LAPORAN RANGKAIAN TRANSISTOR (belajar elektronika dasar)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Praktikum elektronika dasar merupakan pengimplementasian praktik untuk menerapkan teori yang sudah dipelajarai dalam mata kuliah Elektonika Dasar. Dalam peralatan elektronika dasar  yang komplek, kita akan menemukan komponen-komponen elektronika seperti dioda, transistor, OP-Amplifier, dan komponen lainnya. Ilmu yang mempelajari alat-alat seperti ini merupakan cabang dari ilmu fisika.

Suatu alat elektronik akan tersusun dari banyak rangkaian elektronika. Serangkaian itu sesungguhnya hanya memanfaatkan penggabungan sifat dari masing-masing komponen elektronika. Karena tiap-tiap komponen elektronika memiliki karakteristik kerja yang berbeda. Resistor yang memiliki sifat menghambat arus , kapasitor yang berfungsi sebagai penyimpan energy dalam medan listrik, inductor yang memiliki karakter penyimpanan energy dalam bentuk medan magnet, diode yang memiliki sifat pensaklaran, dan sebagainya. Perbedaan inilah yang akan di rancang sedemikian rupa dari sehingga menjadi kesatuan rangkaian elektronika yang saling melengkapi sifatnya, sehingga terciptalah suatu alat elektronik dengan fungsi tertentu.

Komponen komponen elektronika dikenal ada dua jenis komponen. Dua macam komponen ini adalah komponen aktif dan komponen pasif. Dua macam komponen elektronika dalan elektronika dasar  ini selalu ada dalam setiap rangkaian elektronika.

Dalam elektronika dasar penggunaan  kedua jenis komponen ini hampir selalu digunakan bersama-sama, kecuali dalam rangkaian-rangkaian pasif yang hanya menggunakan komponen-komponen pasif saja misalnya rangkaian baxandall pasif, tapis pasif dsb.

Kegunaan dari transistor adalah sebagai penguat arus, pemutus, dan penyambung, stabilisasi sinyal dan lainnya disebut dengan transistor. Transistor diperlukan untuk menguatkan arus yang masuk pada rangkaian listrik, atau pada komponen listrik tertentu, agar arus yang masuk tepat pada rangkaian atau component tersebut, sehingga komponen dapat bekerja secara optimal.

Pada percobaan kali ini akan dipelajar  bagaimana Menentukan hubungan arus basis dan arus kolektor pada transistor. Oleh karena itu percobaan ini penting untuk dilakukan agar dapat diterapkan dalam aplikasi kehidupan sehari-hari.

1.2.Rumusan Masalah

Bagaimana hubungan arus basis dan arus kolektor?

1.3.Tujuan

Menentukan hubungan arus basis dan arus kolektor.

1.4.Definisi Istilah

a.       Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir tiap satuan waktu.

b.      Tegangan listrik adalah perbedaan potensi listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik, dinyatakan dalam satuan volt.

1.5.Hipotesis

Arus basis dan arus kolektor merupakan komponen penguat arus yang hubungannya β = iC / iB

1.6.Tinjauan Masalah

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.

Transistor through-hole (dibandingkan dengan pita ukur sentimeter)

Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal, yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektor (C). Tegangan yang di satu terminalnya misalnya Emitor dapat dipakai untuk mengatur arus dan tegangan yang lebih besar daripada arus input Basis, yaitu pada keluaran tegangan dan arus output Kolektor.

Transistor merupakan komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil (stabilisator) dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori dan fungsi rangkaian-rangkaian lainnya.

a.       Cara kerja transistor

Dari banyak tipe-tipe transistor modern, pada awalnya ada dua tipe dasar transistor, bipolar junction transistor (BJT atau transistor bipolar) dan field-effect transistor (FET), yang masing-masing bekerja secara berbeda.

Transistor bipolar dinamakan demikian karena kanal konduksi utamanya menggunakan dua polaritas pembawa muatan: elektron dan lubang, untuk membawa arus listrik. Dalam BJT, arus listrik utama harus melewati satu daerah/lapisan pembatas dinamakan depletion zone, dan ketebalan lapisan ini dapat diatur dengan kecepatan tinggi dengan tujuan untuk mengatur aliran arus utama tersebut.

