8/17/2019 12 Kel10 Tt3d

1/17

LAPORAN LABORATORIUM

PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI 

12 

GARIS BEBAN DC TRANSISTOR

 Nama Praktikan : Putri Lemuel

 Nama Rekan Kerja : - Brilliant Wiguna

- Khaleda Nur Asyifa

Kelas/Kelompok : Telkom 3D/ 10

Tanggal Pelaksanaan Praktikum : 10 November 2015

Tanggal Penyerahan Laporan : 17 November 2015

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO 

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA

2015

17 November 2015

8/17/2019 12 Kel10 Tt3d

2/17

2

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ..................................................................... 1

DAFTAR ISI ................................................................................. 2

GARIS BEBAN DC TRANSISTOR

1. 

DASAR TEORI ....................................................................... 3

2.  TUJUAN .................................................................................. 10

3.  DAFTAR PERALATAN ......................................................... 11

4.  LANGKAH KERJA ................................................................ 11

5. 

DATA HASIL PERCOBAAN ................................................ 12

6. 

ANALISA ................................................................................ 13

7.  KESIMPULAN ....................................................................... 14

LAMPIRAN

DAFTAR PUSTAKA

8/17/2019 12 Kel10 Tt3d

3/17

3

PERCOBAAN XII

GARIS BEBAN DC TRANSISTOR

1.  DASAR TEORI

Titik kerja suatu transistor dalam rangkaian penguat selalu terletak pada

garis beban. Garis beban dc dibuat berdasarkan tanggapan rangkaian terhadap

tegangan dc (tegangan catu daya), dan garis beban ac diperoleh karena

tanggapan rangkaian terhadap sinyal ac. Dengan adanya garis beban dc dan ac

 pada kurva karakteristik, maka kondisi kerja transistor dapat diketahui dan

 penerapan sinyal ac pada penguat dapat dianalisis dengan mudah. Sebagai

contoh rangkaian penguat Emitor Bersama (Common Emittor = CE) dengan

 bias pembagi tegangan pada gambar berikut.

Gambar Rangkaian Penguat Common Emitor Dengan Self Bias

Tanggapan rangkaian penguat 1 tingkat Common Emittor tersebut

terhadap tegangan dc lebih sederhana karena semua kapasitor diganti dengan

rangkaian terbuka. Beban pada loop kolektor-emitor adalah RC dan RE. Oleh

karena itu beban ini disebut dengan beban dc (Rdc).

Sedangkan tanggapan terhadap sinyal ac, semua kapasitor (C kopling dan

C by-pass) dan catu daya dc (VCC) dianggap hubung singkat. Dengan

demikian karena terminal untuk VCC terhubung ke tanah (ground) dan

kapasitor C2 dianggap hubung singkat, maka resistor RC dan resistor RL

8/17/2019 12 Kel10 Tt3d

4/17

4

terhubung paralel (RC║RL). Beban pada loop kolektor -emitor adalah resistor

RC║RL dan resistor RE. Beban ini disebut dengan beban ac (Rac). 

Untuk mendapatkan garis beban dc beban yang digunakan adalah beban dc

(Rdc). Kemiringan garis beban dc adalah -1/Rdc. Demikian pula bila ingin

mendapatkan garis beban ac, maka yang digunakan adalah beban ac (Rac).

Kemiringan garis beban ac adalah -1/Rac. Persamaan garis beban dc untuk

rangkaian CE dari rangkaian penguat diatas adalah:

Untuk menggambarkan persamaan garis beban ini kedalam kurva

karakteristik output, maka perlu dicari dua titik ekstrem dan menghubungkan

keduanya. Dua titik ini adalah satu titik berada di sumbu X (tegangan VCE)

yang berarti arus ICnya menjadi nol dan satu titik lainnya berada di sumbu Y

(arus IC) yang berarti bahwa tegangan VCEnya menjadi nol.

