laporan 3 ku eldas 2.docx

Click here to load reader

Post on 12-Jul-2016

73 views

Category:

Documents

12 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

Laporan Praktikum Elektronika Fisis Dasar II

PENGUAT GANDENG RC

DISUSUN OLEH :

NAMA : CHAIRIL ANWARNIM : H21114302KELOMPOK : VII (TUJUH)TGL PERCOBAAN: 17 MARET 2016ASISTEN: NELLI AGUSTINA HUSNAYAENI

LABORATORIUM ELEKTRONIKA DAN INSTRUMENTASIPROGRAM STUDI FISIKA JURUSAN FISIKAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS HASANUDDINMAKASSAR2016BAB IPENDAHULUAN

I.1 Latar BelakangPada tahun 1913 Edwin Howard Armstrong seorang insinyur listrik Amerika Serikat membuat rangkaian regeneratif yang memberikan penguatan seratus kali lebih besar dibandingkan dengan penguat yang di temukan oleh De Forest. Amstrong juga mendapatkan bahwa rangkaiannya itu disetel untuk penguatan maksimum, rangkaiannya itu dapat berubah fungsi dari penguat menjadi suatu osilasi. Suatu penguat pada dasarnya adalah peralatan elektronika yang dapat menerima sinyal masukan pada sepasang kutub masukannya dan memberikan sinyal keluaran pada kutub keluarannya. Sinyal pada kutub keluaran itu lebih besar nilainya ketimbang yang masuk ke kutub masukannya. Secara umum suatu penguat adalah peralatan yang menggunakan tenaga yang kecil untuk mengendalikan tenaga yang lebih besar [1].Penguat pada suatu rangkaian pada umumnya menerima sebuah isyarat di masukkan dan mengeluarkan isyarat tak berubah yang lebih besar di keluarannya. Dalam praktikum biasanya untuk memperoleh suatu penguatan yang cukup besar, dapat dilakukan dengan menggandeng beberapa penguat atau biasa dikenal dengan penguat bertingkat. Untuk menjaga agar tegangan panjar (bias) pada suatu tahap tidak terganggu oleh tahap sebelum dan berikutnya, maka antara penguat-penguat tersebut dipisahkan dengan kapasitor. Rangkaian semacam ini lebih dikenal dengan penguat gandengan RC [1]. Adapun yang membedakan antara peguat gandeng yang satu dan lainnya dapat dilihat dari komponen-komponen pendukung (penguat). Seperti namanya, penguat gandeng RC memiliki terdiri dari komponen resistor (R) dan kapasitor (C) pada umumnya. Kapasitor pada rangkaianlah yang berfungsi sebagai penguat gandengan. Di dalam percobaan ini, difokuskan pada dua jenis penguatan gandeng RC, kemudian kedua jenis penguat ini digabungkan menjadi satu penguat. Maka dari itu dilakukanlah percobaan ini untuk lebih mengetahui megenai penguat gandeng RC. Hal inilah yang melatarbelakangi percobaan ini.I.2 Ruang LingkupPraktikum ini menitikberatkan pada penghitungan VCE serta penghitungan tegangan input dan output serta penguatannya pada penguat A, penguat B dan penguat RC dengan menggunakan multimeter serta mengamati bentuk keluaran dari tegangan input maupun output melalui osiloskop.I.3 Tujuan1. Menentukan titik-titik pengukuran pada rangkaian penguat.2. Mengukur hilangnya tegangan pada penggandengan dua penguat.3. Mengukur tanggapan amplitudo penguat.4. Memahami kegunaan kapasitor coupling, kapasitor miller dan kapasitor pintas serta pengaruhnya terhadap lebar jalur frekuensi kerja.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

II.1 Penguat Gandeng RCSebelum kita membahas tentang rangkaian penguat gandengan RC, terlebih dahulu kita mengetahui apa yang dimaksud dengan rangkaian RC. Rangkaian RC adalah rangkaian yang didalamnya terdiri dari suatu resistor dan kapasitor [1].Gandengan yang menggunakan kapasitor (coupling) disebut gandengan RC. Disamping gandengan RC kebanyakan juga menggunakan gandengan langsung atau gandengan DC, dan gandengan transformator. Contoh penguat dengan gandengan RC adalah penguat emitor ditanahkan seperti yang ditunjukkan oleh gambar II.1 [1].