FET (juga dinamakan transistor unipolar) hanya menggunakan satu jenis pembawa muatan (elektron atau hole, tergantung dari tipe FET). Dalam FET, arus listrik utama mengalir dalam satu kanal konduksi sempit dengan depletion zone di kedua sisinya (dibandingkan dengan transistor bipolar dimana daerah Basis memotong arah arus listrik utama). Dan ketebalan dari daerah perbatasan ini dapat diubah dengan perubahan tegangan yang diberikan, untuk mengubah ketebalan kanal konduksi tersebut. Lihat artikel untuk masing-masing tipe untuk penjelasan yang lebih lanjut.

b.      Jenis-jenis transistor

	PNP		P-channel
	NPN		N-channel
BJT		JFET

Simbol Transistor dari Berbagai Tipe

Secara umum, transistor dapat dibeda-bedakan berdasarkan banyak kategori:

• Materi semikonduktor: Germanium, Silikon, Gallium Arsenide
• Kemasan fisik: Through Hole Metal, Through Hole Plastic, Surface Mount, IC, dan lain-lain
• Tipe: UJT, BJT, JFET, IGFET (MOSFET), IGBT, HBT, MISFET, VMOSFET, MESFET, HEMT, SCR serta pengembangan dari transistor yaitu IC (Integrated Circuit) dan lain-lain.
• Polaritas: NPN atau N-channel, PNP atau P-channel
• Maximum kapasitas daya: Low Power, Medium Power, High Power
• Maximum frekuensi kerja: Low, Medium, atau High Frequency, RF transistor, Microwave, dan lain-lain
• Aplikasi: Amplifier, Saklar, General Purpose, Audio, Tegangan Tinggi, dan lain-lain. http://id.wikipedia.org/wiki/Transistor

Rangkaian Transistor adalah rangkaian komponen elektronika yang terbuat serta tersusun oleh bahan semi konduktor yang mempunyai 3 kaki yang biasa disimbolkan Basis (B), Emitor (E), dan juga Collector (C). Transistor sendiri dibagi menjadi 2 jenis tipe, yaitu transistor PNP dan juga transistor NPN. Apa yang membedakan dari kedua jenis transistor tersebut ? Anda bisa melihat dari tanda panah pada area Emitor (E). Jika anak panah mengarah ke bagian dalam, maka transistor tersebut adalah transistor PNP. Sementara jika anak panah mengarah ke arah luar, maka transistor tersebut adalah transistor NPN.

Rangkaian transistor ini memerlukan bias tegangan pada area basis untuk bekerja secara maksimal. Besaran tegangan sendiri berdasarkan jenis dna bahan smei konduktor yang digunakan oleh rangkaian transistor itu sendiri. Namun biasanya besaran tegangan 0.5 hingga 0.7 V sering digunakan di sini. Perbedaan bias tegangan pada 2 jenis transistor tersebut adalah jika transistor PNP tegangan pada sumbu atau kaki basis harus lebih negatif dibandingkan dengan area emitor. Sementara untuk transistor NPN memiliki kinerja sebaliknya. Area atau kaki basis harus mendapatkan tegangan lebih positif dibandingkan dengan area emitor. Semakin besar bias tegangan, maka transistor akan semakin jenuh dan tegangan kolektor – emitor akan makin rendah.

Fungsi transistor sendiri bermacam-macam. Salah satunya adalah bisa digunakan sebagai saklar. Untuk menjadikan transistor sebagai saklar elektronik, bisa dengan cara mengatur bias tegangan pada transistor tersebut. Dengan mengatur bias tegangan, maka akan terjadi hubungan yang singkat antara kolektor (C) dan juga emitor (E) pada kaki transistor. Sehingga transistor bisa difungsikan sebagai saklar elektronik. Selain sebagai saklar elektronik, transsistor juga bisa digunakan sebagai penguat arus pada power supply. Untuk mengubahnya, bias tegangan pada area basis harus konstan sehingga bias pada emitor juga dihasilkan arus yang juga konstan. Dan dibutuhkan dioda zener untuk membantu transistor. Fungsi lain bagi transistor adalah untuk penguat tegangan pada sinyal AC. Demikian sedikit pengetahuan dan informasi mengenai rangkaian transistor yang bisa anda pelajari. http://rangkaianelektronika.biz/rangkaian-transistor.htm

a.       Dasar-dasar rangkaian Transistor.

