4.12 MULTIPLE BJT NETWORKS


1. Pendahuluan [kembali]

    Rangkaian transistor bipolar junction (BJT) tunggal sangatlah mendasar, namun untuk mencapai fungsi yang lebih kompleks dan performa yang lebih baik, seringkali diperlukan gabungan beberapa transistor BJT. Jaringan BJT ini, atau yang biasa disebut "Multiple BJT Networks", menawarkan berbagai macam fungsi dan keunggulan dibandingkan dengan rangkaian BJT tunggal. Beberapa contoh konfigurasi jaringan BJT antara lain adalah “darlington pair” yang dapat memperbesar penguatan arus, dan “current mirror” yang dapat menyediakan aliran arus yang stabil dan terprediksi. Dengan memahami karakteristik dan prinsip kerja dari berbagai macam jaringan BJT, para insinyur dapat merancang sirkuit elektronika yang lebih canggih dan efisien.

     

2. Tujuan [kembali]

  1. Melengkapi tugas mata kuliah elektronika yang ditugaskan oleh Bapak Darwison, M.T
  2. Dapat mengetahui pengertian dari Multiple BJT Networks
  3. Mampu memahami dan manganalisa apa itu transistor
  4. Dapat mengatahui rumus-rumus yang digunakan dalam Multiple BJT Network
  5. Mampu memahami rangkaian-rangkaian yang dibuat pada aplikasi proteus

3. Alat dan Bahan [kembali]

    A. Alat

        1. Voltmeter 

            DC Voltmeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur besar tengangan pada suatu komponen. Cara pemakaiannya adalah dengan memparalelkan kaki2 Voltmeter dengan komponen yang akan diuji tegangannya.


        2. Osiloskop


            Osiloskop adalah komponen elektronika yang mempunyai kemampuan menyimpan electron-elektron selama waktu yang tidak tertentu. Osiloskop dilengkapi dengan tabung sinar katode. Peranti pemancar elektron memproyeksikan sorotan elektron ke layar tabung sinar katode.

        3. Vsine
        Sebagai sumber tegangan AC

    

    B. Bahan

  1. Transistor
        Sebuah komponen elektronika yang digunakan untuk penguat, sebagai sirkuit pemutus, sebagai penyambung, sebagai stabilitas tegangan, dan modulasi sinyal.

    2. Kapasitor
        Komponen elektronika yang berfungsi menyimpan muatan listrik dalam jangka waktu tertentu.

    3. Resistor
        Suatu komponen elektronik yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur tegangan dan arus listrik.

    4. Ground
        Titik yang dianggap sebagai titik kembalinya arus listrik arus searah atau titik kembalinya sinyal bolak balik atau titik patokan (referensi) dari berbagai titik tegangan yang berfungsi sebagai pengaman ketika terjadi kebocoran arus listrik.
 

4. Dasar Teori [kembali]

    Jaringan BJT yang diperkenalkan sejauh ini hanya berupa konfigurasi satu tahap. Bagian ini akan mencakup beberapa jaringan paling populer yang menggunakan banyak transistor. Itu akan mendemonstrasikan bagaimana metode yang diperkenalkan sejauh ini dalam bab ini dapat diterapkan pada jaringan dengan sejumlah komponen.

    Kopling R–C pada Gambar 4.64 mungkin yang paling umum. Output kolektor dari satu tahap diumpankan langsung ke dasar tahap berikutnya menggunakan kapasitor kopling C C . Kapasitor dipilih untuk memastikan bahwa itu akan memblokir dc di antara tahapan dan bertindak seperti korsleting setiap sinyal ac. Jaringan pada Gambar 4.64memiliki dua tahap pembagi tegangan, tetapi kopling yang sama dapat digunakan antara kombinasi jaringan seperti fixed-bias atau emitter-follower konfigurasi. Mengganti setara sirkuit terbuka untuk C C dan kapasitor lainnya dari jaringan akan menghasilkan dua pengaturan bias yang ditunjukkan pada Gambar 4.65. Metode analisis diperkenalkan dalam bab ini kemudian dapat diterapkan ke setiap tahap secara terpisah karena satu tahap tidak mempengaruhi yang lain. Tentu saja, suplai 20 V dc harus diterapkan pada setiap komponen yang diisolasi.

