Laporan Akhir M2



1. Jurnal [Kembali]

1.    Fixed Bias

Tabel 4.1 Percobaan fixed bias

Parameter

Nilai Pengukuran

VRB

11,06 V

VRC

2,17 V

VB

0,8 V

VC

11.96 V

VBE

0.627 V

VCE

11,99 V

IB

0,44 mA

IC

0,04 mA

 

Gelombang Input

Gelombang Output

 

 

2.    Emitter Stabillized Bias

Tabel 4.2 Percobaan emitter stabillized bias

Parameter

Nilai Pengukuran

VRB

10,02 V

VRC

10,41 V

VRE

1,271 V

VB

1,935 V

VC

11,98 V

VE

1,303 V

VBE

0,63 V

VCE

10,6 mV

IB

1,05 mA

IC

0,85 mA

 

Gelombang Input

Gelombang Output

 

 

3.    Self Bias

Tabel 4.3 Percobaan self bias

Parameter

Nilai Pengukuran

VRB

10,02 V

VRC

10,41 V

VRE

1,271 V

VB

1,935 V

VC

11,98 V

VE

1,303 V

VBE

0,63 V

VCE

10,6 mV

IB

1,05 mA

IC

0,85 mA

 

Gelombang Input

Gelombang Output

 

 

 

4.    Voltage Divider Bias

Tabel 4.4 Percobaan voltage divider bias

Parameter

Nilai Pengukuran

VR1 & VR2

9,8 V & 2,334 V

VRC

10,43 V

VRE

1,372 V

VB

2,249 V

VC

1,493 V

VE

1,412 V

VBE

0,666 V

VCE

1,484 V

IB

1,9 mA

IC

10,5mA

 

Gelombang Input

Gelombang Output

 

 

 

5.    Power IC dengan Regulator

Ic

Vin

Kapasitor

Resistor

Vout

7805

≥ 5 V

0,1uF (Ca)

1uF (Cb)

220 ohm

5,64 V

7809

≥ 9 V

0,1uF (Ca)

1uF (Cb)

220 ohm

10.05 V

7812

≥ 12 V

0,1uF (Ca)

1uF (Cb)

220 ohm

0,83 V

 

2. Prinsip Kerja [Kembali]

1. Fixed Bias

  • Pada konfigurasi fixed bias, resistor basis (RB) langsung terhubung dari sumber tegangan VCC ke basis transistor, sehingga basis menerima tegangan tetap dari VCC.
  • Arus basis dapat dihitung secara kasar dengan rumus IB ≈ (VCC − VBE)/RB, di mana VBE bernilai sekitar 0,7 V untuk transistor berbahan silikon. Arus kolektor kemudian diperkirakan dengan IC ≈ β·IB.
  • Karena IB hanya bergantung pada nilai RB dan VCC, maka perubahan karakteristik transistor seperti β atau suhu akan memengaruhi IC secara signifikan dan menggeser titik kerja (Q-point), menjadikan rangkaian ini kurang stabil.
  • Keunggulan utama dari rangkaian ini adalah desainnya yang sederhana dan penggunaan komponen yang minimal. Namun, kelemahannya adalah sangat peka terhadap perubahan suhu dan karakteristik transistor, sehingga kurang cocok untuk aplikasi yang membutuhkan kestabilan.

2. Emitter Stabilized Bias (Bias dengan Resistor Emitter)

  • Dalam rangkaian emitter stabilized, resistor emitter (RE) dipasang di jalur emitter sehingga jalur tersebut tidak langsung ke ground.
  • Ketika arus kolektor meningkat, arus emitter juga naik, menyebabkan tegangan emitter VE = IE·RE bertambah. Akibatnya, tegangan VBE efektif (VB − VE) menurun, yang mengurangi arus basis IB dan membatasi kenaikan IC—mekanisme ini dikenal sebagai umpan balik negatif.
  • Secara praktis, arus dan tegangan kerja dapat dihitung dengan pendekatan IE ≈ (VB − VBE)/RE, sehingga RE berperan dalam menstabilkan IE dan IC terhadap perubahan β dan suhu.
  • Kekurangannya adalah sebagian tegangan sinyal hilang di RE, yang mengurangi penguatan (gain). Oleh karena itu, kapasitor bypass sering ditambahkan pada RE untuk memulihkan gain pada frekuensi sinyal.

3. Self Bias (Collector-Feedback Bias atau Bias Otomatis)

  • Pada rangkaian self bias, terdapat resistor yang menghubungkan kolektor ke basis, sehingga tegangan bias basis bergantung pada tegangan kolektor.
  • Jika IC meningkat, tegangan kolektor VC akan turun akibat penurunan tegangan di RC. Penurunan VC ini menyebabkan tegangan basis menurun, sehingga IB berkurang dan IC kembali menurun—terjadi stabilisasi otomatis melalui umpan balik dari kolektor.
  • Mekanisme ini lebih stabil dibandingkan fixed bias karena adanya umpan balik negatif, meskipun masih kurang stabil dibandingkan voltage divider bias karena basis masih dipengaruhi langsung oleh VC dan β transistor tetap berpengaruh.
  • Desainnya cukup sederhana dan cocok digunakan jika ingin menambah stabilitas tanpa menggunakan rangkaian pembagi tegangan yang kompleks.

