LAPORAN KE-9

KARAKTERISTIK TRANSISTOR COMMON BASIS

AGAM GILANG ABDUL HAKIM

RIZKY DWI PUTRA

SARTIKA RATNASARI

TT3D

Jurusan Teknik ElektroProgram Studi Teknik Telekomunikasi

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA2012

PERCOBAAN 9

KARAKTERISTIKTRANSISTOR COMMON BASIS

1. TUJUAN

Mempelajari karakteristik input transistor dalam konfigurasi common basis.

Mempelajari karakteristik output transistor dalam konfigurasi common

basis.

Mempelajari ciri-ciri harga dan resistansi input, resistansi output, dan

penguatan arus transistor dalam konfigurasi common basis.

2. DASAR TEORI

Pada konfigurasi common base, basis dari transistor terhibung dengan

ground dari input dan output. Umumnya, pada transistor npn, input berada pada

emitter, sedangkan outputnya pada kolektor. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat

pada gambar berikut.

Gambar 1. Konfigurasi Common Base Transistor NPN

Karakteristik input yang menggambarkan hubungan antara arus input (IE)

dengan tegangan input (VBE) untuk tegangan output (VCB) yang bervariasi dapat

digambarkan sebagai berikut.

Gambar 2. Karakteristik Input Amplifier dengan Konfigurasi CB

Sementara karakteristik output yang menjelaskan hubungan antara arus

output (IC) dengan tegangan output (VCB) terhadap arus input (IE) yang

bervariasi. Bagian output memiliki tiga daerah yang dikenal sebagai daerah

kerja, yaitu daerah aktif, saturasi, dan cutoff. Berikut penggambarannya.

Gambar 3. Karakteristik Output Amplifier dengan Konfigurasi CB

Agar bekerja pada daerah aktif, kolektor-basis dibias reverse, sedang basis-

emitter dibias forward. Pada daerah cutoff, kolektor-basis dan basis-emitter

dibias reverse, sementara pada daerah saturasi junction tadi dibias forward. Jika

transistor ON, maka diasumsikan tegangan antara basis dan emitter (VBE) adalah

sekitar 0,7 V.

Active Region

Di dalam daerah ini, junction kolektor mendapat bias mundur dan junction

emitor mendapat bias maju. Misalkan arus emitor bernilai nol. Dalam keadaan

ini, arus kolektor kecil dan sama dengan arus saturasi balik IC0 (microampere

untuk germanium dan nanoampere untuk silicon) dan junction ini berlaku untuk

diode. Di dalam daerah aktif (active region), arus kolektor independen terhadap

tegangan kolektor dan hanya tergantung pada arus emitor. Namun demikian,

karena efek Early, terdapat pengaruh berupa ׀VCB׀ kenaikan walaupun ׀IC׀

hanya 0,5 persen. Karena lebih kecil dari satu (tetapi mendekati satu), arusα

kolektor sedikit lebih kecil dari arus emitor.

Daerah Saturasi (Saturation Region)

Daerah dimana junction emitor maupun kolektor mendapat bias maju

(forward biased) dinamakan daerah saturasi. Daerah ini terdapat di bagian kiri

ordinat, dinamakan VCB = 0 dan diatas karakteristik IE = 0. Disini dapat dikatakan

terjadi proses “bottoming” karena tegangan akan merosot drastic hingga

mendekati dasar, pada saat VCB ≈ 0. Sebenarnya VCB bernilai positif (untuk pnp,

walau nilainya kecil), dan bias maju pada kolektor ini menimbulkan perubahan

arus kolektor yang besar melalui perubahan tegangan kolektor yang kecil. Dalam

keadaan terbias maju, IC naik secara eksponensial terhadap tegangan mengikuti

hubungan diode.

Daerah Cutoff

Karakteristik untuk kondisi dimana IE = 0 melewati titik origin, namun dalam

hal lain sama seperti karakteristik-karakteristik lain. Karakteristik ini

sebenarnya tidak berhimpitan dengan sumbu tegangan, namun hal ini sulit

untuk diperlihatkan mengingat IC0 bernilai hanya beberapa nano- atau

microampere. Daerah di bawah IE = 0, dimana junction emitor dan kolektor sama-

sama terbias mundur dinamakan cutoff region.