Titik pertama, pada saat arus IC = 0, maka diperoleh tegangan VCE

maskimum (transistor dalam keadaan mati). Dengan memasukkan harga IC =

0 ini ke persamaan garis beban dc diperoleh:

Titik kedua, pada saat tegangan VCE = 0, maka diperoleh arus IC

maksimum (transistor dalam keadaan jenuh). Dengan memasukkan harga VCE

= 0 ini ke persamaan garis beban dc diperoleh:

Selanjutnya adalah menentukan garis beban ac. Oleh karena titik nol (titik

awal) dari sinyal ac yang diumpankan ke penguat selalu berada pada titik kerja

(titik Q), maka garis beban ac selalu berpotongan dengan garis beban dc pada

titik Q tersebut. Dengan demikian cara yang paling mudah untuk mendapatkan

garis beban ac adalah dengan memasukkan harga ac dari arus IC dan tegangan

VCE kedalam persamaan garis beban dc.

8/17/2019 12 Kel10 Tt3d

5/17

5

Harga ac dari besaran arus dalam hal ini adalah IC dapat dilihat pada

gambar berikut. Dengan cara yang sama dapat diperoleh harga besaran

tegangan VCE.

 Nilai arus kolektor (ic) :

 Nilai tegangan kolektor –  emitor (vce) :

Karena C2 dan VCC dianggap hubung singkat (VCC = 0), maka rangkaian

ekivalen ac dari gambar penguat common-emitor diatas adalah seperti pada

gambar berikut :

Dan persamaan umum garis beban ac, yaitu:

Dimana Rac adalah :

Apabila besaran arus dan tegangan ac dimasukkan pada persamaan tersebut,

maka diperoleh persamaan garis beban ac:

8/17/2019 12 Kel10 Tt3d

6/17

6

Cara menggambar garis beban ac adalah seperti halnya menggambar garis

 beban dc, yakni dengan melalui dua titik ekstrem.

Titik pertama, pada saat iC = 0, maka diperoleh harga vCE maksimum.

Dengan memasukkan harga iC = 0 ini kedalam persamaan garis beban ac

diperoleh:

Titik kedua, pada saat vCE = 0, maka diperoleh harga iC maksimum.

Dengan memasukkan harga vCE = 0 ini kedalam persamaan garis beban ac

diperoleh:

Sehingga garis beban dc dan ac diperoleh dan dapat digambarkan pada kurva

karakteristik output penguat common-emitor (CE) seperti pada gambar

 berikut.

Titik saturasi transistor adalah daerah kerja transistor dimana arus kolektor

mencapai nilai maksimum, yaitu arus kolektor ditentukan oleh nilai Vcc dan

Rc karena nilai resistansi kolektor –  emitor transistor kondisi minimum (≈ 0)

sehingga diabaikan. Besarnya arus kolektor pada kondisi saturasi adalah :

8/17/2019 12 Kel10 Tt3d

7/17

7

Untuk mendapatkan kondisi saturasi pada transistor maka arus basis harus

 besar yaitu :

Dalam keadaan saturasi, arus kolektor secara nominal adalah Vcc/Rc, dan

karena Rc adalah beban yang bernilai kecil, maka Vcc perlu dijaga agar tetap

rendah supaya transistor tetap beroperasi dalam batasan arus maksimum dan

disipasi daya minimum. Titik saturasi dalam grafik daerah kerja transistor

dapat dilihat pada grafik berikut.

Grafik Titik Saturasi Pada Daerah Kerja Transistor

Grafik Titik Saturasi Pada Garis Beban Transistor

Resistansi Saturasi

Untuk transistor yang beroperasi di daerah saturasi, parameter yang

menarik adalah rasio VCE.sat/IC. Parameter ini dinamakan resistansi saturasi

common-emitter. Sering juga disimbolkan dengan RCS, RCES, atau RCE.sat.

Untuk menentukan RCS, kita harus menentukan titik mana yang digunakan.