    Konfigurasi Darlington pada Gambar 4.66 mengumpankan output dari satu tahap langsung ke input dari tahap berikutnya. Karena output dari Gambar 4.66 diambil langsung dari terminal emitor, Anda akan menemukan di bab berikutnya bahwa gain ac sangat dekat dengan 1 tetapi impedansi inputnya sangat tinggi, membuatnya menarik untuk digunakan pada amplifier yang beroperasi mati sumber yang memiliki resistansi internal yang relatif tinggi. Jika resistor beban ditambahkan ke kaki kolektor dan output diambil dari terminal kolektor, konfigurasi akan memberikan keuntungan yang sangat tinggi.
    Untuk analisis dc pada Gambar 4.67 dengan asumsi beta b1 untuk transistor pertama dan b2 untuk transistor  kedua, arus basis untuk transistor kedua adalah:
dan arus emitor untuk transistor kedua adalah:
Asumsikan Beta = 1 untuk setiap transistor, kita akan menemukan jaringan Beta untuk konfigurasinya adalah:
yang membandingkan langsung dengan penguat satu tahap yang memiliki penguatan sebesar beta D. Menerapkan analisis yang mirip dengan Bagian 4.4 sebelumnya akan menghasilkan persamaan berikut untuk arus basis:
Konfigurasi Cascode pada Gambar 4.68 mengikat kolektor dari satu transistor ke emitor dari yang lain. Intinya ini adalah jaringan pembagi tegangan dengan konfigurasi common-base di pengumpul. Hasilnya adalah jaringan dengan gain tinggi dan kapasitansi Miller yang berkurang—atopik yang akan diperiksa di Bagian 9.9.
Analisis dc dimulai dengan mengasumsikan arus melalui resistor bias R1 , R2 , dan R3 dari Gambar 4.69 jauh lebih besar dari arus basis masing-masing transistor. Itu adalah,
Hasilnya tegangan pada basis transistor Q1 ditentukan secara sederhana oleh penerapan aturan pembagi tegangan. Tegangan di dasar transistor Q2 ditemukan dengan cara yang sama
Tegangan emitor kemudian ditentukan oleh:
dengan arus emitor dan kolektor ditentukan oleh:
    Konfigurasi multitahap berikutnya yang akan diperkenalkan adalah Pasangan Umpan Balik pada Gambar 4.70, yang menggunakan transistor npn dan pnp. Hasilnya adalah konfigurasi yang menyediakan gain tinggi dengan peningkatan stabilitas.
Versi dc dengan semua arus berlabel muncul di Gambar 4.71.\
Arus basis:
Arus kolektor:
Menerapkan hukum tegangan Kirchhoff turun dari sumber ke tanah akan menghasilkan:
Tegangan kolektor VC2 = VE1 adalah
    Konfigurasi multistage terakhir yang diperkenalkan adalah penguat Direct Coupled seperti yang terlihat pada Contoh 4.26. Perhatikan tidak adanya kopling kapasitor untuk mengisolasi dc level dari setiap tahapan. Level dc dalam satu tahap akan secara langsung mempengaruhi level dc di tahap selanjutnya. Manfaatnya adalah kapasitor kopling biasanya membatasi frekuensi rendah respon dari penguat. Tanpa kopling kapasitor, amplifier dapat memperkuat sinyal frekuensi sangat rendah sebenarnya turun ke dc. Kerugiannya adalah variasi level dc karena berbagai alasan dalam satu tahap dapat mempengaruhi tingkat dc di tahap berikutnya penguat.

