisis-ac-pada-transistor-bjtpdf 19/29
Swamped amplifier• Bati tegangan dari penguat CE dapat berubah-ubah tergantung pada beberapa
faktor, yaitu: 1. Arus tak bergerak
2. Variasi temperatur
3. Penggantian transistor karena nila re’ dan " berubah.
• Cara untuk membuat stabil bati tegangan adalah dengan membiarkan hambatan
emiter tidak dihubungkan langsung dengan kaki emiter.
• Ketika arus emiter AC mengalir melalui hambatan emiter re yang tidak
dihubungkan langsung, tegangan AC muncul di re. • Tegangan AC pada re melawan perubahan dalam bati tegangan. • Hambatan tidak di bypass re disebut suatu resistor umpan balik (feedback resistor)
karena memiliki tegangan AC yang melawan perubahan dalam bati tegangan.
19
20
8/16/2019 bab-1 Analisis AC pada transistor BJT.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-analisis-ac-pada-transistor-bjtpdf 20/29
Rangkaian 3.Swamped amplifier
20
21
8/16/2019 bab-1 Analisis AC pada transistor BJT.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-analisis-ac-pada-transistor-bjtpdf 21/29
Rangkaian ekuivalen model T padarangkaian 3.swamped amplifier
( ').
.( ')
:
( ')
' :
in
out
out
in
out c
in
c
V ie re reV ic rc
V icrc A
V ie re re
karena ie ic maka
V r A
V re re
jika re jauh lebih kecil dari re mr
Are
= +
=
= =
+
!
= =
+
=
21
8/16/2019 bab-1 Analisis AC pada transistor BJT.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-analisis-ac-pada-transistor-bjtpdf 22/29
23
8/16/2019 bab-1 Analisis AC pada transistor BJT.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-analisis-ac-pada-transistor-bjtpdf 23/29
Analisa AC model ! pada rangkaian 3 swamped amplifier
• Dengan hukum Ohm
( )
( )
( )
( )
( )
( ')
( ')
. :
. ( ')
( ')' :
.
in
inin base
in base
in base
in base
in base
V ie re re
V Z
ibie re re
Z
ibkarena ie ic dan ic ib maka
ib re re Z
ib
Z re re jika re jauh lebih kecil dari re maka
Z re
!
!
!
!
= +
=
+=
" =
+=
= +
=
( )
( )
( )
1 || 2 || .
||
.( ')
:
( ')
' :
in stage
in stagein g
g in stage
out
in
out c
in
c
Z R R re
Z V V
R Z
rc RC RL
V ic rc AV ie re re
karena ie ic maka
V r A
V re re
jika re jauh lebih kecil dari re maka
r A
re
!=
=
+
=
= =
+
"
= =
+
=
1 2
23
24
8/16/2019 bab-1 Analisis AC pada transistor BJT.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-analisis-ac-pada-transistor-bjtpdf 24/29
• Karena re’ tidak tampak lagi, distorsi dari sinyal besar
dapat dikurangi, jadi swamped amplifier memiliki tigakeuntungan:
1. membuat stabil bati tegangan
2. Meningkatkan impedansi masukan pada basis 3. Mengurangi distorsi dari sinyal besar
24
25
8/16/2019 bab-1 Analisis AC pada transistor BJT.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-analisis-ac-pada-transistor-bjtpdf 25/29
Contoh soal 6:
( )
( )
( )
( )
( )
. 200.(180) 361|| 2 || . 10 || 2.2 || 36
1.71
1.71 50600 1.71
37
|| 3.6 ||10 2.65
2.6514.7
180
in base
in stage
in stage
in stagein g g in stage
in
c
out
Z re K Z R R re K K K
Z K
Z K V V mV R Z K
V mV
rc RC RL K K K
r K A
reV
!!
= = =
"= = " " "
= "
"= =+ " + "
=
= = " " = "
"= = =
". 14.7(37 ) 544in AV mV mV = = =
25
26
8/16/2019 bab-1 Analisis AC pada transistor BJT.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-analisis-ac-pada-transistor-bjtpdf 26/29
Dari contoh soal 6,jika nilai re’ dimasukkan dalam perhitungan:
( )
( )
2 2.2 10 1.81 2 2.2 10
1.8 0.7 1.1
1.1 1.11
25 25' 22.7
1.1
( ') 200.(180 22.7 )
40.5
b cc
E b be
E E
E
E
in base
in base
R K V xV x V V
R R K K
V V V V V V
V V I mA R K
mV mV re
I mA
Z re re
Z K
!
"= = =
+ " + "= # = # =
= = =
"
= = = "
= + = " + "
= "
( )
( )
( )
( )
1|| 2 || .( ')10 || 2.2 || 40.5 1.73
1.73(50 )
600 1.7337.1
|| 1.6 ||10 2.65
2.65
( ') (180 22.7 )13
in stage
in stage
in stagein g
g in stage
in
out
in
Z R R re re
Z K K K K
Z K V V mV
R Z K V mV
rc RC RL K K K
V rc K A
V re re A
!= +
= " " " = "
"= =
+
"+
"=
= = " " = "
"= = =
+ " + "= .7
. 13.7(37.1 ) 508.6out inV AV mV mV = = =
1 2
26
27
8/16/2019 bab-1 Analisis AC pada transistor BJT.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-analisis-ac-pada-transistor-bjtpdf 27/29
REFERENSI• Buku Malvino,”Prinsip-Prinsip Elektronika” bab
10-11 analisis AC dan penguatan tegangan.
27
28
8/16/2019 bab-1 Analisis AC pada transistor BJT.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-analisis-ac-pada-transistor-bjtpdf 28/29
SEE YOU NEXT WEEK
28
8/16/2019 bab-1 Analisis AC pada transistor BJT.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-analisis-ac-pada-transistor-bjtpdf 29/29