LAPORAN AKHIR M2
Nama : Shafira Zilka Assyifa
No BP : 2410951025
Kelompok : 19
Tanggal Praktikum : 28 Oktober 2025
Asisten Praktikum :
- Faren Muhamad Abdad
- M. Alfareldo Boyke
1. Fixed Bias
Parameter | Nilai Pengukuran |
Vrb | 11,75 V |
Vrc | 0,665 V |
Vb | 0,602 V |
Vc | 11,77 V |
Vbe | 0,6 V |
Vce | 11,78 V |
Ib | 0,00082 A |
Ic | 0,00011 A |
Gelombang Input | Gelombang Output |
|
|
2. Emitter Stabillized Bias
3. Self Bias
4. Voltage Divider Bias
5. Power IC dengan Regulator
IC
Vin
Kapasitor
Resistor
Vout
Ca
Cb
7805
7 V
0,1 uF
1uF
220 Ω
6,7 V
7809
12 V
0,1 uF
1uF
220 Ω
11,46 V
7812
12 V
0,1 uF
1uF
220 Ω
11,58 V
IC | Vin | Kapasitor | Resistor | Vout | |
Ca | Cb | ||||
7805 | 7 V | 0,1 uF | 1uF | 220 | 6,7 V |
7809 | 12 V | 0,1 uF | 1uF | 220 | 11,46 V |
7812 | 12 V | 0,1 uF | 1uF | 220 | 11,58 V |
1. Fixed Bias
Prinsip kerja: Basis transistor diberi tegangan DC melalui satu resistor dari Vcc sehingga arus basis IB ditetapkan hampir langsung oleh resistor tersebut dan Vcc. Titik kerja (Q-point) ditentukan oleh Vcc dan resistor basis, rangkaian ini kurang stabil terhadap perubahan β dan suhu karena tidak ada umpan balik dari emitter. Rangkaian fixed bias di atas bekerja dengan memberikan arus basis melalui resistor RB dari sumber +12 V ke basis transistor, sehingga terbentuk tegangan VBE ≈ 0,7 V dan transistor masuk ke daerah aktif. Arus basis IB mengendalikan arus kolektor IC = β × IB, yang mengalir dari Vcc melalui resistor RC ke kolektor dan emiter ke ground. Tegangan VCE = VCC − (IC × RC) menentukan titik kerja transistor. Kapasitor C1 dan C2 berfungsi sebagai kopling sinyal input dan output. Rangkaian ini memperkuat sinyal AC kecil, namun titik kerjanya kurang stabil terhadap perubahan suhu dan nilai β karena tidak ada resistor pada emiter.
2. Emitter Stabilized Bias
Prinsip kerja: Menambahkan resistor emitter (RE) memberi umpan balik negatif lokal: ketika IC naik, tegangan di RE naik → VB-VE (VBE) turun → IB turun → IC berkurang → sehingga titik kerja lebih stabil terhadap perubahan β dan suhu. Ini membuat Q-point lebih stabil dibanding fixed bias. Rangkaian emitter-stabilized bias bekerja dengan memberikan arus basis melalui RB1 dari sumber +12 V, sedangkan resistor RE di emiter berfungsi menstabilkan titik kerja transistor. Saat transistor aktif, arus kolektor IC mengalir dari Vcc melalui RC1 ke kolektor dan ke ground lewat RE. Jika arus kolektor meningkat, tegangan emiter naik sehingga VBE menurun dan arus basis berkurang, sehingga transistor tetap stabil. Kapasitor CE menjadi bypass untuk sinyal AC, sedangkan C8 dan C7 berfungsi sebagai kopling input dan output.
3. Self Bias
Prinsip kerja: Self bias menggabungkan resistor ke basis yang terhubung ke Vcc dan juga resistor emitter; arus kolektor yang berubah mempengaruhi tegangan basis melalui pembagian tegangan sehingga tercipta feedback yang menstabilkan titik kerja. Rangkaian ini sering kali menempatkan Rb ke Vcc dan Rb' (atau R ke ground) sehingga basis “merasakan” perubahan arus emitter/collector. Rangkaian self bias di atas bekerja dengan memberikan tegangan bias ke basis transistor melalui resistor RB yang terhubung ke sumber BAT1 (1,5 V), sementara emiter dihubungkan ke ground melalui resistor RE. Saat transistor aktif, arus kolektor yang meningkat akan menaikkan tegangan emiter (VRE), sehingga VBE berkurang dan arus basis turun. Mekanisme ini menciptakan umpan balik negatif yang otomatis menstabilkan arus kolektor (IC) dan menjaga titik kerja transistor tetap stabil terhadap perubahan suhu maupun nilai penguatan (β).