3. ALAT-ALAT YANG DIPERGUNAKAN

No. Alat-alat dan komponen Jumlah

1 DC Power Supply 2

2 Resistor 1 kΩ 2

3 Transistor NPN BC 107 1

4 Multimeter 3

5 Kabel-kabel penghubung seculupnya

4. CARA MELAKUKAN PERCOBAAN

1. Karakteristik Input

Gambar 4. Rangkaian Karakteristik Input Common Basis

1. Hubungkan rangkaian seperti gambar 4.2. Aturlah Vcc sehingga VCB = 0 V. Kemudian atur pula VEE = 0 V. Ukurlah IE dan

VEB, catat hasilnya pada tabel 1.3. Ubah Vcc sehingga VCB = 2 V. Kemudian ukur ulang IE dan VEB.

4. Ulangi pengukuran ini untuk harga VCB dan VEE yang lain.

Tabel 1. Karakteristik Input

VEE

(V)VCB = 0 V VCB = 2 V VCB = 4 V VCB = 6 V VCB = 8 VIE

(mA)VEB

(V)IE

(mA)VEB

(V)IE

(mA)VEB

(V)IE

(mA)VEB

(V)IE

(mA)VEB

(V)0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0-2 1,4 0,6 1,3 0,6 1,35 0,6 1,35 0,6 1,2 0,6-4 3,00 0,6 3,00 0,6 3,00 0,6 3,00 0,6 3,00 0,6-6 5,00 0,6 5,00 0,6 4,9 0,6 5,00 0,6 5,00 0,6-8 6,5 0,6 6,5 0,6 6,52 0,6 6,5 0.6 6,5 0,6

2. Karakterisitik Output

Gambar 5. Rangkaian Karakteristik Output Common Basis

5. Hubungkan rangkaian seperti gambar 5.6. Aturlah Vcc sehingga VCB = 0 V. Kemudian atur pula VEE sehingga IE = 0.

Ukurlah IC dan catat hasilnya pada tabel 2.7. Ubah Vcc sehingga VCB = 2 V. Kemudian atur pula VEE sehingga IE = 0. Ukurlah

IC.8. Ulangi pengukuran ini untuk harga VCB dan IE yang lain.

Tabel 2. Karakteristik Output

VCB = 0 V VCB = 2 V VCB = 4 V VCB = 6 V VCB = 8 VIE

(mA)IC

(mA)IE

(mA)IC

(mA)IE

(mA)IC

(mA)IE

(mA)IC

(mA)IE

(mA)IC

(mA)0 0 0 0 0 0 0 0 0 01 0,55 1 1,05 1 1 1 1,05 1 1,052 0,6 2 2,05 2 2,05 2 2,1 2 2,13 0,6 3 3,00 3 3,00 3 3 3 3,004 0,65 4 4,0 4 4 4 4,25 4 4,0

5. ANALISA DATA

1. Gambarkan pada kertas grafik kurva karakteristik input transistor

konfigurasi common basis dari tabel 1.

2. Gambarkan pada kertas grafik kurva karakteristik output transistor

konfigurasi common basis dari tabel 2.

3. Hitunglah harga resistansi input dari data tabel 1.

4. Hitunglah harga resistansi output dan penguatan arus dari data tabel 2.

Jawab :

1.

Dari grafik di atas dapat diketahui bahwa semakin besar nilai VCB maka

semakin besar pula arus input (IE). Tegangan pada VBE berkisar antara 0,6 V -

0,8 V.

2.

Dari grafik di atas dapat diketahui bahwa saat IE berada di atas 0, arus

collector IC meningkat dengan cepat mendekati nilai IE. Pada daerah aktif,

kenaikan VCB tidak memberi pengaruh terhadap arus collector.

6. KESIMPULAN

Dari percobaan yang telah kami lakukan, dapat disimpulkan bahwa:

1. Pada karakteristik input terdapat tegangan cutin, offset, atau threshold, V ,γ

dimana untuk tegangan dibawah V ,γ arus emitor IE menjadi sangat kecil. Pada

umumnya V , γ bernilai sekitar 0,1 V untuk transistor germanium dan 0,5 V untuk

silicon. Bentuk karakteristik input dapat dipahami dengan adanya peningkatan

nilai tegangan kolektor akan menimbulkan peningkatan arus emitor, sementara

nilai VEB tidak berubah.

2. Pada karakteristik output menjelaskan hubungan antara arus output (IC) dengan

tegangan output (VCB) terhadap arus input (IE) yang bervariasi. Bagian output

memiliki tiga daerah yang dikenal sebagai daerah kerja, yaitu daerah aktif,

saturasi, dan cutoff.