Untuk membias Transistor supaya dapat digunakan caranya ada tiga macam dasar pembiasan, disamping dengan cara membias dasar Transistor ini untuk mengoperasikan Transistor diperlukan data-data Transistor mengenai daerah operasinya, tegangan maksimum yang tidak boleh dilampaui, arus maksimum yang diperbolehkan, berapa watt Transistor itu boleh dibebani, dan masih banyak lagi persyaratan yang harus diketahui supaya Transistor bekerja normal, ketiga cara bias Transistor itu didasari dengan tiga macam pemakaian bersama kaki-kaki Transistor atau common.

1.      Emitor terbumi atau common Emitter.

2.      Kolektor terbumi atau common Collector.

3.      Basis terbumi atau common Base.

Sifat-sifat Emitor terbumi ( common Emitter)

1.    Penguatan arus yang besar :
β = iC / iB
iC = β . iB

2.  Impedansi masukan Ri antara 400 Ω sampai 2000 Ω.

3.  Impedansi output Ro antara 40 kΩ sampai 100 KΩ.

4.  Penguatan tenaga 105 kali 

Sifat-sifat Kolektor tebumi ( common Collector )

1.    Penguatan arus besar iC = ( β + 1 ) iB.

2.  Penguatan tegangan kecil dibawah 1.

3.  Impedansi masukan sangat tinggi lebih dari 20 KΩ.

4.  Impedansi Output rendah sekitar 1 KΩ.

5.  Penguatan tenaga ± 40 kali

Sifat sifat Basis terbumi ( common base )

1.    Penguatan kecil α kurang dari satu.

2.  Arus Input ± 0.3 mA.

3.  Impedansi Input rendah Ri = 50 Ω.

4.  Impedansi Output tinggi Ri = 500 KΩ.

5.  Penguatan tenaga ± 1000 kali

Untuk lebih jelas bias Transistor maka cara bias yang sering digunakan dalam rangkaian penguat elektronika menggunakan resistor sebagai pembagi tegangan dan arus, seperti contoh gambar diselah kanan ini merupakan dasar bias Transistor yang sering kita temukan pada rangkaian Audio dan juga pada rangkaian yang lain.

 http://elektronikado.blogspot.com/2011/12/dasar-dasar-rangkaian-transistor.html

BAB II

METODOLOGI

2.1. Alat dan Bahan

NO	NAMA ALAT/BAHAN	Jumlah
1	Transistor 2 SD 438	1
2	Hambatan tetap 10 k	2
3	Papan rangkaian	1
4	Jembatan penghubung	5
5	Potensiometer 50 k	1
6	Potensio meter 10 k	1
7	Saklar 1 kutub	1
8	Kabel penghubung merah	3
9	Kabel penghubung hitam	3
10	Multimeter	2
11	Catu daya	1

2.2. Langkah Kerja

A. Persiapan Percobaan

1. Alat dipersiapkan sesuai dengan daftar alat dan bahan.

2. Rangkaian dibuat seperti gambar percobaan.

a. Saklar dibuat pada posisi terbuka (posisi 0).

b. 2 buah hambatan 10 K  dihubungkan paralel untuk memperoleh nilai hambatan 5 k .

c. Meter dasar 90 digunakan sebagai ampermeter (A₁) dengan bats ukur 100  DC.

d. Multimeter digunakan sebagai ampermeter (A₂) dengan batas ukir 5mA DC.

e. Potensiometer 10 K  diatur pada nilai hambatan maksimum.

f. Kumparan dipasang pada rangkaian basis transistor.

3. Catudaya dihubungkan ke sumber tegangan PLN (alat masih dalam keadaan mati/off).

4. Pilih tegangan keluaran 6V DC.

5. Rangkaian dihubungkan ke catudaya (gunakan kabel penghubung).

6. Rangkaian diperiksa kembali.

B. Langkah-langkah percobaan

1. Catu daya dihidupkan (on), kemudian tutup saklar (posisi 1)

2. Potensiometer diatur sehingga kuat arus yang ditunjukkan ampermeter A₁ dan A₂ dapat terbaca baik. Catat hasil  pembacaan pada A₁ dan A₂ kedalam tabel pengamatan.