4. Voltage Divider Bias
Prinsip kerja: Voltage-divider bias menggunakan dua resistor (R1 dan R2) yang membentuk pembagi tegangan dari Vcc untuk memberi tegangan basis yang hampir independen dari arus basis—ini memberikan stabilitas terbaik terhadap variasi β dan perubahan suhu. Basis mendapat tegangan tetap (Vb ≈ Vcc·R2/(R1+R2)), lalu emitter resistor RE memberi umpan balik tambahan. Rangkaian voltage divider bias di atas bekerja dengan memberikan tegangan basis transistor Q3 melalui pembagi tegangan R1 dan R2 dari sumber +12 V. Tegangan hasil pembagi ini menentukan VB, sedangkan resistor RE di emiter memberikan umpan balik negatif untuk menjaga kestabilan titik kerja. Saat transistor aktif, arus kolektor IC mengalir dari Vcc melalui R7 ke kolektor dan ke ground lewat RE. Jika IC naik, tegangan emiter meningkat sehingga VBE menurun dan arus basis berkurang, membuat arus kolektor kembali stabil. Kapasitor C5 dan C6 berfungsi sebagai kopling sinyal input dan output. Rangkaian ini memiliki kestabilan bias terbaik terhadap perubahan suhu dan variasi β transistor.
A. Video Penjelasan Fixed Bias
1. Analisa prinsip kerja dari rangkaian self bias berdasarkan nilai parameter yang didapatkan ketika percobaan.
Jawab:
Rangkaian self bias bekerja dengan prinsip menjaga kestabilan titik kerja transistor melalui umpan balik tegangan dari resistor emitor (RE) dan resistor basis (RB). Berdasarkan hasil pengukuran, nilai VBE sebesar 0,602 V menunjukkan bahwa transistor beroperasi pada daerah aktif, sedangkan perbedaan antara VB = 2,170 V dan VE = 1,535 V mengonfirmasi adanya bias maju pada sambungan basis–emitor. Tegangan kolektor sebesar 12,39 V yang jauh lebih tinggi dari VE juga menunjukkan transistor tidak dalam kondisi jenuh. Nilai arus IB dan IC menunjukkan adanya aliran arus sesuai arah kerja transistor NPN. Dengan demikian, rangkaian self bias ini berfungsi dengan baik dalam menjaga kestabilan bias transistor terhadap perubahan suhu maupun variasi penguatan arus (β).
2. Analisa prinsip kerja dari rangkaian voltage divider bias berdasarkan nilai parameter yang didapatkan ketika percobaan.
Jawab:
Rangkaian voltage divider bias bekerja dengan menggunakan dua resistor (R1 dan R2) sebagai pembagi tegangan untuk menentukan tegangan basis (VB) transistor secara stabil tanpa terlalu dipengaruhi oleh variasi β transistor. Berdasarkan hasil pengukuran, nilai VB = 2,1 V dan VE = 1,546 V menghasilkan VBE sebesar 0,67 V yang menunjukkan transistor beroperasi pada daerah aktif. Tegangan kolektor VC = 1,561 V lebih tinggi sedikit dari VE, sehingga transistor tidak dalam kondisi jenuh. Arus basis IB sebesar 0,124 mA dan arus kolektor IC sebesar 0,87 mA menunjukkan adanya penguatan arus yang sesuai dengan karakteristik transistor. Dengan demikian, rangkaian voltage divider bias ini berfungsi dengan baik dalam memberikan bias yang stabil dan menjaga titik kerja transistor agar tetap berada pada daerah aktif.
3. Analisa pengaruh variasi kapasitor dan resistor terhadap output pada rangkaian Power Supply dengan IC Regulator.
Jawab:
Kapasitor pada regulator (Ca kecil di input ~0,1 µF dan Cb lebih besar di output ~1 µF) tidak mengubah tegangan keluaran nominal tetapi sangat penting untuk stabilitas, meredam ripple dan memperbaiki respons transien. Ca menyaring frekuensi tinggi dari sumber, Cb menyuplai arus cepat saat beban berubah sehingga mencegah osilasi dan lonjakan tegangan; sedangkan resistor yang dipasang sebagai beban (220 Ω) menentukan arus beban (I ≈ Vout/R) sehingga memengaruhi apakah regulator berada dalam daerah regulasi atau mengalami drop-out/limitasi arus. Jika tegangan input tidak memberi margin dropout yang cukup atau beban terlalu besar, Vout akan menyimpang dari nilai nominal (contoh 7809/7812 sedikit di bawah nilai nominal karena margin/dropout dan toleransi, dan hasil 7805 yang jauh dari 5 V menunjukkan kemungkinan input marginal, wiring/grounding yang salah atau komponen rusak); singkatnya, kapasitornya memperbaiki kualitas dan stabilitas keluaran, sedangkan perubahan resistor (beban) memengaruhi seberapa baik regulator bisa mempertahankan tegangan keluaran bergantung pada margin input dan batas arus IC.
- Download Laporan Akhir [klik disini]
- Download Datasheet Voltmeter [klik disini]
- Download Datasheet Resistor [klik disini]
- Download Datasheet Op-Amp [klik disini]
- Download Datasheet Kapasitor [klik disini]
- Download Datasheet Osiloskop [klik disini]
- Download Datasheet Transistor [klik disini]
Comments
Post a Comment