SUB BAB 7.3 SELF-BIAS CONFIGURATION

                                                     [KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]



1. Pendahuluan[Back]

Dalam dunia elektronika, konfigurasi self-bias (atau juga dikenal sebagai "biasing diri") adalah salah satu teknik yang digunakan untuk mengatur titik kerja atau bias dari transistor bipolar, terutama transistor jenis BJT (Bipolar Junction Transistor). Konfigurasi ini memungkinkan transistor untuk beroperasi dalam mode yang diinginkan dan memastikan respons yang stabil terhadap sinyal input.

Dalam pembahasan ini, kami akan menjelaskan secara mendalam konsep dasar dari self-bias configuration, termasuk prinsip-prinsip dasar yang mendasarinya, aplikasi dalam rangkaian elektronika, keuntungan dan kelemahan, serta bagaimana menghitung komponen yang diperlukan untuk mengimplementasikan konfigurasi ini.

Dengan pemahaman yang baik tentang self-bias configuration, para praktisi dan penggemar elektronika dapat merancang dan memahami berbagai rangkaian yang melibatkan transistor dengan lebih baik, serta memperoleh wawasan yang lebih mendalam tentang prinsip kerja perangkat elektronik yang lebih kompleks. Oleh karena itu, mari kita mulai dengan menjelajahi konsep dasar dan aplikasi dari self-bias configuration dalam dunia elektronika.

2. Tujuan[Back]

  • menjelaskan konsep dasar dari self-bias configuration dengan cara yang mudah dipahami, sehingga pembaca dapat memahami prinsip kerja dasar di balik teknik ini.

  • memberikan panduan tentang cara menghitung nilai-nilai komponen yang diperlukan dalam self-bias configuration serta cara menganalisis kinerja sirkuit yang dihasilkan.

  • memberikan wawasan tentang bagaimana self-bias configuration diterapkan dalam rangkaian elektronika nyata. Ini akan membantu pembaca memahami bagaimana teknik ini digunakan dalam mendesain dan mengoptimalkan kinerja berbagai jenis sirkuit elektronik.


 
3.Alat dan Bahan[Back]

a.)       Resistor


    b.)    Kapasitor



    c.)    Baterai


    d.)    Ground

    e.)    Voltmeter



    f.)    Amperemeter



4)Dasar Teori[Back]

 Konfigurasi fixed-bias memiliki kelemahan yang jelas karena membutuhkan dua sumber usia volt dc. Pengontrol tegangan gerbang-ke-sumber  ditentukan oleh tegangan yang melintasi resistor RS yang dimasukkan dalam kaki sumber konfigurasi seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7.8.


    Untuk analisis DC, kapasitor dapat digantikan dengan "open circuit" dan resistor RG dapat diganti dengan menghubung singkatkannya yang demikian IG = 0A. Hasilnya adalah jaringan  yang penting untuk analisa DC seperti pada gambar 7.9 berikut.

    Arus yang melewati RS  merupakan arus sumber IS , tetapi IS = ID dan
VRS = IDRS

Untuk mengidentifikasi loop tertutup pada Gambar 7.9, kita bisa mendapatkannya dengan

-VGS-VRS=0

VGS=-VRS

dan,

VGS = -IDRS

Perhatikan dalam hal ini bahwa VGS adalah fungsi dari arus keluaran ID dan besarnya tidak tetap seperti yang terjadi untuk konfigurasi bias tetap. 

Persamaan diatas didefinisikan oleh konfigurasi rangkaian, dan persamaan Shockley berhubungan dengan jumlah input dan output perangkat. Kedua persamaan menghubungkan dua variabel yang sama,  ID dan VGS, memungkinkan adanya solusi matematika atau grafis. Solusi matematis dapat diperoleh hanya dengan mengganti diatas menjadi Persamaan Shockley sebagai berikut:  

Dengan melakukan proses kuadrat, maka diperoleh persamaan berikut :


Dari persamaan kuadrat diatas kemudian didapatlah solusi untuk ID. Dari sini kita dapat membuat sebuah grafik dri persamaan ini. Paling banyak kondisi yang jelas untuk diterapkan adalah ID = 0 A karena menghasilkan VGS = -IDRS = (0 A) RS = 0 V. Untuk grafik, oleh karena itu, satu titik pada garis lurus didefinisikan oleh ID = 0 A dan VGS = 0 V, seperti pada grafik .