8/17/2019 12 Kel10 Tt3d

8/17

8

Resistansi base-spreading rbb’. Ingat kembal lebar daerah basis yang sangat

kecil, dimana arus yang memasuki basis melalui junction emitor harus

mengalir melalui jalur sempit untuk mencapai terminal basis. Penampang

aliran arus di dalam kolektor (atau emitor) jauh lebih besar dari yang ada di

 basis. Dengan demikian, biasanya resistansi ohmik basis jauh lebih besar dari

resistansi ohmik kolektor atau emitor. Resistansi basis ohmik dc yang

disimbolkan dengan rbb’, dinamakan resistansi base-spreading, yang memiliki

nilai sek itar 100 Ω.

Koefisien temperatur tegangan saturasi

Karena kedua junction mendapat bias maju, maka nilai yang layak untuk V-

BE.sat atau VBC.sat adalah – ,5 mV/°C. Dalam daerah saturasi, transistor berisi

dua dioda terbias maju yang saling berhadapan. Jadi, pengaruh terhadap

tegangan terinduksi-suhu yang ditimbulkan satu dioda pada dioda lain perlu

diantisipasi.

Gain arus DC, hfe

Satu parameter transistor yang penting adalah IC/IB, dengan IC adalah arus

kolektor dan IB adalah arus basis. Besaran i

ni disimbolkan dengan βdc atauhfe, yang dikenal sebagai (nilai negatif dari) dc beta, rasio transfer arus maju

(dc forward current transfer ratio), atau gain arus dc (dc current gain). Di dalam

daerah saturasi, parameter hfe sangat penting, dan merupakan salah satu

 parameter yang tercantum pada lembaran data transistor, jika menyangkut

switching transistor. Kita tahu |IC|, yang pendekatan nilainya diperoleh dari

VCC/RL, dan hfe memberitahu kita nilai arus minimum (IC/hfe) yang

diperlukan untuk membuat transistor saturasi.

Tegangan Saturasi

Pabrik transistor menentukan nilai saturasi tegangan input dan output

dengan beberapa cara. Sebagai contoh, mereka dapat menentukan nilai RCS

untuk beberapa nilai IB atau mereka membuat kurva VCE.sat dan VBE.sat

sebagai fungsi IB dan IC. Tegangan saturasi bergantung tidak hanya pada titik

operasi, tetapi juga pada bahan semikonduktor (germanium atau silikon) dan

 jenis konstruksi transistor. Nilai tegangan saturasi umum untuk transistor

8/17/2019 12 Kel10 Tt3d

9/17

9

Silikon (Si) adalah 0,2 volt dan nilai tegangan saturasi untuk transistor

Germanium (Ge) adalah 0,1 volt. Garis beban dapat dibangun apabila kita

mengetahui arus beban pada rangkaian dan tegangan operasinya. Sekarang

coba anda bayangkan mendisain transistor yang digunakan untuk mensaklar

 beban sebesar 20mA, tegangan supply-nya 5V DC. Titik "A" pada diagram

dibawah adalah kondisi saat Saat transistor OFF, IC (arus kolektor) akan

menjadi nol sedangkan VCE (tegangan kolektor-emitor) akan menjadi hampir

sama dengan tegangan supply (5V DC).

Titik "B" pada diagram diatas adalah kondisi saat transistor ON dimana IC

akan menjadi 20mA (sama dengan arus beban) dan VCE nilainya sangat kecil

hampir mendekati nol. Garis yang ditarik dari titik A ke titik B ini yang

dinamakan garis beban. Rumus Perhitungan Transistor Sebagai Saklar.

