LAPORAN HASIL PRAKTEKPenguat Kelas ADengan Transistor Tipe BC559

Kelompok 9Nur Ahmad Filardi (521-512-7156)Zakia (521-512-5350)Hervin Hidayat Putra (521-512-5347)M. Sutan Sholahuddin (521-512-5345)Diyana Wuriastuti(521-507-7519)Vikis Susanto (521-511-1749)

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS NEGERI JAKARTA2014

A. PendahuluanRangkaian penguat merupakan sistem yang tidak dapat ditinggalkan dalam perangkat elektronika. Hampir semua pesawat elektronika mulai dari yang sederhana sampai yang rumit di dalamnya terdapat penguat. Penguat mempunyai bentuk, fungsi, dan komponen penyusun yang berbeda-beda tergantung pada fungsi dari penguat tersebut.Salah satu rangkaian penguat yang sederhana dan secara umum sering ditemukan adalah penguat daya kelas A.Penguat transistor ini mempunyai titik kerja efektif setengah tegangan Vcc. Agar rangkaian siap bekerja menerima signal input maka penguat ini memerlukan bias awal. Penguat kelas A adalah penguat dengan efesiensi terendah tetapi memiliki cacat signal (distorsi) terkecil. Untuk mendapatkan titik kerja transistor tepat setengah tegangan Vcc, maka harus dilakukan sedikit perhitungan melalui pembagi tegangan yang terdiri dari dua buah resistor. Karena memiliki distorsi kecil, maka penguat kelas A dapat digunakan sebagai penguat awal sebuah sistem (Pre Amp).Tujuan dari praktek pembuatan kelas A adalah Merancang rangkaian penguat kelas A sesuai karakteristik yang ada.

B. TeoriPenguat kelas A adalah penguat yang menggunakan transistor dengan disipasi daya minimal Watt. Dengan ciri garis beban berada ditengah ( berpotongan tepat ditengah ). Penguat kelas A biasanya digunakan untuk sinyal besar, maka ketentuan untuk membuat rangkaian agar menghasilkan sinyal penguat kelas A,Pada rangkaian penguat kelas A, harus dirancang sedemikian rupa agar terjadi penguatan sinyal yang diinginkan. Sistem bias penguat kelas A yang populer adalah sistem bias pembagi tegangan dan sistem bias umpan balik kolektor. Melalui perhitungan tegangan bias yang tepat maka kita akan mendapatkan titik kerja transistor tepat pada setengah dari tegangan VCC penguat. Penguat kelas A cocok dipakai pada penguat awal (pre amplifier) karena mempunyai distorsi yang kecil.

Ciri Penguat Daya Kelas ACiri khusus yang membedakan penguat daya kelas A dengan penguat daya kelas lainnya adalah:-Penguat dengan letak titik Q di tengah-tengah garis beban.- Mempunyai sinyal keluaran yang paling bagus diantara penguat jenis yang lain.- Efisiensinya paling rendah, karena banyaknya daya yang terbuang di transistor.- Titik kerja diatur agar seluruh fasa sinyal input diatur sedemikian rupa sehingga seluruh fasa arus output selalu mengalir. Penguat ini peroperasi pada daerah linear.- Disipasi daya tertinggi terjadi saat tidak ada sinyal masukan. Besarnya disipasi daya pada transistor dirumuskan: PDiss = Vce x Ic

Penguat kelas A yang kami gunakan adalah penguat kelas A dengan sistem bias pembagi tegangan. Setiap penguat mempunyai dua garis beban, yaitu garis beban DC dan garis beban AC. Garis beban DC diperoleh dari IC(sat) dan VCE(cutoff) di rangkaian ekivalen DC, sedangkan garis beban AC diperoleh dari ic(sat) dan vce(cutoff) dari rangkaian ekivalen AC. Sebuah penguat, jika penguatannya berlebih maka akan terjadi kemungkinan sinyal output dari penguat tersebut akan terpotong puncaknya. Maka pada penguat kelas A, titik Q diatur agar tepat berada ditengah-tengah suatu garis beban agar output dari penguat sinyal kelas A tidak terpotong.

Garis Beban DCGaris beban DC menyatakan semua titik saturasi yang mungkin terjadi pada rangkaian penguat tersebut. Ujung atas dari garis beban dc disebut titik penjenuhan (saturation point) dan ujung bawah garis beban disebut titik sumbat (cutoff point).

Gambar 1. Rangkaian penguat sinyalGambar 3. Garis beban DC

Gambar 2. Rangkaian ekivalen dc

VCE(cutoff)IC(sat)ICQVCEKetika transistor saturasi, semua tegangan Vcc akan muncul pada RC dan RE, maka arus pada IC akan sama dengan IE, sehingga:

Dan sebaliknya, jika transistor dalam keadaan cutoff, semua tegangan Vcc akan muncul pada terminal kolektor-emiter, sehingga:

Titik Q menunjukan arus (ICQ) dan tegangan kolektor (VCEQ) stasioner (dalam keadaan istirahat).

dimana dan untuk transistor jenis silicon dan 0,3 untuk bahan jenis Germanium.

Garis Beban AC

ievce(cutoff)ic(sat)ICQVCEGaris beban ac diambil dari rangkaian ekivalen ac. Garis beban ac memiliki titik jenuh (saturation point) yang diberi lanbang ic(sat) dan suatu titik pancung yang ditunjukan dengan vce(cutoff).

Gambar 4. Garis beban AC

Dimana dan

Titik Q Penguat Kelas A

Hal yang membedakan Penguat kelas A dengan penguat lain adalah letak titik Q berada di pusat garis beban. Hal ini untuk mencegah terpotongnya sinyal output.