Pada grafik mensyaratkan nilai kelima VGS atau ID dipilih dan nilai yang sesuai dari kuantitas lainnya ditentukan oleh grafik. Nilai yang dihasilkan dari ID dan VGS kemudian akan menentukan titik lain pada garis lurus dan memungkinkan gambar lurus. Contohnya :


Hasilnya adalah titik kedua untuk plot garis lurus seperti yang ditunjukkan pada gambar garis self-bias  . Garis lurus sebagaimana didefinisikan oleh grafik diatas kemudian ditarik dan titik tenang diperoleh di persimpangan plot garis lurus dan kurva karakteristik perangkat. Nilai-nilai quiescent dari I D dan V GS kemudian dapat ditentukan dan digunakan untuk menemukan jumlah bunga lainnya. Tingkat V DS dapat ditentukan dengan menerapkan hukum tegangan Kirchhoff ke output sirkuit, dengan hasil bahwa;


5)Percobaan[Back]

a)Prosedur[Back]



HGGG
Gambar 7.8

  1. Tegangan input yang belum diatur (VDD) masuk ke rangkaian.
  2. Pembagi tegangan yang dibentuk oleh R1 dan resistansi internal transistor menentukan tegangan pada gate Q1.
  3. Tegangan pada gate Q1 mengontrol jumlah arus yang mengalir melalui transistor.
  4. Penurunan tegangan melintasi transistor diatur untuk mempertahankan tegangan konstan di output (VOUT), yang diukur terhadap ground (GND).

Besarnya tegangan output regulator ditentukan oleh desain rangkaian, termasuk nilai resistor dan referensi tegangan.


GG




  1. Tegangan input (VCC) masuk ke rangkaian.
  2. Resistor R1 membatasi arus yang mengalir ke transistor Q1.
  3. Transistor Q1 mengatur tegangan output (VOUT) berdasarkan tegangan pada basisnya yang ditentukan oleh R1 dan R2.
  4. Kapasitor C1 dan C2 membantu menjaga stabilitas tegangan output dan menyaring noise.
  5. Dioda D1 melindungi transistor dari tegangan balik yang dapat terjadi saat VCC dimatikan.

Ga



  1. Sinyal audio dari sumber (misalnya, mikrofon) masuk ke rangkaian melalui kapasitor C1.
  2. Sinyal audio ini kemudian diumpankan ke basis transistor Q1.
  3. Transistor Q1 memperkuat sinyal audio dan menghasilkan sinyal yang lebih kuat pada kolektornya.
  4. Sinyal audio yang diperkuat ini kemudian diumpankan ke speaker melalui resistor R3.
  5. Kapasitor C2 membantu menjaga stabilitas tegangan bias transistor dan mencegah distorsi sinyal.



b)Hardware[Back]



c)Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja[Back]


Rangkaian regulator tegangan berfungsi untuk mengatur dan menstabilkan tegangan listrik yang diberikan oleh sumber daya. Rangkaian ini banyak digunakan dalam berbagai peralatan elektronik untuk memastikan komponen lainnya menerima tegangan yang tepat dan konstan. Berdasarkan skema yang Anda berikan, kemungkinan besar ini adalah regulator tegangan LDO (Low-Dropout). Regulator LDO dapat mempertahankan tegangan output yang stabil meskipun tegangan input sedikit di atas tegangan output. tegangan input yang belum diatur yang masuk ke rangkaian. Resistor membatasi arus yang mengalir ke kaki gate transistor Q1.Kapasitor membantu menyaring noise dari tegangan input dan output. Transistor bertindak sebagai resistor variabel yang dikendalikan oleh tegangan pada kakinya (gate). Dengan mengatur tegangan gate, transistor dapat mengontrol jumlah arus yang mengalir dari input ke output. sumber tegangan stabil yang menjadi acuan untuk mengatur tegangan output.


V

rangkaian regulator tegangan sederhana yang menggunakan transistor sebagai elemen pengatur tegangan. Rangkaian ini dapat digunakan untuk menghasilkan tegangan output yang stabil dari tegangan input yang bervariasi.
  • Transistor (Q1): Berfungsi sebagai pengatur tegangan output.
  • Resistor:
    • R1 (1kΩ): Membatasi arus yang mengalir ke transistor.
    • R2 (22Ω): Menentukan tegangan output.
  • Kapasitor:
    • C1 (100µF): Membantu menyaring noise pada tegangan input.
    • C2 (10µF): Membantu menjaga stabilitas tegangan output.
  • Sumber Tegangan (VCC): Tegangan input yang belum diatur.
  • Tegangan Output (VOUT): Tegangan output yang stabil.



rangkaian ini menggunakan transistor bipolar NPN (Q1) sebagai penguat sinyal. Rangkaian ini dapat digunakan untuk memperkuat sinyal audio dari sumber. Nilai resistor dan kapasitor dapat diubah untuk menghasilkan gain tegangan yang berbeda. Rangkaian ini dapat dimodifikasi untuk meningkatkan performanya, seperti dengan menambahkan rangkaian kontrol gain dan filter noise.



6.Video[Back]


7.8


7.9


7.12


 












7.File Download[Back]



























Komentar

Posting Komentar

Postingan Populer