Misalnya, sebuah transistor dengan tegangan supply 5V DC digunakan untuk

mensaklar sebuah lampu 5V DC 20mA. Transistor diplih bervariasi dengan

variasi hfe dari 100 - 500. Rangkaian menggunakan konfigurasi common-

emitor (gambar dibawah). Tentukan nilai Rb (tahanan basis) agar transistor

dapat bekerja pada kelompok penguatan yang sama!

http://1.bp.blogspot.com/_pLNF9CZ4qoA/SebbQ-bZvvI/AAAAAAAAA1o/Nk_Y45kcFNU/s400/transistor+sebagai+saklar.gif

8/17/2019 12 Kel10 Tt3d

10/17

10

Karena transistor mungkin mempunyai hfe antara 100 - 500 maka kita pilih

dulu menggunakan hfe minimum ( 100 ). Arus kolektor adalah 20mA, maka

Arus Basis yang dibutuhkan adalah:

hfe = Ic / Ib

ib = Ic / hfe(min) = 20/100= 0.2mA

 Nilai Vin adalah 5V DC, nilai Vbe adalah 0,6V DC (konstanta) berartitegangan

yang melewati Rb adalah Vin - Vbe = 4,4 V DC. Sehinggan Nilai Rb dapat

kita hitung:

Rb = 4.4 / 0.2 = 22K

2.  TUJUAN

 

Membuat garis beban DC dan menentukan titik operasi suatu transistor

  Mempelajari hubungan operasi transistor transistor dengan garis beban DC

http://3.bp.blogspot.com/_pLNF9CZ4qoA/Se0PZBff4cI/AAAAAAAAA1w/9Aai3D7k6mc/s1600-h/tr+sw1.gif

8/17/2019 12 Kel10 Tt3d

11/17

11

3.  ALAT DAN BAHAN

 No Nama Ket

1 DC Power Supply 2 buah

2 Resistor 1K Ohm 2 buah

3 Transistor BC 107 1 buah

4 Multimeter 3 buah

5 Kabel-Kabel Penghubung Secukupnya

4.  LANGKAH KERJA

1.  Buatlah garis beban Dc transistor pada kurva karateristik output transistor

dengan konfigurasi common basis dari percobaan IX pada Vcc= 8V, Rc= 1

K Ohm.

2.  Carilah itik Q, lalu tentukanlah ilai VCB(Q) ,IE(Q) dan IcC(Q) dari grafik.

3. 

Tentukan nilai dari grafik nilai IC(1)  dan IE(1)  pada saat VCB  = 6 V dantentukan pula nilai IC(2) dan IE(2) pada saat VCB = 2 V.

4.  Buatlah rangkaian seperti gambar dibawah ini

 A

IE

1KΩ 1 kΩ

V

+-

+-VEE VCC

RE RC

VCB

Ic

 

5.  Aturlah VCC = 8 V lalu atur pula VEE=VEB+R E X IE(Q).Ukur VCB,IC dan IE 

6. 

Aturlah VCC = 8 V lalu atur pula VEE=VEB+R E X IE(1).Ukur VCB,IC dan IE 

7.  Aturlah VCC = 8 V lalu atur pula VEE=VEB+R E X IE(2).Ukur VCB,IC dan IE 

8. 

Ulangi langkah 1 sampai dengan 6 untuk R C = 5 K Ohm

8/17/2019 12 Kel10 Tt3d

12/17

12

5.  HASIL PERCOBAAN

Tabel 1. Rangkaian Garis Beban DC dengan R C = 1 K Ohm

VCC

(V)

VEE 

(V)

VCB(V) IC(mA) IE(mA)

Grafik Ukur Grafik Ukur Grafik Ukur

8 4,7 4 3,66 4 4 4 4

8 3,1 6 5,9 2 2,1 2,4 2,5

8 7,2 2 1,8 6 6,2 6,5 6,5

Tabel 2. Rangkaian Garis Beban DC dengan R C = 5 K Ohm

VCC

(V)

VEE 

(V)

VCB(V) IC(mA) IE(mA)

Grafik Ukur Grafik Ukur Grafik Ukur

8 4,2 4 3,97 0,8 0,75 0,7 0,65

8 2,2 6 6,04 0,4 0,42 0,3 0,3

8 6,2 2 1,9 1,2 1,25 1,1 1

8/17/2019 12 Kel10 Tt3d

13/17

13

6.  ANALISA

1.  Bandingkan hasil penentuan nilai VCB, IC  dan IE  dari grafik dan dari

 pengukuran ! Jelaskan bila terjadi perbedaan !

