7.4 Voltage Divider Biasing

 

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

6. Download file 

 

 

1. Pendahuluan[kembali]

 Voltage divider bias  atau  Rangkaian bias pembagi tegangan merupakan rangkain yang pada dasarnya terdiri dari komponen resistor dan transistor. rangkaian ini digunakan untuk mengukur atau menentukan besar tegangan, arus, dan tahanan dari suatu rangkaian yang nantinya adalah untuk membuat transisitor yang ada didepannya dapat bekerja, dengan mengkonversi besar kecil resistor yang digunakan.

 

2. Tujuan[kembali]

 

• Mengetahui apa itu Voltage Divider Biasing 
• Mengetahui rangkaian dari Voltage Divider Biasing 
• Dapat mensimulasikan rangkaian Voltage Divider Biasing

 

3. Alat dan bahan[kembali]

Alat

Voltmeter 

 Alat ukur untuk mengukur besar Tegangan dalam satuan Volt

Amperemeter

Alat ukur untuk mengukur Kuat Arus dalam satuan Ampere

Osiloskop

Osiloskop adalah alat ukur elektronika yang berfungsi memproyeksikan bentuk sinyal listrik. Osiloskop dilengkapi dengan tabung sinar katode. Peranti pemancar elektron memproyeksikan sorotan elektron ke layar tabung sinar katode.

Bahan

  Kapasitor 

Kapasitor adalah komponen elektronik pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara dengan satuan kapasitansinya adalah Farad.

  Resistor

Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika

  Ground

 Pentanahan merupakan titik acuan yang biasa digunakan sebagai acuan titik potensial nol atau titik tegangan nol pada rangkaian elektronika. Fungsi ground  meliputi:

Titik Referensi Tegangan: Ground berfungsi sebagai titik referensi umum yang digunakan dalam sirkuit elektronik. Ketika sinyal atau voltase diukur dalam suatu rangkaian, mereka diukur relatif terhadap titik pentanahan. Ini memungkinkan untuk menjaga konsistensi dan menghindari potensi mengambang yang dapat menyebabkan masalah di sirkuit.

Pengalihan Arus: Ground berfungsi sebagai jalur untuk pengalihan arus kembali ke sumber listrik atau sumber ground, terutama untuk rangkaian DC. Ketika arus mengalir melalui komponen, seperti resistor atau transistor, mereka mengalir dari sumber tegangan melalui jalur ground kembali ke sumber listrik.

Mengurangi Kebisingan dan Interferensi: Ground digunakan sebagai jalur untuk mengalirkan gangguan atau kebisingan yang mungkin muncul di sirkuit elektronik. Dengan menemukan jalur tanah yang tepat dan merancang jalur tanah yang bersih, kebisingan dan interferensi dapat diminimalkan, sehingga meningkatkan kinerja dan keandalan sistem elektronik.

Transistor FET

 

 

 Field Effect Transistor atau FET memiliki fungsi yang hampir sama dengan Transistor bipolar pada umumnya.  Perbedaannya adalah pada pengendalian arus Outputnya. Arus Output (I_C) pada Transistor Bipolar dikendalikan oleh arus Input (I_B) sedangkan Arus Output (I_D) pada FET dikendalikan oleh Tegangan Input (V_G) FET.

4. Dasar Teori[kembali]

Pengaturan bias pembagi tegangan yang diterapkan pada amplifier transistor BJT juga diterapkan pada amplifier FET seperti yang ditunjukkan oleh Gambar. 6.20. 

Konstruksi dasarnya benar-benar sama, tetapi analisis DC masing-masing sangat berbeda. Ig 0 A untuk FET amplifiers, tetapi besarnya Ib untuk penguat BJT umum-emitor dapat mempengaruhi DC tingkat arus dan tegangan di sirkuit input dan output. Ingat bahwa Ib menyediakan hubungan antara sirkuit input dan output untuk konfigurasi pembagi tegangan BJT sementara Vgs akan melakukan hal yang sama untuk konfigurasi FET.

Gambar 6.20 dapat dilakukan analisa DC dengan menghilangkan semua kapasitor (membuatnya open sirkuit/dianggap tidak ada). Ditunjukkan pada gambar 6.21

Selain itu, sumber Vdd dipisahkan menjadi dua sumber yang sama untuk memungkinkan pemisahan lebih lanjut dari daerah input dan output dari pekerjaan bersih. Sejak Ig 0 A, hukum Kirchhoff saat ini mensyaratkan bahwa R1 R2 dan seri sirkuit ekivalen yang muncul di sebelah kiri gambar dapat digunakan untuk menemukan level Vg. 

