Sub Chapter 5.1
Pendahuluan Transistor Efek Medan
- Untuk menyelesaikan tugas matkul elektronika yang diberi oleh bapak Dr. Darwison,M.T.
- Untuk menambah wawasan tentang Transistor Efek Medan.
- Untuk memahami materi tentang Transistor Efek Medan
- Alat
1) Battery
FEATURES
Automatic Input Current Limit for universal USB/AC/DC
adapter compatibility*
Optional automatic power source detection per latest
USB charging specification 1.2
USB or AC input with automatic input selection and
programmable input current limiting (USB2.0 compliant)
Up to 750mA charging output from 500mA USB port or
1500mA from AC adapter using proprietary
“TurboChargeTM Mode”
+4.35 to +6.0V input voltage range
+18V input tolerance (non-operating)
High-accuracy float voltage regulation: 1.0%
Digital programming of major parameters via I2C
interface*
Baterai atau elemen kering adalah salah satu alat listrik yang berfungsi sebagai penyimpan energi listrik dan mengeluarkan tegangan dalam bentuk listrik (sebagai sumber tegangan). Simbol baterai pada suatu rangkaian listrik dengan tegangan DC atau rangkaian elektronika :
2. Seng (Zn) sebagai katode (kutub negatif baterai)
3. Amonium dioksida (NH4CI) sebagai larutan elektrolit (penghantar)
Terdapat dua jenis baterai yaitu :
1. Baterai Primer
Baterai adalah baterai yang hanya dapat digunakan sekali, menggunakan reaksi kimia yang tidak dapat dibalik (irreversible reaction). pada umumnya dijual adalah baterai yang bertegangan listrik 1,5 volt.
2. Baterai Sekunder
Baterai sekunder atau biasanya disebut rechargeable battery adalah baterai yang dapat di isi ulang menggunakan reaksi kimia yang bersifat dapat dibalik (reversible reaction) biasanya digunakan pada telepon genggam.
Adapun salah satu persamaan menghitung tegangan adalah :
P = V x I
Keterangan :
P = Daya (W)
V = Tegangan yang terukur (V)
I = Arus yang terukur (I)
- Bahan
1) Transistor
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, di mana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.
Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal, yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektor (C). Sedangkan pada Transistor jenis BJT dan FET, terminal yang ada pada transistor ini adalah Gate (G), Drain (D), dan Source (S). Tegangan yang di satu terminalnya misalnya Emitor dapat dipakai untuk mengatur arus dan tegangan yang lebih besar daripada arus input Basis, yaitu pada keluaran tegangan dan arus output Kolektor.
Transistor merupakan komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil (stabilisator) dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori dan fungsi rangkaian-rangkaian lainnya.
2) Resistor
Features
- Carbon Film Resistor
- 4-band Resistor
- Resistor value varies based on selected parameter
- Power rating varies based on selected parameter
Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. Resistor mempunyai nilai resistansi (tahanan) tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir, berdasarkan persamaan hukum Ohm:
Resistor digunakan sebagai bagian dari rangkaian elektronik dan sirkuit elektronik, dan merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan. Resistor dapat dibuat dari bermacam-macam komponen dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel-kromium).
Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, derau listrik (noise), dan induktansi. Resistor dapat diintegrasikan kedalam sirkuit hibrida dan papan sirkuit cetak, bahkan sirkuit terpadu. Ukuran dan letak kaki bergantung pada desain sirkuit, kebutuhan daya resistor harus cukup dan disesuaikan dengan kebutuhan arus rangkaian agar tidak terbakar.
Sebagian besar resistor yang kamu lihat akan memiliki empat pita berwarna . Begini cara mereka membacanya :
1. Dua pita pertama menentukan nilai dari resistansi
2. Pita ketiga menentukan faktor pengali, yang akan memberikan nilai resistansi.
3. Dan terakhir, pita keempat menentukan nilai toleransi.
3) Ground
Definisi grounding adalah sistem pentanahan yang berfungsi untuk meniadakan beda potensial sehingga jika ada kebocoran tegangan atau arus akan langsung dibuang ke bumi. Sistem grounding pada peralatan kelistrikan dan elektronika adalah untuk memberikan perlindungan pada seluruh sistem.
Transistor efek medan (FET) adalah perangkat tiga terminal yang digunakan untuk berbagai aplikasi
yang sebagian besar cocok dengan aplikasi transistor BJT yang dijelaskan dalam Bab 3 dan 4. Meskipun ada perbedaan penting antara kedua jenis perangkat, ada juga banyak kesamaan yang akan
ditunjukkan di bagian selanjutnya.
