Rangkaian Voltage Divider Bias adalah metode polarisasi transistor bipolar yang bertujuan untuk menjaga transistor beroperasi dalam daerah aktif. Prinsip kerja rangkaian ini melibatkan penggunaan dua resistor, yakni resistor basis (R1) dan resistor kolektor (R2), dengan nilai-nilai tertentu yang berperan dalam menentukan tegangan basis-emitor (VBE) pada transistor.
Rangkaian Voltage Divider Bias menggabungkan kedua resistor (R1 dan R2) dengan menghubungkannya secara seri antara tegangan catu daya positif (Vcc) dan ground (0V). Tegangan Vcc kemudian dibagi antara kedua resistor ini. Tegangan VBE adalah tegangan yang dibutuhkan antara basis dan emitter transistor agar transistor dapat beroperasi dalam mode aktif.
Salah satu keunggulan utama dari rangkaian Voltage Divider Bias adalah stabilitasnya terhadap perubahan suhu. Hal ini disebabkan karena perubahan tegangan catu daya tidak secara langsung memengaruhi tegangan basis-emitor yang dihasilkan oleh pembagi tegangan. Dengan merancang resistor R1 dan R2 dengan tepat, kita dapat memastikan transistor beroperasi pada titik kerja yang stabil dalam daerah aktif pada kurva karakteristik transistor.
Dengan demikian, VCE, yang merupakan tegangan kolektor-emitor, menjadi salah satu parameter penting yang diperhatikan dalam rangkaian ini untuk memastikan transistor beroperasi sesuai dengan yang diinginkan.
Tidak ada video percobaan
1. Analisa prinsip kerja dari rangkaian voltage divider bias berdasarkan nilai parameter yang didapatkan ketika percobaan
Jawab:
Prinsip kerja dari rangkaian Voltage Divider Bias adalah untuk memberikan tegangan basis yang tepat pada transistor sehingga transistor mampu mengatur arus kolektor dengan presisi.
Dalam prosesnya, tegangan input Vcc sebesar 12 V akan mengalirkan arus ke dua arah. Pertama, arus akan menuju resistor kolektor (RC) dengan resistansi sebesar 0,984k ohm, serta resistor basis pertama (RB1) dengan resistansi 9,98k ohm. Dari aliran ini, terukur arus Ib sebesar 0mA dan arus Ic sebesar 0,04mA. Arus Ib mengalir melalui kaki basis transistor, sementara arus Ic mengalir melalui kaki kolektor. Kedua arus ini kemudian keluar melalui kaki emitter dan melewati Resistor emitter (RE) yang memiliki resistansi sekitar 0,985k ohm sebelum akhirnya menuju ground. Sebagian dari arus juga mengalir melalui RB1 dan selanjutnya ke RB2 yang memiliki resistansi sebesar 0,532k ohm, dan selanjutnya mengalir langsung menuju ground.
Arus yang mengalir dari kaki basis ke kaki emitter akan menciptakan tegangan VBE, yang kemudian diukur dengan Voltmeter dengan hasil sebesar 0,592V. Selanjutnya, arus yang mengalir dari kaki kolektor ke kaki emitter akan menciptakan tegangan VCE, yang diukur dengan Voltmeter dan menghasilkan nilai sebesar 11,96V.
Sementara itu, arus yang melewati RB1 dan masuk ke kaki basis akan menciptakan tegangan VRB1, yang diukur sebesar 11,4V. Arus yang melalui RB2 akan menciptakan tegangan VRB2 sebesar 0,627V, dan arus yang mengalir ke RC lalu ke kaki kolektor akan menciptakan tegangan VRC sebesar 0,043V. Arus yang akhirnya keluar melalui kaki emitter lalu mengalir melalui RE akan menciptakan tegangan RE (VRE) yang diukur sebesar 0,043V.
2. Tentukan titik kerja (Q Point) dari percobaan voltage divider bias (dalam bentuk grafik)
Jawab:
3. Nilai apakah yang mempengaruhi perubahan titik kerja (Q point)
Jawab:
Beberapa faktor yang dapat memengaruhi perubahan Q Point dalam Voltage Divider Bias adalah sebagai berikut:
1. Nilai Resistansi Resistor Basis (RB1 dan RB2): Resistansi dari resistor basis, yang mencakup RB1 dan RB2, memiliki dampak besar terhadap titik kerja Q Point. Ketika total resistansi (RB1 + RB2) semakin besar, arus basis (Ib) juga cenderung meningkat, sehingga memengaruhi arus kolektor (Ic) dan tegangan kolektor-emitter (Vce). Variasi nilai RB1 atau RB2 dapat menggeser Q Point.
2. Nilai Resistansi Resistor Kolektor (RC): Resistansi dari resistor kolektor (RC) juga memengaruhi arus kolektor (Ic) dan tegangan kolektor-emitter (Vce). Semakin besar nilai RC, semakin kecil arus kolektor (Ic), dan Vce memiliki kecenderungan untuk meningkat. Variasi nilai RC juga akan memengaruhi Q Point.
3. Nilai Tegangan Sumber (Vcc): Nilai tegangan sumber (Vcc) akan memengaruhi potensial tegangan kolektor-emitter (Vce) yang tersedia ketika transistor beroperasi. Peningkatan Vcc akan berdampak pada karakteristik operasi transistor dan pergeseran Q Point.
4. Nilai-nilai Parameter Transistor: Karakteristik transistor, seperti hfe (gain arus), Vbe (tegangan basis-emitor), dan Vce (tegangan kolektor-emitter), dapat bervariasi antara transistor yang berbeda. Penggunaan transistor dengan parameter yang berbeda akan mengubah Q Point.
5. Pengaruh Temperatur: Suhu lingkungan mampu memengaruhi karakteristik transistor dan resistansi resistor. Perubahan suhu dapat memengaruhi resistansi transistor dan nilai-nilai komponen lainnya, sehingga mempengaruhi Q Point.
6. Toleransi Komponen: Nilai-nilai resistor yang sebenarnya mungkin memiliki toleransi tertentu. Variabilitas dalam nilai-nilai ini juga mampu memengaruhi Q Point.
Video Percobaan Rangkaian Voltage Divider Bias [Download]
Video Penjelasan Analisa Rangkaian Voltage Divider Bias [Download]
Tidak ada komentar:
Posting Komentar