PENGUAT SATU T1NGKAT

TUJUAN : Belajar menemukan kesalahan dan memperbaikinya rangkaian penguat satu tingkat.

Pada rangkaian penguat umumnya untuk menghubungkan penguat dengan sinyal input dan beban output digunakan komponen penggandeng. Salah satu komponen penggandeng adalah kapasitor, dan penguat yang menggunakan kapasitor ini sebagai penggandeng disebut penguat gandengan RC. Gambar 1 adalah contoh rangkaian penguat gandengan RC satu tingkat pada konfigurasi common emitter. Jika dibuat tanggapan amplitudo penguat tersebut, maka pada daerah frekuensi rendah dan frekueni tinggi, penguatan tegangan berubah terhadap perubahan frekuensi. Hanya pada daerah frekuensi tengah, penguatan tegangan tidak tergantung frekuensi. Pada frekuensi rendah penguat berlaku sebagai tapis lolos tinggi, hal ini disebabkan pengaruh kapasitor C1 , C2 , CE yang terpasang secara seri dengan arus sinyal (ingat reaktansi atau impedansi kapasitor tergantung frekuensi). Sebaliknya pada frekuensi tinggi penguat berlaku sebagai tapis lolos rendah, hal ini disebabkan oleh karena di dalam transistor terbentuk kapasitor. Pada sambungan emiter-basis terbentuk kapasitor Cje sedang pada sambungan collector-basis terbentuk kapasitor Cjc . Kedua kapasitor tersebut terpasang paralel dengan arus sinyal. Gambar 2 menunjukkan tanggapan amplitudo penguat.




Kurve yang lurus patah adalah kurve pendekatan Bode, sedang kurve yang melengkung adalah kurve sesungguhnya yang dibuat secara manual berdasarkan data. Pada gambar f1 dan f2 masingmasing disebut frekuensi potong bawah dan atas, yakni frekuensi dimana kurve tanggapan amplitudo sesungguhnya turun 3 dB dari bagian datarnya.


Prinsip Kerja Rangkaian

Dalam penguat kelas A arus mengalir melalui transistor dan sinyal masukan pada gilirannya akan membangkitkan sinyal tegangan melintasi resistor beban kolektor R3. Titik kerja tegangan kolektor adalah tegangan d.c diantara kolektor dan ground (0V), yang merupakan suatu nilai yang memungkinkan sinyal keluaran terayun sama besar ke arah positif dan negative. Sebagai pendekatan kasar, Vc berniali setengahnya dari tegangan catu. Tujuan utama dari pemberian panjaran pada komponen ( R1, R2, R3 ) adalah untuk mendapatkan titik kerja dan menjaganya agar tetap stabil. Kestabilan merupakan hal yang penting karena ada beberapa factor yang menyebabkan titik kerja berubah. Untuk transistor silicon yang terpenting adalah perubahan dalam penguatan arusnyaatau hfe. Perubahan ini dapat bernilai antara 50 sampai 500 untuk jenis transistor yang sama dan jelasnya bahwa tanpa bantuan rangkaian penstabil, titk kerja akan berubah secara mencolok setiap kali transistor diganti. Rangkaian panjaran mendapatkan stabilitasnya dengan memberikan nilai tegangan Base Vb dan menjaganya tetap tanpa mengindahkan perubahan dalam arus Base. Untuk melakukan hal ini nilai R1 dan R2 harus dipilih sehingga arus yang mengalir melewatinya selalu jauh lebih besar jika dibandingkan arus Base transistor. Resistor- resistor ini membentuk suatu pembagi tegangan dan bila arus Base kita abaikan, tegangan Base DC dapat kita hitung melalui :
Vb=Vcc/(R1+R2) R2
Dan tegangan emitor Vb diberikan oleh Ve=Vb-Vbe
Dengan Vbe adalah panjaran maju diantara Base dan Emitor, yang nilainya 0,7 V khas untuk transistor silicon.
Arus emitor Ie= Vr/R4
Karena Vb tetap , kini arus Dc yang melalui transistor juga tetap nilainya dan ini memberikan titik kerja Vc. Dalam operasinya rangkaian ini merupakan suatu umpan balik seri. Arus kolektor yang meningkat menyebabkan munculnya tegangan emitor Vb. Sekalipun demikian karena tegangan Vb dibuat tetap oleh pembagi tegangan , maka setiap peningkatan Vb harus memperkecil tegangan antara Base dan Emitor transistor sehingga pada giliran berikutnya arus kolektor akan mengecil. Hal ini cenderung meniadakan peningkatan awal untuk menstabilkan titik kerja rangkaian.
Perhitungan untuk menentukan pemberian panjaran Dc adalah sebagai berikut:
Vb=Vcc/(R1+R2) R2
Penyelesaian :
VB : Vcc.R2 / (R1 .R2)
: 12 KΩ . 12 / 47 KΩ + 12 K Ω
: 2,4 VOLT ( TP1)
Ve : Vb – Vbe = 2,4 – 0,7 = 1,7 V
Vc : Vcc – IcR3
Dengan Ic = Ie = Ve / R4
Vc = 12 – (3,05 mA x 2,2 KΩ)
= 12 – 6,7
= 5,3 V

IE : VB- VBE / RE
: 2,4 V – 0,7 / 560 Ω
: 3 mA

IE : IC

TP3 : IE.RE
: 3 mA . 560 Ω
: 1,7 V

TP2 : VCC – RC. IC
: 12 V – 2,2 K Ω . 3 mA
: 5,4 V


Kesimpulan

Setelah diamati dari beberapa kasus yang kami amati, kami menyimpulkan bahwa pada rangkaian satu tingkat dengan komponen transistor PNP . Nilai output dapat bervariasi dengan berbagi sebab, diantaranya adalah kerusakan pada rangkaian baik pada transistor, resistor , maupun kapasitor. Dan nilai sekecil apapun dalam komponen dapat mempengaruhi nilai output pada rangkaian satu tingkat.

PENGUAT SATU T1NGKAT

TUJUAN : Belajar menemukan kesalahan dan memperbaikinya rangkaian penguat satu tingkat.