Perbedaan utama antara kedua jenis transistor tersebut adalah kenyataan bahwa transistor BJT adalah jenis transistor yang dikendalikan (dikontrol) arus perangkat seperti yang digambarkan pada Gambar 5.1a, sedangkan transistor JFET adalah sebuah transistor yang dikendalikan (dikontrol) oleh tegangan perangkat seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.1b.
Dengan kata lain, arus pada Gambar 5.Ia adalah fungsi langsung dari tingkat Ib. Untuk FET arusnya akan menjadi fungsi tegangan V. GS diterapkan ke sirkuit input seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 5.1b.
Seperti adanya npn dan pnp transistor bipolar, ada n-saluran dan p-channel pada transistor efek medan. Namun, penting untuk diingat bahwa transistor BJT adalah perangkat bipolar awalan dua yang tingkat konduksi adalah fungsi dari dua pembawa muatan, yaitu elektron dan lubang. FET adalah unipolar perangkat hanya bergantung pada salah satu elektron ( n- saluran) atau lubang ( p- channel) konduksi.
Istilah efek medan dalam nama yang dipilih membutuhkan penjelasan. Kita semua akrab dengan kemampuan magnet permanen untuk menarik serbuk logam ke magnet tanpa perlu kontak yang sebenarnya. Medan magnet magnet permanen telah menyelimuti pengarsipan dan menariknya ke magnet melalui upaya pada bagian garis fluks magnet untuk dibuat sesingkat mungkin. Untuk FET sebuah Medan listrik ditetapkan oleh muatan yang ada yang akan mengontrol jalur konduksi keluaran sirkuit tanpa perlu kontak langsung antara jumlah pengontrol dan pengontrolan.
Ada kecenderungan alami saat memperkenalkan perangkat kedua dengan berbagai aplikasi yang serupa
dengan yang sudah diperkenalkan untuk membandingkan beberapa karakteristik umum satu dengan yang lain.
Adapun perbedaan antara BJT dengan FET secara umum yaitu :
- Salah satu karakteristik terpenting dari FET adalah impedansi masukan tinggi. Pada level 1 hingga beberapa ratus megohms, ini jauh melebihi level resistansi input tipikal dari konfigurasi transistor BJT — karakteristik yang sangat penting dalam desain sistem penguat ac linier.
- Transistor BJT memiliki sensitivitas yang jauh lebih tinggi terhadap perubahan sinyal yang diterapkan. Dengan kata lain, variasi arus keluaran biasanya jauh lebih banyak untuk BJT daripada FET untuk perubahan tegangan yang sama. Sehingga, keuntungan tegangan ac khas untuk amplifier BJT jauh lebih banyak daripada untuk FET.
- Secara umum, FET lebih stabil pada suhu daripada BJT, dan FET biasanya lebih kecil dalam konstruksi daripada BJT, membuatnya sangat berguna dalam sirkuit terintegrasi (IC) keripik. Karakteristik konstruksi beberapa FET, bagaimanapun, dapat membuatnya lebih sensitif terhadap penanganan daripada BJT.
Dua jenis FET akan diperkenalkan dalam bab ini yaitu junction field-effect transistor (JFET) atau persimpangan transistor efek medan dan metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (MOSFET) atau transistor efek medan logam-oksida-semikonduktor . Kategori MOSFET selanjutnya dipecah menjadi jenis penipisan dan peningkatan, yang keduanya dijelaskan. Transistor MOSFET telah menjadi salah satu perangkat terpenting yang digunakan dalam desain dan konstruksi sirkuit terintegrasi untuk komputer digital. Stabilitas termal dan karakteristik umum lainnya membuatnya sangat populer dalam desain sirkuit komputer. Namun, sebagai elemen diskrit dalam wadah topi atas, itu harus ditangani dengan hati-hati (akan dibahas di bagian selanjutnya).
Setelah konstruksi dan karakteristik FET diperkenalkan, pengaturan biasnya akan dibahas di Bab 6. Analisis yang dilakukan di Bab 4 menggunakan transistor BJT akan terbukti membantu dalam penurunan persamaan penting dan memahami hasil yang diperoleh untuk rangkaian FET.
1) JFET memiliki VGS(off) = -4V dan IDSS = 12 mA. Tentukan nilai minimum dari tegangan VDD yang dapat menempatkan FET pada daerah arus konstan, jika RD = 560 Ω dan VGS = 0 !