5. Percobaan [kembali]

A. Prosedur

  1. Siapkan segala komponen yang di butuhkan
  2. Susun rangkaian sesuai panduan
  3. Sambungkan rangkaian dengan baterai untuk sumber tenaga
  4. Hidupkan rangkaian
  5. Apabila tidak terjadi eror, maka rangkaian selesai dibuat

B. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

    
Gambar rangkaian 4.64

Gambar rangkaian 4.65

Gambar rangkaian 4.66

Gambar rangkaian 4.67

Gambar rangkaian 4.68

Gambar rangkaian 4.69

Gambar rangkaian 4.70

Gambar rangkaian 4.71

Gambar rangkaian 4.72

Gambar rangkaian 4.73


    Prinsip Kerja:
    1. Rangkaian Diferensial
  • Menggunakan dua BJT yang identik dalam konfigurasi common-emitter (emitter bersama).
  • Sinyal input diferensial (perbedaan antara dua sinyal input) diterapkan pada basis transistor.
  • Arus kolektor dari kedua transistor akan berlawanan arah dan secara proporsional terhadap sinyal input diferensial.
  • Digunakan untuk aplikasi seperti penguat diferensial, pembanding tegangan, dan sirkuit pendeteksi level.
    2. Push-Pull Amplifier
  • Menggunakan dua BJT komplementer (satu NPN dan satu PNP) dalam konfigurasi common-emitter atau common-base (basis bersama).
  • Sinyal input diterapkan ke basis salah satu transistor.
  • Transistor yang aktif akan menghasilkan output yang diperkuat, sedangkan transistor yang tidak aktif akan memblokir sinyal.
  • Digunakan untuk aplikasi seperti penguat daya, driver motor, dan sirkuit output lainnya.
    3. Rangkaian Logika
  • Menggunakan BJT dalam konfigurasi saturated (jenuh) atau cut-off (terputus) untuk membentuk gerbang logika seperti NAND, NOR, NOT, dan lain-lain.
  • Kombinasi dari beberapa BJT dapat membentuk fungsi logika yang lebih kompleks.
  • Digunakan untuk membangun sirkuit digital dan unit pemrosesan pusat (CPU).
    4. Rangkaian Aktif
  • Menggunakan BJT bersama dengan komponen lain seperti resistor dan kapasitor untuk membentuk filter, osilator, dan sirkuit lainnya.
  • Prinsip kerja tergantung pada topologi rangkaian dan fungsi yang diinginkan.
    

C. Video Simulasi

Simulasi rangkaian 4.64

Simulasi rangkaian 4.65

Simulasi rangkaian 4.66

Simulasi rangkaian 4.67

Simulasi rangkaian 4.68

Simulasi rangkaian 4.69

Simulasi rangkaian 4.70

Simulasi rangkaian 4.71

Simulasi rangkaian 4.72

Simulasi rangkaian 4.73


6. Download File [kembali]

  • Download rangkaian 4.64 disini
  • Download rangkaian 4.65 disini
  • Download rangkaian 4.66 disini
  • Download rangkaian 4.67 disini
  • Download rangkaian 4.68 disini
  • Download rangkaian 4.69 disini
  • Download rangkaian 4.70 disini
  • Download rangkaian 4.71 disini
  • Download rangkaian 4.72 disini
  • Download rangkaian 4.73 disini
  • Download Datasheet Voltmeter disini
  • Download Datasheet Osiloskop disini
  • Download Datasheet Transistor disini
  • Download Datasheet Kapasitor disini
  • Download Datasheet Resistor disini
  • Download Datasheet Vsine disini

[menuju awal]


Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Gambar
  BAHAN PRESENTASI UNTUK MATA KULIAH ELEKTRONIKA 2023 OLEH: Naysilla Angel 2310952054 Dosen Pengampu: Darwison, M.T Referensi:  1. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”, Jilid 1, ISBN: 978- 602-9081-10-7, CFerila, Padang  2. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”, Jilid 1, ISBN: 978-   602-9081-10-7, CV Ferila, Padang 3 . Robert L. Boylestad and Louis Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, Pearson, 2013  4 . Jimmie J. Cathey, Theory and Problems of Electronic Device and Circuit, McGraw Hill, 2002.  5 . Keith Brindley, Starting Electronics, Newness 3rd Edition, 2005  6 . Ian R. Sinclair and John Dunton, Practical Electronics Handbook, Newness, 2007.  7. John M. Hughes, Practical Electronics: Components and Techniques, O’Reilly Media, 2015.  
Baca selengkapnya