3. lakukan langkah 2 sebanyak 4 kali dengan kuat arus yang berbeda (dengan cara mengatur potensiometer), catat hasilnya kedalam tebel pada haisl pengamatan.

2.3. Gambar Percobaan

BAB III

HASIL dan PEMBAHASAN

3.1 Data

No	IB	IC	IC / IB
1	85	1mA	11,76 A
2	100	1mA	10 A
3	175	1mA	5,71 A
4	0,5 mA	1mA	2 A
5	1 mA	1mA	1 A

3.2. Perhitunga

       a.  Dik : I_B = 85  = 85 X 10^-6 A

                I_C = 1 mA = 1 x 10^-3 A

       Dit :  ?       

       Jawab:    I_{C /} I_B= 11,76 A

       b. Dik : I_B = 100  = 100 X 10^-6 A

                I_C = 1 mA = 1 x 10^-3 A

       Dit :  ?       

       Jawab:    I_{C /} I_B= 10 A

       c. Dik : I_B = 175  = 175 X 10^-6 A

                I_C = 1 mA = 1 x 10^-3 A

       Dit :  ?       

       Jawab:   I_{C /} I_B = 5,71 A

       d. Dik : I_B = 0,5 mA = 0,5 X 10^-3 A

                I_C = 1 mA = 1 x 10^-3 A

       Dit :  ?       

       Jawab:   I_{C /} I_B = 2 A

       e. Dik : I_B = 1 mA = 1 X 10^-3 A

                I_C = 1 mA = 1 x 10^-3 A

       Dit :  ?       

       Jawab:    I_{C /} I_B= 2 A

3.3. Pembahasan

Pratikum raansistor ini ini bertujuan menentukan hubungan arus basis dan arus kolektor .Transistor adalah komponen semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, pemotong (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.
               Dalam praktikum kali ini, sedikit praktikan memahami kerjanya transistor Praktikan diminta untuk mengetahui nilai pada arus basis, dan nilai pada arus colektor.

Dari data yang di dapat nilai arus pada kolektor selalu konstan, arus pada basis nilainya semakin rendah. Ini juga sesuai denga ukuran potensiometer yang diputar dari maksimum ke minimum.

Setelah didapat nilai pada raus basis dan arus kolektor maka didapatkan nilai penguat arus dengan menggunakan persamaaan  . pada percobaan di dapatkan hasil penguat arus yaitu 11,76 A, 10 A, 5,71 A, 2 A, 1 A. Nilai beta ini yaitu nilainya semakin kecil, ini juga sesuai dengan arus basis yang nilainya semakin kecil. juga sesuai denga ukuran potensiometer yang diputar dari maksimum ke minimum. Selain itu juga pada percobaan emitornya terbumikan. Sehingga mempunyai sifat-sifat Emitor terbumi ( common Emitter) dan Penguatan arus yang besarnya :

β = iC / iB
iC = β . iB

BAB IV

PENUTUP

4.1. Kesimpulan

a. Transistor adalah komponen semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, pemotong (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau fungsi lainnya.

b. Penguatan arus yang besarnya :

β = iC / iB
iC = β . iB

4.2. Saran

a.       Dalam melakukan praktikum , praktikan di tuntut ketelitian, kesabaran , sehingga data yang diperoleh valid.

b.      Sebaiknya dalam satu hari hanya dilakukan 1 buah praktikum dan tidak lebih, sehingga praktikan dapat memaami percobaan tersebut dengan baik.

c.       Sebelum melakukan praktikum, pratikan harus mempelajari dan memahami dahulu materi yang akan dipraktikumkan, serta membaca dan memahami  buku panduan yang berkaitan dengan praktikum yang akan dilakukan pada waktu itu. Hal ini bertujuan agar dalam pelaksanaan praktikum tidak kesulitan untuk melakukan praktikum dan agar praktikum berjalan dengan lancar.

d.      Saat melakukan praktikum harus mengikuti prosedur yang ada.

DAFTAR PUSTAKA

http://elektronikado.blogspot.com/2011/12/dasar-dasar-rangkaian-transistor.html

http://rangkaianelektronika.biz/rangkaian-transistor.html

http://id.wikipedia.org/wiki/Transistor