Penyelesaian :
Karena VGS(off) = -4 V, maka VP = 4V, yang merupakan juga nilai minimum dari VDS agar FET bekerja memiliki arus yang konstan.
Dengan VGS = 0, maka arus konstannya adalah IDSS = 12 mA.
Tegangan yang ada pada RD akan sama dengan
VRD = (12mA)(560Ω) = 6,7 V
Dengan demikian tegangan VDD harus sama dengan
VDD = VDS + VRD = 4V + 6,7V = 10,7 V
Nilai tegangan ini adalah nilai minimum VDD untuk membuat VDS = VP dan menempatkan FET pada daerah arus konstan.
2) Sketsa kurva transfer yang ditentukan oleh IDSS 12 mA dan VP 6 V.
Penyelesaian
Dua titik plot ditentukan oleh IDSS = 12 mA dan VGS = 0 V dan ID = 0 mA dan VGS = VP
Pada VGS VP / 2 = 6 V / 2 = -3 V arus drain akan ditentukan oleh ID IDSS / 4 12 mA / 4 3 mA. Pada ID IDSS / 2 12 mA / 2 6 mA tegangan gerbang ke-sumber ditentukan oleh VGS = 0,3VP = 0,3 (-6 V) = -1,8 V. Keempat titik plot didefinisikan dengan baik pada Gambar 5.16 dengan kurva transfer lengkap.
1. Dimana letak perbedaan transistor JFET dengan BJT?
Jawab :
Perbedaannya terletak pada perangkat yang mengontrolnya. Transistor BJT adalah jenis transistor yang dikendalikan (dikontrol) arus perangkatnya, sedangkan transistor JFET adalah sebuah transistor yang dikendalikan (dikontrol) oleh tegangan perangkatnya.
2. Jenis transistor FET terbagi 2. Apa saja itu ?
Jawab:
Dua jenis FET akan diperkenalkan dalam bab ini yaitu junction field-effect transistor (JFET) atau persimpangan transistor efek medan dan metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (MOSFET) atau transistor efek medan logam-oksida-semikonduktor .
1)) Komponen semi konduktor yang cara kerjanya berdasarkan pengaturan arus dengan medan magnet adalah
A. Transistor
B. Triac
C. SCR
D. FET
E. DIAC
Penjelasan :
FET adalah suatu komponen semi konduktor yang cara kerjanya berdasarkan pengaturan arus dengan medan magnet. Sehingga jawaban yang tepat adalah D.
2))Triac merupakan singkatan dari Triode Alternating Current Switch. Apa yang dimaksud dengan Triode Alternating Current Switch
A. Saklar penguat arus
B. Saklar Trioda arus bolak balik
C. Saklar penguat tegangan
D. Saklar penjumlah tegangan
E. Saklar penjumlah arus
Penjelasan
Triac singkatan dari Triode Alternating Current Switch artinya Saklar triode untuk arus bolak balik. Triac dibangun dari 2 SCR(thyristor) yang dirangkaikan anti pararel dan diberi saru elektroda baru yang disebut Gate (pintu). Sehingga jawaban yang tepat adalah B.
1. Rangkaian Percobaan
- Siapkan alat dan bahan yang dibutuhkan dalam membuat rangkaian tersebut.
- Diantara alat dan bahan yang digunakan adalah baterai , resistor transistor JFET (2N3819) serta ground.
- Baterai diberi tegangan 12V, dan resistor diberi hambatan 10 ohm.
- Rangkailah alat dan bahan tersebut seperti gambar di bawah ini.
- Simulasikan pada software proteus.
2. Gambar Simulasi
Prinsip Kerja :
Pada gambar terlihat bahwa arus dari B1 akan mengalir menuju kaki gate kemudian menuju source kemudian meuju ground. Selain itu juga terlihat bahwa arus dari B2 kan mengalir menuju R1 kemudian menuju drain terus ke source dan ke ground. Jadi dapat disimpulkan bahwa jika JFET aktif yang ditandai tegangan pada kaki gate telah cukup, maka ada arus yang dari drain menuju source kemudian menuju ground.
᭒Simulasi Proteus↠klik disini
᭒ Gambar Rangkaian↠klik disini
᭒ Datasheet Battery↠klik disini
᭒ Datasheet Resistor↠klik disini
᭒ Datasheet Transistor JFET 2N3819↠ klik disini
᭒ Video↠klik disini
Tidak ada komentar:
Posting Komentar