Kedua mode tersebut bisa dianalisa secara terpisah. Dalam tahap disain maupun sintesis, pilihan parameter untuk level DC yang dibutuhkan akan mempengaruhi respon AC-nya. Demikian juga sebaliknya.
Dalam mencari solusi dari suatu rangkaian, umumnya nilai arus basis IB yang pertama dihitung. Ketika IB sudah diperoleh, hubungan persamaan di... atas bisa digunakan untuk mencari besaran yang diinginkan.
Titik Operasi (Q)
Bias pemberiaan tegangan DC untuk membentuk tegangan dan arus yang tetap.
Tegangan dan arus yang dihasilkan menyatakan titik operasi (quiescent point) atau titik Q yang menentukan daerah kerja transistor.
Pada gambar di bawah ditunjukkan 4 buah titik kerja transistor. Rangkaian bias bisa di-disain untuk memperoleh titik kerja pada titik-titik tersebut, atau titik lainnya dalam daerah aktif. Rating maksimum ditentukan oleh Icmax dan VCE max.
Daya maksimum dibatasi oleh kurva Pcmax. BJT bisa di-bias di luar batasan maksimum tersebut, tapi bisa memperpendek usia piranti atau bahkan merusaknya.
Untuk kondisi tanpa bias, piranti tidak bekerja, hasilnya adalah titik A dimana arus dan tegangan bernilai nol.
Tabel Fixed Bias
Supaya BJT bisa di-bias dalam daerah linear (daerah aktif), beberapa syarat berikut harus dipenuhi:
- Junction base-emitter dibias maju (forward bias)
- Junction base-collector dibias mundur (reverse bias)
Daerah kerja transistor (cut-off, aktif atau saturasi) ditentukan oleh bias yang diberikan pada masing-masing junction :
1. Daerah aktif/daerah linear
- Junction base-emitter dibias maju (forward bias)
- Junction base-collector dibias mundur (reverse bias)
2. Daerah saturasi
- Junction base-emitter dibias maju (forward bias)
- Junction base-collector dibias maju (forward bias)
3. daerah cut-off
- Junction base-emitter dibias mundur (reverse bias)
- Junction base-collector dibias mundur (reverse bias)
Fixed Bias ditunjukkan pada gambar berikut :
Rangkaian di atas menggunakan transistor npn. Untuk transistor pnp, persamaan dan perhitungan adalah serupa, tapi dengan arah arus dan polaritas tegangan berlawanan.Untuk analisis DC, rangkaian bisa di-isolasi (dipisahkan) dari input AC dengan mengganti kapasitor dengan rangkaian terbuka (open circuit).
Untuk tujuan analisis, supply tegangan VCC bisa dipisahkan menjadi dua, masing-masing untuk input dan output. Rangkaian pengganti DC menjadi :
Bias Maju Basis Emitter
Loop Basis Emitter
Dengan hukum tegangan Kirchhoff :
-VCC + IBRB + VBE = 0
Perhatikan polaritas tegangan drop di RB.
Arus basis IB menjadi :
IB = VCC - VBE / RB
dan
VBE = VB - VE
Loop collector-emitter
VCE = VCC – ICRC
VCE = VC - VE
Transistor saturasi jika juction base collector tidak lagi di bisa mundur
Bias Emitter Stabil
Loop Base-Emitter
VCC – IBRB – VBE – IERE = 0
Loop Collector - Emitter
VCC = IERE + VCE + ICRC
Saturasi :
ICsat = VCC/(RC+RE)
Bias Pembagi Tegangan
Bias Umpan Balik
Untuk meningkatkan stabilitas bisa dilakukan dengan memberikan umpan balik dari collector menuju base.
VCC – I’CRC – IBRB –VBE-IERE = 0
Perhatikan bahwa arus IC yang masuk ke kaki collector berbeda dengan I’C, dimana :
I’C = IB + IC
Tapi nilai IB yang jauh lebih kecil bisa diabaikan untuk memperoleh persamaan yang lebih sederhana (asumsi I’C ≅ IC ≅ βIB dan IC ≅ IE):
sehingga,
Hukum kirchhoff pada bagian output :
-VCB - ICRC + VCC = 0
VCB = VCC –ICRC
Dengan asumsi IC ≅ IE
Maka :
VCB = 10 – 2,75 mA x 2,4 KΩ
= 3,4 V
IB = IC/β = 45,8 µA
Disain Bias dalam Transistor
Proses disain adalah proses sintesis dimana diberikan nilai tegangan atau arus, dan berdasar itu dihitung elemen yang diperlukan untuk bisa memenuhi syarat yang diberikan.
Demikian pembahasan Elektro mengenai Bias dalam Transistor BJT , semoga dapat membantu para pembaca sekalian .
2 comments:
Thanks materinya. Helpful. Kalau bisa, tolong diunggah untuk rangkaian transistor bipolar dengan bias ganda, R1 (ke atas) dan R2 (ke bawah). Kami sedang debat dgn teman: "Mana yang forward bias dan mana yang reverse bias, R1 kah? R2 kah? "
He he,...
Thanks 4 article
http://apostolikos.com
baik , mas kalau mas ada referensi mungkin bisa bagi2 dengan kita ;)
Post a Comment
Tim Gudang Materi mengharapkan komentar anda sebagai kritik dan saran untuk kami .. Hubungi kami jika anda mengalami kesulitan !