4. Voltage Divider Bias (Bias Pembagi Tegangan)

  • Metode ini menggunakan dua resistor (R1 dan R2) yang membentuk pembagi tegangan antara VCC dan ground, menghasilkan tegangan basis VB yang hampir konstan, dengan rumus VB = VCC·R2/(R1+R2).
  • Tegangan VB menentukan arus emitter dan kolektor melalui hubungan IE ≈ (VB − VBE)/RE, sehingga IC ≈ IE karena IB relatif kecil dibanding IE. Titik kerja menjadi tidak terlalu bergantung pada β transistor.
  • Agar VB tidak terpengaruh oleh arus basis, arus yang mengalir melalui pembagi tegangan biasanya dibuat jauh lebih besar dari IB (umumnya 5–10 kali IB), sehingga basis tidak mengganggu tegangan pembagi.
  • Jika IC berubah akibat suhu atau variasi β, maka perubahan VE melalui RE akan memengaruhi VBE dan menghasilkan umpan balik negatif yang menjaga kestabilan Q-point. Kombinasi pembagi tegangan dan resistor emitter menjadikan metode ini paling stabil dan paling umum digunakan dalam rangkaian penguat.

5. Power IC dengan Regulator

  • Tujuan utama dari IC regulator daya adalah menjaga agar tegangan output tetap stabil meskipun terjadi perubahan pada tegangan input atau arus beban.
  • Pada regulator linear, prinsip kerjanya melibatkan referensi tegangan internal dan amplifier kesalahan yang membandingkan tegangan output dengan referensi. Output dari amplifier ini mengatur transistor pass seri untuk menyesuaikan tegangan output dengan mengubah drop tegangan pada transistor.
  • Kekurangan dari regulator linear adalah efisiensinya rendah karena selisih antara Vin dan Vout diubah menjadi panas pada transistor pass, sehingga daya yang hilang sebanding dengan (Vin − Vout)·Iout.
  • Sebaliknya, switching regulator bekerja dengan prinsip berbeda: transistor switching aktif dan nonaktif dengan frekuensi tinggi, dan duty cycle dikendalikan oleh loop umpan balik. Induktor dan kapasitor menyaring pulsa menjadi tegangan DC yang diinginkan, menghasilkan efisiensi tinggi dan disipasi daya rendah.
  • Regulator terpadu biasanya mencakup rangkaian referensi tegangan, amplifier kesalahan, elemen pass atau switch, dan sistem umpan balik, sehingga hanya membutuhkan sedikit komponen eksternal. Contoh IC yang umum digunakan adalah seri 78xx (regulator linear tetap) dan LM317 (regulator linear yang dapat disetel), serta IC switching seperti buck, boost, dan buck-boost controller.

3. Video Percobaan [Kembali]

Percobaan rangkaian


Penjelasan percobaan



4. Analisa[Kembali]

1. Analisa prinsip kerja dari rangkaian self bias berdasarkan nilai parameter yang didapatkan ketika percobaan.

Jawab:

Rangkaian Self Bias

Rangkaian

self bias bekerja dengan prinsip umpan balik negatif (negative feedback) untuk menstabilkan arus transistor secara otomatis. Berdasarkan data percobaan, tegangan pada kolektor (VC​) memengaruhi tegangan pada basis. Jika arus kolektor (IC​) meningkat, VC​ akan turun, yang kemudian akan menurunkan arus basis (IB​). Mekanisme ini melawan perubahan arus dan menjaga titik kerja transistor tetap stabil.

 

2. Analisa prinsip kerja dari rangkaian voltage divider bias berdasarkan nilai parameter yang didapatkan ketika percobaan.

Jawab:

Rangkaian Voltage Divider Bias

Rangkaian ini dianggap paling stabil karena menggunakan dua resistor (R1​ dan R2​) untuk menciptakan tegangan basis (VB​) yang hampir konstan dan tidak bergantung pada karakteristik transistor. Data percobaan mendukung prinsip ini:

  • Tegangan pada resistor kedua (VR2​) terukur 2,334 V.
  • Tegangan basis (VB​) yang dihasilkan adalah 2,249 V.

Nilai VB​ yang sangat dekat dengan VR2​ menunjukkan bahwa pembagi tegangan berhasil "mengunci" tegangan basis, sehingga menciptakan titik kerja yang sangat stabil. Kestabilan ini juga dibantu oleh resistor emitor (RE​) yang memberikan umpan balik negatif.