Gambar II.1 Penguat gandengan RC [1]Pada gambar diatas, Cjc menyatakan kapasitansi didalam transistor yang timbul pada sambungan antara basis dan kolektor, oleh karena adanya daerah pengosongan pada sambungan p-n ini. Kapasitansi Cje menyatakan kapasitansi yang timbul pada sambungan p-n antara basis dan emitor. Oleh karena pengaruh kapasitansi yang ada di dalam penguat, nilai penguatan tegangan Gv berubah dengan frekuensi. Grafik yang melukiskan bagaimana penguatan tegangan (biasanya dalam dB) berubah dengan frekuensi (biasanya dalam skala log) disebut tanggapan amplitudo [1].Peran kapasitor pada penguat transistor terlepas dari cara di mana sebuah kapasitor terhubung dalam penguat transistor, perilakunya terhadap DC dan a.c. adalah sebagai berikut. Sebuah blok kapasitor DC yaitu sebuah kapasitor bersikap "membuka" ke DC Oleh karena itu, untuk analisis DC, dapat menghilangkan kapasitor dari rangkaian penguat transistor. Sebuah kapasitor memiliki reaktansi (= 1/2fC). Dalam rangkaian transistor praktis, ukuran kapasitor (idealnya nol) reaktansi untuk rentang frekuensi ditangani oleh sirkuit. Oleh karena itu, untuk analisis a.c, dapat mengganti kapasitor oleh yaitu singkat oleh kawat [2].II.2 Karakteristik Tanggapan Frekuensi Untuk suatu tingkat penguat karakteristik frekuensi dibagi dalam tiga daerah, yakni daerah yang disebut frekuensi pita-tengah (midband) yang penguatannya adalah selalu tetap dan sama dengan A0 dan juga penundaannya tetap. Penguat ideal (dimana semua kapasior diabaikan) termasuk ke dalam klasifikasi pita-tengah ini. Misalkan bahwa perolehan pita tengah dinormalkan sama dengan satu, A0 = 1 [2].Daerah yang kedua (frekuensi rendah), di bawah pita-tengah, kapasitor gandengan (coupling) atau kapasitor-pintas (bypass) bagian luar memainkan peranan penting dalam menentukan tanggapan frekuensi. Sebuah penguat pada frekuensi rendah berkelakuan seperti rangkaian lewat atas (high-pass) sederhana. Tanggapan menurun dengan menurunnya frekuensi, dan keluarannya mendekati nol pada frekuensi nol [2].Dalam daerah yang ketiga (frekuensi tinggi) di atas tengah, kapasitor sejajar dalam model peralatan atau yang melintasi beban merupakan bagian penting dalam menentukan tanggapan frekuensi. Rangkaian sering berkelakuan seperti jaringan lewat-bawah (low-pass) sederhana, dan tanggapan turun dengan naiknya frekuensi. Karakteristik frekuensi total, yang ditunjukkan dalam gambar untuk semua dari ke tiga daerah tersebut [2].

