3.6 COMMON-COLLECTOR CONFIGURATION

[menuju akhir]

3.6 COMMON-COLLECTOR CONFIGURATION



 1. Tujuan [kembali]

1. Mengetahui apa yang dimaksud rangkaian konfigurasi umum-kolektor

2. Mengetahui penggunaan transistor pada rangkaian konfuigurasi umum-kolektor

3. Mengetahui komponen dan bagaimana cara membuat rangkaian konfigurasi umum-kolektor

2. Alat dan bahan [kembali]

1.    Baterai

Baterai adalah suatu perangkat yang berperan dalam menampung energi listrik dalam bentuk kimia, yang kemudian akan diubah menjadi tenaga listrik dan diperlukan untuk memberikan arus listrik yang dibutuhkan oleh perangkat elektronik.

 

2.    Transistor PNP

Transistor PNP (Positive-Negative-Positive) adalah jenis transistor yang terdiri dari tiga lapisan bahan semikonduktor. Lapisan pertama (basis) dibuat dari tipe semikonduktor yang berbeda dari lapisan kedua (emitor) dan lapisan ketiga (kolektor). Basis transistor PNP dihubungkan ke sumber listrik negatif, sedangkan emitor dihubungkan ke sumber listrik positif, dan kolektor dihubungkan ke beban.


        

3.    Transistor NPN

Transistor NPN (Negative-Positive-Negative) adalah jenis transistor yang terdiri dari tiga lapisan bahan semikonduktor. Lapisan pertama (basis) dibuat dari tipe semikonduktor yang berbeda dari lapisan kedua (emitor) dan lapisan ketiga (kolektor). Basis transistor NPN dihubungkan ke sumber listrik positif, sedangkan emitor dihubungkan ke sumber listrik negatif, dan kolektor dihubungkan ke beban.



 


4.    Ground

Ground merupakan sistem pentanahan yang terpasang pada suatu instalasi listrik yang bekerja untuk meniadakan beda potensial dengan mengalirkan arus sisa dari kebocoran tegangan atau arus dari sebuah rangkaian.



                        5.     Voltmeter
                        Berfungsi untuk mengukur tegangan
 

                   6.     Ampermeter
                        Berfungsi untuk mengukur arus
              7.     Resistor
                      Berfungsi sebagai hambatan


3. Dasar Teori [kembali]

    Konfigurasi ketiga dan terakhir untuk transistor adalah konfigurasi common-collector, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.20 dengan notasi yang benar untuk arah arus dan tegangan. Konfigurasi ini terutama digunakan untuk pencocokan impedansi karena memiliki impedansi masukan yang tinggi dan impedansi output yang rendah, yang merupakan kebalikan dari konfigurasi common-base dan common-emitter


Diagram rangkaian common-collector ditunjukkan pada Gambar 3.21 dengan resistor beban yang dihubungkan dari emitor ke ground. Catat bahwa kolektor terikat ke ground meskipun transistor terhubung serupa dengan konfigurasi emitor bersama. Untuk semua tujuan praktis, karakteristik output dari konfigurasi common-collector sama dengan konfigurasi common-emitor. Untuk konfigurasi common-collector, karakteristik output adalah sebidang IE versus VCE untuk rentang nilai IB. Oleh karena itu, arus input sama untuk karakteristik emitor bersama dan kolektor bersama. Sumbu tegangan horizontal untuk konfigurasi common-collector diperoleh dengan hanya mengubah tanda tegangan kolektor-ke-emitor dari karakteristik common-emitor. Akhirnya, ada perubahan yang hampir tak terlihat dalam skala IC vertikal dari karakteristik common-emitor jika IC diganti dengan IE untuk karakteristik common-collector (sejak α = 1). Untuk rangkaian input dari konfigurasi common-collector, karakteristik common-base cukup untuk mendapatkan informasi yang dibutuhkan.

4. Percobaan [kembali]

A.  Prosedur Percobaan
        1. Buka Proteus
        2. Siapkan semua komponen rangkaian yang diperlukan
        3. Rangkai komponen sehingga menjadi sebuah rangkaian
        4. Lakukan simulasi rangkaian pada proteus
        
B. Rangkaian Simulasi
        1. Gambar Rangkaian 1







        Prinsip Kerja : transistor 2N3906 (PNP) yang dialiri arus listrik dari sumber berupa baterai akan menghasilkan arus sebesar 6.69A dan tegangan sebesar 11.3V. Pada transistor 2N3053 (NPN) yang dialiri arus listrik dari baterai akan menghasilkan arus sebesar 2.73A dan tengan sebesar 11.7V.



        2. Gambar Rangkaian 2


         Prinsip Kerja : Transistor dihubungkan dengan resistor senilai 100 ohm, dan terhubung dengan ground.