Gambar 2.6 titik Q berada diatas pusat dari garis beban, sehingga terjadi pengguntingan penjenuhan (saturation clipping)

Gambar 2.7 titik Q berada dibawah pusat dari garis beban, sehingga terjadi pengguntingan titik sumbat (cutoff clipping)

Gambar 2.8 titik Q berada di pusat garis beban, sehingga tidak terjadi pengguntingan (cirri penguat kelas A)

Agar titik Q berada ditengah garis beban ac, maka:

Dari persamaan diatas dapat disimpulkan, untuk mendapatkan titik Q yang terletak dipusat, resistansi ac dari rangkaian kolektor dan emitter harus sama dengan rasio dari tegangan kolektor stasioner ke arus kolekter stasioner.

Penempatan Titik Q pada Garis Beban DCCara untuk menempatkan titik Q ditengah garis beban dc pada tahapan CE pada rangkaian pembagi tegangan adalah sebagai berikut:1. Buat VE = 0.1 VCC1. tentukan nilai RE1. Pilih nilai RC = 4RE1. Tambahkan 0.7V pada VE untuk memperoleh VB1. Pilih R1 dan R2 untuk menghasilkan VB yang diperlukan.

Penempatan Titik Q pada Garis Beban ACUntuk merancang penguat kelas A dengan titik Q berada di pusat garis beban AC dapat dibuat dengan bantuan persamaan berikut ini:

Dimana Rc = 4 RE, sehingga:

Gambar 2.10 Titik Q berada di tengah-tengah garis beban AC

DATA TRANSISTOR

Transistor BC559 merupakan transistor jenis PNP, dengan karakteristik sebagai berikut:1. Tegangan maksimum kolektor-emiter (VCEO) = 30 Volt1. Tegangan maksimum kolektor-basis (VCBO) = 30 Volt1. Tegangan maksimum emitter-basis (VEBO) = 5 Volt1. Arus kolektor konstan (IC) = 100 mA1. DC atau hFE = 200

Menentukan Rangkaian Penguat dengan Perhitungan

16

Gambar 7. Rangkaian Penguat kelas A

Gambar Grafik Titik Q pada Penguat Kelas A ini :

Grafik 1. Titik Q pada penguat kelas APerhitungan Titik Q : C. Langkah kerja praktekAlat :1. Osiloscop2. Protoboard3. Function Generator4. Capit Buaya5. AVO meterBahan :1. Transistor BC5592. Resistor 200K, 37K, 4K7, dan 1K2 3. Capasitor 100 F4. Jumper

Langkah Kerja1. Merancang Rangkaian Penguat Kelas A ( Menentukan besar resistor )

Gambar 8. Rangkaian penguat kelas A di Portoboard2. Menggambarkan grafik titik Q3. Membuat rangkaian seperti yang telah dirancang diatas protoboard.

Gambar 9. Rangkaian penguat kelas A di Portoboard

4. Sambungkan osiloscop Chanel 1 pada Input dan Chanel 2 pada Outpun, liat penguatan sinyal yang dihasilkan.

Gambar 10. Hasil Gelombang beda fasa 1805. Ukur menggunakan AVO meter VB, VE, VC, VBE, VR1, IE, IB, dan IC.VRCVR1VEVBVCVBEICIEIB

6,2 V8,4 V1,4 V2,3 V4,4 V0,8 V1,02 mA0.94 mA0,12 mA

6. Bandingkan hasil perhitungan teori dengan hasil perhitungan praktekNoNamaTeoriPraktek

1R1202 k200 k

2R238 k39 k

3Rc4,8 k4,7 k

4RE 1,2 k1,2 k

5VE1,2 V1,4 V

6IC1 mA1,02 mA

7IE1 mA0,94 mA

8IB0,005 mA0,12 mA

9VB1,9 V2,3 V

10VC7,2 V4,4 V

11VBE0,7 V0,8 V

D. AnalisisGambar Gelombang

Gambar 11. Hasil gelombang OsiloscopBesar penguatan diamati dari pengukuran tegangan VB dan VC , percobaan :

Penguatan pada Penguat kelas A, saat Perhitungan teori memiliki rumus :

E. Penutup

KESIMPULAN

Penguat kelas A berbeda fasa 180o dan titik beban Q ditengah dengan menggunakan perbandingan IC(sat) = 2 ICQ (dipusat Q)VCE(cutoff) = 2 ICEQ (dipusat Q)Untuk menghasilkan perbandingan tersebut maka VE harus 1/10 dari Vcc

PARAMETER HYBRIDADari percobaan yang telah dilakukan dapat ditentukan beberapa hubungan dalam parameter hybrida. Empat parameter hybrida dalam hubungan CE adalah1. hie = impedansi input (rC = 0)Diketahui

2. = penguatan arus ()Diketahui

3. = penguatan tegangan balik ()Diketahui

4. = Admitansi output ()Diketahui

Gambar 1 menunjukan bagaimana caranya menghasilkan dan dengan melakukan perhitungan setelah melakukan pengukuran-pengukuran tertentu. Dari pengukuran pada gambar 1 kita dapatkan dengan transistor BC559 dan tegangan input sebesar 12 V.

Gambar 1.Gambar 2 menunjukan bagaimana caranya menghasilkan dan dengan melakukan perhitungan setelah melakukan pengukuran-pengukuran tertentu. Dari pengukuran pada gambar 2 kita dapatkan dengan transistor BC559 dan tegangan input sebesar 12V.

Gambar 2.

DAFTAR PUSTAKA

Albert Paul Malvino. Prinsip-prinsip Elektronik. Jakarta: Erlangga.http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/82713/ETC/BC559.html