LAPORAN HASIL PRAKTEKPenguat Kelas A

Dengan Transistor NPN Tipe C945

Kelompok 12Didik Prasetyo

Eva Indriani

Laode Yusmail Alisa

Muhammad Zunnun

Teguh Permana

Tubagus Imam Nugraha

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA

2014

3

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. Teori

Penguat kelas A adalah penguat yang menggunakan transistor dengan disipasi daya

minimal ½ 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.

3

Ciri Penguat Daya Kelas A

Ciri 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 3. Garis beban DC

Gambar 2. Rangkaian ekivalen dc

Gambar 1. Rangkaian penguat sinyal

3

Ketika 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

Garis 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).

VCE(cutoff)

IC(sat)

IC

Q

VCE

Gambar 4. Garis beban AC

vce(cutoff)

ic(sat)

IC

Q

VCEie

3

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.

Agar titik Q berada ditengah garis beban ac, maka:

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)

3

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 DC

Cara untuk menempatkan titik Q ditengah garis beban dc pada tahapan CE pada rangkaian pembagi tegangan adalah sebagai berikut:

1. Buat VE = 0.1 VCC

2. tentukan nilai RE3. Pilih nilai RC = 4RE4. Tambahkan 0.7V pada VE untuk memperoleh VB5. Pilih R1 dan R2 untuk menghasilkan VB yang diperlukan.

Penempatan Titik Q pada Garis Beban AC

Untuk 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

3

DATA TRANSISTOR

Transistor C945 merupakan transistor jenis NPN, dengan karakteristik

sebagai berikut:

Tegangan maksimum kolektor-emiter (VCEO) = 50 Volt

Tegangan maksimum kolektor-basis (VCBO) = 60 Volt

Tegangan maksimum emitter-basis (VEBO) = 5 Volt

Arus kolektor konstan (IC) = 150 mA

ΒDC atau hFE = 100

Rangkaian Penguat Kelas A kami menggunakan C 945 dengan VCEO sebesar 50 V, dan IC maks 150 mA. Rangkaian Penguat Kelas A kami sebagai Berikut :

Menentukan Rangkaian Penguat dengan Perhitungan

CB

E

Gambar 6. Transistor C945

3

Gambar 7. Rangkaian Penguat kelas A

Gambar Grafik Titik Q pada Penguat Kelas A ini :

3

Grafik 1. Titik Q pada penguat kelas A

Perhitungan Titik Q :

C. Langkah kerja praktekAlat :

1. Osiloscop

2. Protoboard

3. Function Generator

4. Capit Buaya

5. AVO meter

Bahan :

1. Transistor C 945

2. Resistor 68 k, 15 k, 4 k, dan 1 k

3. Capasitor 100 nF

4. Jumper

Langkah Kerja

3

1. Merancang Rangkaian Penguat Kelas A ( Menentukan besar resistor )

Gambar 8. Rangkaian penguat kelas A di Portoboard

2. Menggambarkan grafik titik Q

3. 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.

3

Gambar 10. Hasil Gelombang beda fasa 180º

5. Ukur menggunakan AVO meter VB, VE, VC, VBE, VR1, IE, IB, dan IC.

VRC VR1 VE VB VC VBE IC IE IB

3,4 V 8,4 V 0,8 V 1,4 V 6,3 V 0,8 V 1 mA 0,9 mA 0,1 mA

6. Bandingkan hasil perhitungan teori dengan hasil perhitungan praktek

No Nama Teori Praktek1 R1 83 kΩ 68 kΩ2 R2 17 kΩ 15 kΩ3 Rc 4 kΩ 3,9 kΩ4 RE 1 kΩ 1 kΩ5 VE 1 V 1 V6 IC 1 mA 1 mA7 IE 1 mA 0,9 mA8 IB 0,1 mA 0,1 mA9 VB 1,7 V 1,4 V10 VC 6 V 6,3 V

3

11 VBE 0,7 V 0,8 V12 Penguatan 4000 V : 1025 V =

3,96 V : 2,4 V = 2,57

D. Analisis

Gambar Gelombang

Gambar 11. Hasil gelombang Osiloscop

Besar penguatan diamati dari pengukuran tegangan VB dan VC , percobaan :

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

E. Penutup

KESIMPULAN

3

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

LAPORAN PRAKTIKUM

ELEKTRONIKA IIPARAMETER HYBRIDA

3

Kelompok 12 : Didik Prasetyo

Eva Indriani

Laode Yusmail A.

Muhammad Zunnun

Teguh Permana

Tubagus Imam N.

PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRONIKA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI JAKARTADari percobaan yang telah dilakukan dapat ditentukan beberapa hubungan dalam

parameter hybrida. Empat parameter hybrida dalam hubungan CE adalah

1. hie = impedansi input (rC = 0)

Diketahui

3

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 C945 dan tegangan input sebesar 2 V.

Gambar 1.

3

Gambar 2 menunjukan bagaimana caranya menghasilkan dan dengan melakukan

perhitungan setelah melakukan pengukuran-pengukuran tertentu. Dari pengukuran pada gambar

2 kita dapatkan dengan transistor C945 dan tegangan

input sebesar 2V.

Gambar 2.

Beberapa foto proses jalannya pengukuran tegangan dan pencarian arus disajikan pada

gambar dibawah.

foto proses pengukuran pada rangkaian gambar 1.

3

foto proses pengukuran pada rangkaian gambar 1

foto proses pengukuran pada rangkaian gambar 1

3

foto proses pengukuran pada rangkaian gambar 2

foto proses pengukuran pada rangkaian gambar 2

3

foto proses pengukuran pada rangkaian gambar 2

3

DAFTAR PUSTAKA

Albert Paul Malvino. Prinsip-prinsip Elektronik. Jakarta: Erlangga.

Aproksimasi Rangkaian Semikonduktor.

Deni Arifianto. 2011. Kamus Komponen Elektronika. Jakarta: Kawan Pustaka.

http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/82713/ETC/C945.html

http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/553368/WINNERJOIN/C945.html