Gambar II.2 Tanggapan Amplitudo suatu Penguat [1]Gambar diatas, frekuensi f1 disebut frekuensi potong bawah, dan frekuensi f2 disebut frekuensi potong atas. Daerah frekuensi di sekitar f1 dan di bawahnya disebut frekuensi rendah, sedang antara f1 dan f2 tanggapan amplitudo tak berubah dengan frekuensi. Daerah frekuensi ini disebut daerah frekuensi tengah. Daerah frekuensi di sekitar dan di atas f2 disebut daerah frekuensi tinggi [1].Pada daerah frekuensi rendah, penguat berlaku sebagai tapis lolos tinggi dengan f1 adalah kutub daripada fungsi alih Gy(). Pada daerah frekuensi tinggi, yaitu di sekitar f2 dan diatasnya penguat berlaku sebagi suatu tapis lolos rendah. Pada frekuensi tinggi [1]: (2.1)Untuk kapasitansi ini mempunyai nilai yang cukup rendah sehingga harus di perhitungkan peranannya dalam mengurangi arus isyarat yang masuk kedalam basis yang akan diperkuat menjadi arus kolektor. Pada daerah frekuensi tinggi. kapasitansi seri seperti C1, C2, dan CE boleh dianggap terhubung singkat [1].Pada daerah frekuensi tengah kapasitansi seri seperti C1, C2, dan CE mempunyai reaktansi cukup kecil sehingga dapat dianggap terhubung singkat. Sedang kapasitansi paralel seperti Cje dan Cjc mempunyai nilai amat kecil, menghasilkan reaktansi amat tinggi sehingga dapat dianggap terbuka atau tidak terpasang. Akibatnya pada daerah frekuensi tengah tidak ada komponen reaktif, sehingga tanggapan amplitudo menjadi tidak bergantung pada frekuensi yang datar [1].II.3 Pengaruh Kapasitor PenggandengPada bagian ini pengaruh kapasitor pintas emitor CE.tidak diperhatikan. Kita anggap CE.mempunyai nilai sangat besar, sehingga nilai reaktansi amat kecil, atau CE. dapat dianggap terhubung singkat. Dibawah ini adalah gambar rangkaian penguat dan rangkaian setaranya [3].

Gambar II.3 (a) Rangkaian penguat dan (b) rangkaian setaranya [3]II.4 Rangkaian Penguat Rangkaian penguat efek medan sama halnya dengan transistor bipolar, agar dapat bekerja sebagai penguat harus diberikan tegangan bias. Tegangan bias dapat diberikan dengan banyak cara, diantaranya yaitu self-bias. FET dapat digunakan sebagai penguat sinyal kecil dengan impedansi input yang sangat tinggi. Guna menentukan beberapa parameter penguat dilakukan analisis AC pada rangkaian penguat FET, untuk melakukan analisis ini diperlukan rangkaian ekivalen ac seperti yang ditunjukkan pada gambar II.3 [3].

Gambar II.4 Rangkaian ekivalen ac JFET [3]Pada rangkaian ekivalen ac JEFT, bagian input merupakan rangkaian terbuka yang menunjukkan bahwa input JEFT mempunyai impedensi sangat tinggi. Bagian output JEFT terdiri atas sumber arus yang tergantung pada nilai gm dan vgs dan diparalelkan dengan RDS. Transkonduktansi atau gm adalah parameter FET yang penting.Parameter ini merupakan perbandingan antara perubahan arus ID dan perubahan tegangan VGS disekitar titik kerja dengan VDs konstan. Nilai gm dapat diperoleh dari kurfa transfer yang juga disebut kurva transkonduktansi seperti pada gambar II.4 [3].

Gambar II.5 Kurva transfer [3] (2.2)Harga gm tergantung dari posisi kerja Q karena kurva transver tidak linear. Apabila VGS = Vp atau pada saat JFET cut-off akan diperoleh harga gm terkecil. Sedangkan untuk memperoleh nilai terbesar maka VGS = 0 yakni pada saat arus ID = IDSS, pada saat ini harga gm disebut gm 0. Secara matematis harga gm dapat diperoleh dengan menurunkan persamaan transfer Shockley [3]: (2.3) (2.4)Sehingga: (2.5)Dari rangkaian ekuivalen AC JFET, selain gm parameter penting lainnya adalah RDS. RDS merupakan parameter resistansi output FET yang nilai tipikalnya 40K hingga 100K, sehingga dalam menganilisis praktek parameter ini sering diabaikan. Apabila parameter RDS diabaikan maka resistor tersebut dianggap terbuka atau tidak terhingga. Parameter RDS dapat diperoleh dari kurva karakteristik output FET. Penguat FET dapat dirangkai dalam beberapa konfigurasi Konfigurasi pen