voltage divider bias

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Jurnal

2. Prinsip Kerja

3. Video Percobaan

4. Analisa

5. Video Penjelasan  

6. Download File  

1. Jurnal[Kembali]

2. Prinsip Kerja[Kembali]

Rangkaian voltage divider bias adalah rangkaian yang menggunakan dua resistor seri untuk membagi tegangan input menjadi tegangan output yang lebih rendah. Prinsip kerja rangkaian ini adalah berdasarkan hukum Ohm dan aturan pembagi tegangan. Hukum Ohm menyatakan bahwa arus yang mengalir pada rangkaian seri adalah sama, sedangkan aturan pembagi tegangan menyatakan bahwa tegangan output pada salah satu resistor adalah sebanding dengan nilai resistansi dan tegangan input. Rumus untuk menghitung tegangan output pada rangkaian voltage divider bias adalah:

$${\mathrm{<br>}}_{}$$

Vout​=Vin​×R1​+R2​R1​​

Rangkaian voltage divider bias biasanya digunakan untuk memberikan bias pada komponen aktif seperti transistor, dioda, atau op-amp. Bias adalah tegangan atau arus yang diberikan pada komponen untuk membuatnya bekerja pada kondisi tertentu.Rangkaian voltage divider bias dapat menstabilkan titik kerja komponen dengan mengurangi pengaruh perubahan tegangan input atau parameter komponen.

Pada rangkaian di atas, tegangan input adalah Vcc, resistor R1 dan R2 membentuk rangkaian pembagi tegangan, dan resistor Rc dan Re adalah resistor kolektor dan emitor. Tegangan output dari rangkaian pembagi tegangan adalah Vb, yang merupakan tegangan basis transistor. Tegangan basis ini akan menentukan arus basis (Ib), arus kolektor (Ic), dan arus emitor (Ie) transistor. Arus-arus ini akan menentukan titik kerja transistor, yaitu kondisi operasi transistor apakah dalam daerah aktif, saturasi, atau cut-off. Titik kerja transistor dapat dilihat pada kurva karakteristik transistor, seperti berikut:

Titik kerja transistor adalah potong antara garis beban dan kurva karakteristik transistor. Garis beban adalah garis lurus yang menghubungkan titik Vcc/Rc dan 0 pada sumbu tegangan kolektor-emitor (Vce). Kurva karakteristik transistor adalah kurva yang menunjukkan hubungan antara Vce dan Ic untuk nilai Ib tertentu. Dengan mengetahui nilai Vb, kita dapat menghitung nilai Ib, Ic, dan Vce dengan rumus-rumus berikut:

 Ib​=(β+1)Re​Vb​−Vbe​​
 Ic​=βIb​
Vce​=Vcc​−Ic​(Rc​+Re​)

Dimana Vbe adalah tegangan antara basis dan emitor, yang biasanya sekitar 0.7 V untuk transistor bipolar tipe NPN, dan beta adalah faktor penguatan arus transistor, yang biasanya diberikan oleh produsen. Dengan menghitung nilai-nilai ini, kita dapat menentukan titik kerja transistor dan kondisi operasinya.

3. Video Percobaan[Kembali] 

(pada saat praktikum percobaan ke-3 ini tidak dapat dilakukan karena waktu praktikum sudah selesai)

4. Analisa[Kembali]

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

jawab: 

Tegangan Input Vcc sebesar 12 V akan mengalirkan arus  kedua arah, yakni menuju RC sebesar 1k ohm dan RB1 sebesar 10k ohm dan akan menghasilkan Ib dan Ic, arus arus tersebut nantinya akan mengalir masuk menuju transistor, ada yang masuk melalui kaki kolektor dan kaki base. Kedua arus yang masuk itu akan keluar melalui kaki emitter lalu melalui Resistor emitter (RE) dan masuk menuju ground. Salah satu arus juga akan mengalir menuju RB2 dan mengalir langsung menuju ground.

Arus yang mengalir melalui Kaki Base ke Kaki emitter akan menghasilkan tegangan VBE, Arus yang mengalir dari Kaki kolektor ke kaki emitter dan akan mengahsilkan tegangan VCE.

Arus yang melalui RB lalu masuk ke kaki base akan menghasilkan tegangan VRB dan arus yang mengalir ke RC lalu ke kaki kolektor akan menghasilkan tegangan VRC. Arus Yang keluar melalui Kaki emitter lalu mengalir melalui RE akan menghasilkan tegangan RE (VRE).

2.  Tentukan titik kerja (Q Point) dari percobaan voltage divider  bias (dalam bentuk grafik)

jawab:

3. Nilai apakah yang mempengaruhi perubahan titik kerja (Q point)

jawab: 

Berikut adalah beberapa nilai yang mempengaruhi perubahan Q Point dalam Voltage Divider Bias:

 

- Nilai Resistor Basis (RB1 dan RB2): Nilai-nilai resistor dalam pembagi tegangan (RB1 dan RB2) berpengaruh besar terhadap Q Point. Semakin besar nilai total resistansi (RB1 + RB2), semakin besar arus basis (Ib), yang akan mempengaruhi arus kolektor (Ic) dan tegangan kolektor-emiter (Vce). Perubahan nilai-nilai RB1 atau RB2 dapat memindahkan Q Point.

- Nilai Resistor Kolektor (RC): Nilai resistor kolektor (RC) juga memengaruhi arus kolektor (Ic) dan tegangan kolektor-emiter (Vce). Semakin besar RC, semakin kecil Ic, dan Vce cenderung meningkat. Perubahan RC juga akan memengaruhi Q Point.

-  Nilai Tegangan Sumber (Vcc): Nilai tegangan sumber (Vcc) akan memengaruhi tingkat potensial tegangan kolektor-emiter (Vce) yang tersedia saat transistor beroperasi. Peningkatan Vcc akan memengaruhi karakteristik operasi transistor dan Q Point.

- Nilai-nilai Parameter Transistor: Karakteristik transistor, seperti hfe (gain arus), Vbe (tegangan basis-emiter), dan Vce (tegangan kolektor-emiter), dapat berbeda antara transistor yang berbeda. Penggunaan transistor dengan parameter yang berbeda akan memengaruhi Q Point.

- Perubahan Temperatur: Suhu lingkungan dapat memengaruhi karakteristik transistor dan resistansi resistor. Perubahan suhu akan memengaruhi resistansi transistor dan nilai-nilai komponen, yang dapat memindahkan Q Point.

- Toleransi Komponen: Nilai resistor yang sebenarnya mungkin memiliki toleransi tertentu. Variabilitas dalam nilai-nilai ini juga dapat memengaruhi Q Point.

5. Video Penjelasan[Kembali]

6. Download File[Kembali] 

Video Analisa Disini

Datasheet Resistor    Disini

Datasheet Transistor Disini