Jawab :

Hasil penentuan yang didapat dari nilai VCB, IC dan IE sama dengan hasil

 penkuran hanya terdapat beda sedikit namun pada saat dibandingkan antara

tegangan dan arus dari hasil percobaan ynag telah di lakukan didapati hasil

teganagn menurun dari ketentuan dan hasil arus naik dari yang ditentukan

Cuma hanya berbeda angka di belakang koma yang tidak terlalu

mempengaruhi tolerasi kesalahan atau bisa dikatakan masih dalam jalur

aman untuk nilai yang didapat. Perbedaan hasil pengukuran dengan

ketentuan mungkin saja terjadi karena ada beberapa faktor ada faktor alat,

manusia dan faktor kesalahan acak.

2. 

Bagaimanakah hubungan anatara resistor R C dengan beban arus IE ?

Jawab :

Hubungan antara R C  dengan IE  adalah berbanding terbalik karena dapat

dilihat pada data hasil percobaan didapati semakin tinggi hambatan pada R C

maka nilai arus pada IE semakin menurun . hal ini berkaitan dengan rumus

seperti dibawah ini ;

IB = IE - IC

8/17/2019 12 Kel10 Tt3d

14/17

14

3.  Apa gunanya menggambarkan garis beban DC suatu transistor ?

Jawab :

Guna dari menggambar garis beban DC suatu transistor adalah untuk dapat

menentukan titik kerja dan dapat mengetahui dimana titik optimum atau

maximun dan manakah titik minimum

7.  KESIMPULAN

  Untuk menentukan titik kerja dan mengetahui titik kerja maksimum dan minimum

dilakukan penggambaran garis beban DC transistor dengan masing-masing

 parameternya

   Nilai hambata yang ada pada R C berpengaruh terhadap tegangan dan arus begitupula

 pada penentuan di grafik berpengaruh 

 

Pada saat penentuan yang dilakukan dibeberapa titik hanya terjadi sedikit perbedaan

8/17/2019 12 Kel10 Tt3d

15/17

15

LAMPIRAN

8/17/2019 12 Kel10 Tt3d

16/17

16

8/17/2019 12 Kel10 Tt3d

17/17

17

DAFTAR PUSTAKA

Susanti, Anna. 2006. “LABORATORIUM ELEKTRONIKA (Karakteristik Transistor

Comman Emitor )” 

http://spiritreaper-devilboyz.blogspot.co.id/2009/12/garis-beban-transistor.html

http://elektronika-dasar.web.id/titik-kerja-q-dan-garis-beban-power-amplifier-kelas-a/

http://elektronika-dasar.web.id/garis-beban-dc-dan-ac-transistor/

http://elektronika-dasar.web.id/daerah-saturasi-transistor/ 

http://spiritreaper-devilboyz.blogspot.co.id/2009/12/garis-beban-transistor.htmlhttp://elektronika-dasar.web.id/titik-kerja-q-dan-garis-beban-power-amplifier-kelas-a/http://elektronika-dasar.web.id/garis-beban-dc-dan-ac-transistor/http://elektronika-dasar.web.id/daerah-saturasi-transistor/http://elektronika-dasar.web.id/daerah-saturasi-transistor/http://elektronika-dasar.web.id/daerah-saturasi-transistor/http://elektronika-dasar.web.id/garis-beban-dc-dan-ac-transistor/http://elektronika-dasar.web.id/titik-kerja-q-dan-garis-beban-power-amplifier-kelas-a/http://spiritreaper-devilboyz.blogspot.co.id/2009/12/garis-beban-transistor.html