5. Video [kembali]







6. Example [kembali]

1.      Sebuah transistor NPN memiliki hfe atau gain DC forward current sebesar 100. Jika arus basis sebesar 10μA, berapa besar arus kolektor yang dapat dikeluarkan oleh transistor tersebut?

Jawaban:

Diketahui:

hfe = 100

Ib = 10 μA

Ic = ?

Rumus:

Ic = hfe x Ib

 

Substitusi nilai:

Ic = 100 x 10μA = 1mA

 

Jadi, arus kolektor yang dapat dikeluarkan oleh transistor tersebut adalah 1mA.

 

2.      Sebuah rangkaian yang terdiri dari transistor NPN memiliki resistansi basis sebesar 100 kohm dan resistansi kolektor sebesar 1 kohm. Jika Vcc sebesar 12 volt, tentukan nilai arus kolektor maksimum yang dapat mengalir pada transistor tersebut?

Jawaban:

Diketahui:

Rb = 100 kohm

Rc = 1 kohm

Vcc = 12 V

Ic(max) = ?

Rumus:

Ic(max) = (Vcc - Vbe) / Rc

 

Di mana, Vbe merupakan tegangan basis-emitter yang biasanya memiliki nilai sekitar 0.7 V untuk transistor silikon.

 

Substitusi nilai:

Ic(max) = (12 V - 0.7 V) / 1 kohm

Ic(max) = 11.3 mA

 

Jadi, arus kolektor maksimum yang dapat mengalir pada transistor tersebut adalah 11.3 mA.

 

3.      Sebuah transistor PNP memiliki hfe sebesar 50. Jika arus basis sebesar 50μA, berapa besar arus emitter yang harus dikeluarkan untuk mendapatkan arus kolektor sebesar 2.5 mA?

Jawaban:

Diketahui:

hfe = 50

Ib = 50 μA

Ic = 2.5 mA

Ie = ?

Rumus:

Ic = hfe x Ib

Ic = Ie - Ib

 

Substitusi nilai:

Ic = 2.5 mA

Ib = 50 μA

hfe = 50

 

Maka,

2.5 mA = 50 x 50 μA + Ie - 50 μA

Ie = 2.5 mA - (50 x 50 μA)

Ie = 0.175 mA

 

Jadi, arus emitter yang harus dikeluarkan untuk mendapatkan arus kolektor sebesar 2.5 mA adalah 0.175 mA.


7.Problem [kembali]

1. Tegangan input 2 v rms (diukur dari basis ke ground) diterapkan pada rangkaian Gambar 3.21 Dengan asumsi bahwa tegangan emitor mengikuti tegangan basis persis dan bahwa Vbe (rms) = 0,1 V, hitung amplifikasi tegangan rangkaian (AV = Vo/Vi) dan arus emitor untuk RE = 1kΩ.

Jawab : 




2. Untuk transistor yang memiliki karakteristik seperti Gambar 3.13, gambarkan karakteristik input dan output dari konfigurasi common-collector

Jawab: 



3. 

Lihat gambar di atas.

Hitunglah titik operasi Q yaitu Arus Basis, Arus Kolektor dan Tegangan Kolektor-Emiter dengan:

a.      Pendekatan Ideal

b.     Pendekatan Kedua



8. Pilihan Ganda [kembali]

1.           Apa yang dimaksud dengan karakteristik output dari konfigurasi common-

              collector?

a. Sebidang IE versus VCE untuk rentang nilai IB

b. Sebidang IB versus VCE untuk rentang nilai IE

c. Sebidang IC versus VBE untuk rentang nilai IB

d. Sebidang IB versus VBE untuk rentang nilai IC

 

2.            Apa yang terjadi pada skala IC vertikal pada karakteristik common-emitor jika IC diganti dengan IE untuk karakteristik common-collector?

a. Tidak ada perubahan

b. Ada perubahan yang besar

c. Ada perubahan yang sedikit

d. Ada perubahan yang sangat besar

 

3.            Rangkaian input dari konfigurasi common-collector dapat dianalisis dengan menggunakan karakteristik apa?

a. Karakteristik output dari konfigurasi common-emitor

b. Karakteristik output dari konfigurasi common-base

c. Karakteristik input dari konfigurasi common-emitor

d. Karakteristik input dari konfigurasi common-base


9. Download File [kembali]

1. html ( unduh )

2. Rangkaian 3.20 ( unduh )

3. Rangkaian 3.21 ( unduh )

4. Video Rangkaian 1 ( unduh )

5. Video Rangkaian 2 ( unduh )

6. Download Data Sheet Transistor NPN 2N3053 ( unduh )

7. Download Data Sheet Transistor PNP 2N3906 ( unduh )

1 komentar:

   BAHAN PRESENTASI UNTUK MATA KULIAH  MIKROPROSESOR DAN MIKROKONTROLER 2024 Nama   : Ichsan Aditia NIM : 221095 3 007 Dosen Pengamp...