Tegangan VG, sama dengan tegangan pada R2, dapat ditemukan menggunakan aturan pembagi tegangan sebagai berikut:

Dengan menggunakan hukum KVL (gambar 6.21) didapatkan persamaan :

Hasilnya menentukan bahwa setiap kali kita merencanakan Persamaan. (6.16), jika kita memilih ID 0 mA, the nilai VGS untuk plot adalah VG volts. Titik yang baru saja ditentukan muncul pada Gambar. 6.22.

 Untuk titik lain, mari kita gunakan fakta bahwa pada titik mana pun pada vertikal Sumbu VGS 0 V dan pecahkan untuk nilai ID yang dihasilkan :

Hasilnya menentukan bahwa setiap kali kita merencanakan Persamaan. (6.16), jika VGS 0 V, level ID adalah ditentukan oleh Persamaan. (6.18). Persimpangan ini juga muncul pada Gambar 6.22. Dua poin yang didefinisikan di atas memungkinkan gambar garis lurus untuk diwakili     

Persamaan (6.16). Perpotongan garis lurus dengan kurva transfer di wilayah tersebut di sebelah kiri sumbu vertikal akan menentukan titik operasi dan yang sesuai level ID dan VGS.  Karena persimpangan pada sumbu vertikal ditentukan oleh ID VG / RS dan VG adalahdiperbaiki oleh jaringan input, meningkatkan nilai RS akan mengurangi tingkat ID di terseksi seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 6.23. Cukup jelas dari Gambar 6.23 bahwa:

Peningkatan nilai RS menghasilkan nilai ID diam yang lebih rendah dan nilai VGS yang lebih negatif.

Setelah nilai diam IDQ dan VGSQ ditentukan, jaringan yang tersisa analisis dapat dilakukan dengan cara biasa. Itu adalah,

 

5. Percobaan[kembali]

a) Prosedur[kembali]

• siapkan komponen rangkaian yang diperlukan pada proteus.
•  susunlah komponen-komponen tersebut sesuai petunjuk menjadi suatu rangkaian yang kompleks.
•  setelah semua komponen terangkai, maka cobalah untuk menjalankannya.

    b) Rangkaian simulasi [kembali]

1.Gambar rangakaian 7.17

 

 Rangkaian 7.17

 

 Osiloskop rangkain 7.17

 PRINSIP KERJA:

 Sumber tegangan AC dengan amplitudo 5 dan frekuensi 1kHz dihubungkan sebagai vi ke kapasitor C1 dan diberi sumber tegangan VDD sebesar 16 V. Diukur tegangan untuk mencari VG dengan menghubungkan voltmeter dari gate terhadap ground didapat 1.67 V. Diukur resistor pada RS didapat 4.42 V. Lalu diukur tegangan VGS dengan mengubungkan voltmeter dari gate dan source  didapat  -2.75 V lalu diukur arus pada kaki drain didapat 3.66 mA. Lalu dipasang osiloskop pada bagian input dan output untuk mendapatkan gelombang.

 

2. Rangkaian 7.18 

 

 

PRINSIP KERJA:

Sebuah rangkaian diberi dua buah sumber tegangan VDD sebesar 16 V. Diukur tegangan VG dengan menhubungkan voltmeter dari gate ke ground didapat 1.75 V. Diukur arus pada kaki gate didapat arus 0 mA. Diukur arus pada kaki drain didapat arus 0.91 mA.Diukur tegangan VGS dengan menghubungan voltmeter ke kaki gate dan source didapat 0.38 V. diukur arus pada kaki source didapat arus 0.91 mA. Diukur tegangan pada resistor RS didapat 1.36 V.

 3. Rangkaian 7.21

 

 Rangkaian 7.21

 

 Osiloskop rangkaian 7.21

 PRINSIP KERJA:

 Sumber tegangan AC dengan amplitudo 5 dan frekuensi 1kHz dihubungkan sebagai vi ke kapasitor C1 dan diberi sumber tegangan VDD sebesar 16 V. Diukur tegangan untuk mencari VDS dengan menghubungkan voltmeter dari drain terhadap source didapat 6.34 V. Diukur resistor pada RS didapat 4.4 V. Lalu diukur tegangan VGS dengan mengubungkan voltmeter dari gate dan source  didapat  -2.45 V lalu diukur arus pada kaki drain didapat 3.44 mA.Diukur tegangan VDG dengan menguhubungkan voltmeter ke kari drain dan gate didapat 10.8 V. Lalu dipasang osiloskop pada bagian input dan output untuk mendapatkan gelombang.

 

    c) Video Simulasi [kembali]

rangkaian 7.17

rangkaian 7.18

rangkaian 7.21

 6. Download File[kembali]

•  Rangkaian 7.17[Download]
• Rangkaian 7.18[Download]
• Rangkaian  7.21[Download]
• Data sheet JTEF[Download]
• Data sheet resistor[Download]
• Data sheet Capasitor[Download]
  
• Data sheet Baterai [Download]