 


3. Analisa pengaruh variasi kapasitor dan resistor terhadap output pada rangkaian Power Supply dengan IC Regulator.

Jawab:

Pengaruh Komponen pada Power Supply dengan IC Regulator

Tujuan utama rangkaian ini adalah menghasilkan tegangan output yang stabil, tidak peduli perubahan pada input atau beban. Kapasitor dan resistor eksternal sangat penting untuk mencapai tujuan ini.

  • Pengaruh Kapasitor: Kapasitor pada input dan output berfungsi sebagai filter dan penstabil.
    • Kapasitor Input (Ca = 0,1uF) menyaring noise dari sumber daya. Jika nilainya terlalu kecil, regulator bisa menjadi tidak stabil.
    • Kapasitor Output (Cb = 1uF) menjaga output tetap stabil saat beban berubah-ubah dan mencegah osilasi.
  • Pengaruh Resistor: Resistor 220 ohm dalam percobaan ini kemungkinan besar berfungsi sebagai beban (RL​).
    • Variasi Resistor: Mengubah nilai resistor ini akan mengubah arus output (Iout​=Vout​/RL​). Jika resistansi terlalu kecil, arus akan terlalu besar dan dapat menyebabkan IC mati karena panas berlebih.

 

5. Download File[Kembali]

[Klik untuk download Laporan Akhir M2]

[Klik untuk download File Rangkaian]

[Klik untuk download Vidio Analisa]

[Klik untuk download Vidio Analisa]














Comments

Post a Comment

Popular posts from this blog

Materi Sub Bab 15.5

Image
KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat dan Bahan 4. Dasar Teori 5. Example 6. Problem 7. Pihan Ganda 8. Percobaan 9. Link Download 1. Pendahuluan [Kembali]   Regulasi tegangan adalah komponen vital dalam sistem elektronika untuk menjaga stabilitas tegangan DC meskipun terjadi fluktuasi input atau perubahan beban. Bab 15.5 membahas  Discrete Transistor Voltage Regulation , yang menggunakan transistor diskrit (bukan IC terintegrasi) untuk merancang regulator tegangan seri ( series ) dan shunt. Regulator seri bekerja dengan mengontrol resistansi elemen yang terhubung seri antara input dan output, sementara regulator shunt mengalihkan arus berlebih ke ground. Keduanya dirancang untuk mengatasi masalah seperti: Variasi tegangan input (misalnya, dari rectifier atau baterai). Perubahan arus beban yang tiba-tiba. Ripple pada output akibat ketidaksempurnaan filter. Selain itu, bab ini juga mencakup teknik proteksi sep...
Read more

MODUL 2 OSCILLOSCOPE DAN PENGUKURAN DAYA

Image
[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat dan Bahan 4. Dasar Teori 5. Percobaan Percobaan ... Tugas Pendahuluan Laporan Akhir MODUL 2 OSCILLOSCOPE DAN PENGUKURAN DAYA 1. Pendahuluan [Kembali]      Di tengah perkembangan teknologi modern, penguasaan konsep dasar elektronika merupakan hal esensial bagi para profesional di bidang teknik. Kegiatan praktikum berperan vital sebagai sarana pembelajaran, memberikan pengalaman langsung dalam mengaplikasikan teori ke situasi nyata. Dengan demikian, mahasiswa tidak hanya memahami aspek teoritis tetapi juga mampu mempraktikkannya.      Praktikum kali ini berfokus pada dua aspek fundamental elektronika: penggunaan osiloskop dan teknik pengukuran daya. Osiloskop, sebagai instrumen utama di laboratorium teknik, memiliki peran penting dalam memantau, menganalisis, dan memecahkan masalah sinyal listrik. Di sisi lain, pengukuran daya menjadi dasar untuk mengevaluas...
Read more

TUGAS PENDAHULUAN MODUL 1

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] 1.       Jelaskan apa itu jembatan wheatstone dan fungsinya! Jawab: Jembatan Wheatstone adalah rangkaian listrik yang terdiri dari empat resistor (R1, R2, R3, dan Rx) yang disusun membentuk jembatan dengan sumber tegangan dan galvanometer. Rangkaian ini bekerja berdasarkan prinsip keseimbangan, di mana tidak ada arus yang mengalir melalui galvanometer saat rasio hambatan pada kedua lengan memenuhi persamaan R1/R2 = R3/Rx. Dengan mengatur nilai resistor yang diketahui (R1, R2, R3), nilai hambatan yang tidak diketahui (Rx) dapat dihitung secara presisi menggunakan rumus Rx = (R2/R1) × R3. Fungsi Utama: 1.       Mengukur Hambatan Tidak Dikenal : Menentukan nilai resistor yang belum diketahui dengan akurasi tinggi, terutama untuk hambatan kecil (misal: di bawah 1 ohm). 2.       Mendeteksi Perubahan Kecil pada Hambatan : Sensitif terhadap variasi hambatan, sehingga diguna...
Read more