CHAPTER 5 : BJT AC ANALYSIS

5.18 FEEDBACK PAIR

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

1. Pendahuluan[Back]

Feedback pair pada Bipolar Junction Transistor (BJT) adalah konsep penting dalam elektronika yang berkaitan dengan penggunaan umpan balik dalam rangkaian transistor. Umpan balik dapat digunakan untuk meningkatkan kinerja rangkaian, seperti stabilitas, bandwidth, dan linearitas. Ada dua jenis umpan balik: positif dan negatif. Umpan balik positif cenderung membuat rangkaian menjadi tidak stabil dan dapat menghasilkan osilasi, sedangkan umpan balik negatif memiliki efek “meredam” yang menstabilkan rangkaian dan mengurangi distorsi.

Dalam konteks BJT, feedback pair biasanya melibatkan dua transistor yang dihubungkan sedemikian rupa sehingga output dari satu transistor mempengaruhi input dari transistor lainnya. Hal ini dapat menciptakan penguatan yang lebih besar atau karakteristik lain yang diinginkan dalam rangkaian. Misalnya, dalam konfigurasi Darlington, dua transistor NPN atau PNP dihubungkan secara seri untuk memberikan penguatan arus yang sangat tinggi.

Penggunaan feedback pair dalam BJT memungkinkan desainer rangkaian untuk mengoptimalkan kinerja rangkaian sesuai dengan kebutuhan aplikasi tertentu. Dengan pemahaman yang baik tentang prinsip-prinsip umpan balik dan cara kerjanya dalam BJT, seseorang dapat merancang rangkaian yang lebih efisien dan efektif.

2. Tujuan [Back]

a. Mengetahui apa yang dimaksud dengan hubungan feedback pair (umpan balik)

b. Mengetahui apa saja komponen yang diperlukan untuk membentuk rangkaian pasangan hubungan feedback pair

c. Memahami teori rangkaian pasangan hubungan feedback pair dan rangkaian bias

d. Dapat membuat simulasi rangkaian pasangan hubungan feedback pair dan rangkaian bias

3. Alat dan Bahan [Back]

1.Alat

A. Function Generator

Function Generator adalah alat uji yang berfungsi untuk membangkitkan berbagai macam bentuk gelombang

B. Voltmeter

Voltmeter adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur beda potensial atau tegangan listrik dari dua titik potensial listrik.

2.Alat

A. Transistor

Transistor merupakan sebuah alat semikonduktor yang dapat dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Umumnya, transistor memiliki 3 terminal (kaki), yaitu Basis, Emitor, dan Kolektor.

B. Resistor

Hampir disetiap peralatan elektronika menggunakan resistor. Resistor berguna sebagai penghambat yang membatasi arus dalam rangkaian elektronika. Jika dalam rangkaian terdapat sumber tegangan yang besar, resistor juga dapat ambil peran untuk menghambat tegangan.Resistor terbagi jadi beberapa jenis, tentu setiap jenis mempunyai fungsi yang berbeda karna itu penggunaan semua tergantung pada kebutuhannya. Selain itu, warna yang dimiliki resistor juga berbeda-beda. Ini menandakan bahwa setiap resistor mempunyai hambatan yang berbeda besarnya dan penggunaannya juga sesuai dengan kebutuhan

C. Kapasitor

Kapasitor yaitu komponen dari material logam berbentuk lempengan dan disusun secara paralel, gunanya adalah untuk menyimpan muatan listrik untuk jangka waktu tertentu. Prinsip kerjanya yaitu karena kapasitor terbuat dari 2 pelat metal yang dipisahkan oleh bahan dielektrik, maka jika kedua ujungnya diberi sumber tegangan maka muatan-muatan positif akan bertumpuk pada salah satu kaki metalnya dan muatan negatif di kaki satunya lagi. Muatan positif tadi tidak bisa mengalir ke kutub negatif, begitupun sebaliknya karna terpisah oleh bahan dielektrik tadi yang bersifat non-konduktif

D. Ground

Ground pada peralatan kelistrikan dan elektronika berfungsi untuk memberikan proteksi pada seluruh sistem. Contohnya pada penangkal petir pada rumah, ground berfungsi untuk menghantarkan tegangan dari petir ke bumi untuk meredamnya. Pada kelistrikan rumah, ground juga berfungsi untuk menghantarkan arus listrik yang mengalami kebocoran isolasi atau konsleting listrik ke tanah

E. Baterai
Baterai merupakan sebuah benda yang dapat atau bisa mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Energi listrik yang dihasilkan oleh baterai tersebut sama seperti akumulator, yakni listrik searah dikatakan DC. Jumlah listrik yang dihasilkan tersebut tergantung dari seberapa besar baterai tersebut.

Fungsi Baterai:

F. Transistor NPN

Sederhananya, transistor npn merupakan komponen elektronika yang terdiri dari dua semikonduktor tipe-n yang mengapit semikonduktor. Ketika sinyal kecil diberikan pada lapisan basis transistor, maka transistor NPN akan mengalirkan arus listrik dari lapisan kolektor ke lapisan emitor. Arus listrik yang mengalir melalui transistor dapat dikendalikan oleh sinyal kecil yang diberikan pada lapisan basis.

4. Dasar Teori [Back]

Feedback Pair adalah rangkaian dari dua transistor yang beroperasi seperti Darlington Circuit tetapi bukanlah Darlington Circuit.

Memiliki Persamaan Karakteristik :

Penambahan Arus tinggi
Penguatan tegangan mendekati tegangan sefasa dengan arus
Impedansi keluaran rendah
Impedansi masukan yang tinggi

Perbedaann besarnya adalah feedback pair menggunakan transistor PNP untuk menggerakkan transistor NPN.

Transistor NPN (Negative-Positive-Negative) adalah jenis transistor bipolar yang dapat mengontrol arus listrik dengan menggunakan sinyal yang kecil.
Transistor PNP adalah transistor yang menggunakan arus kecil dan tegangan negatif pada kaki basis-nya untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan dari emitor ke kolektor.

Dan kombinasi dari NPN dan PNP ini memberikan karakteristik terminal yang sangat mirip dengan Emitter-Follower Configuration.

DC Bias

Pemberian tegangan DC kepada transistor sehingga mendapatkan level tegangan dan arus yang tetap dengan mengikuti kalkulasi yang disederhanakan sehingga memungkinkan untuk mendapatkan hasil yang lebih sederhana juga

Arus Basisnya:

Untuk Arus yang melalui Rc:

Untuk Tegangan:

AC Operation

Impedansi AC terlihat mendekati transistor Q1,dengan menggunakan Hukum Kirchoff pada node a dan menjelaskan Ic = Io sehingga didapatkan :

Current Gain

Dijelaskan

seperti yang dapat dilihat pada gambar 5.90 akan memungkinkan untuk menemukan peningkatan arus

dengan melihat Kembali turunan dari Z_i, kita akan menentukan

Sehingga didapatkan:

Voltage Gain

Penambahan Tegangan dapat dengan cepat kita dapatkan dengan menggunakan hasil dari persamaan yang telah kita dapatkan sebelumnya:

Output Impedance

Output Impedance Z’0 didapatkan pada gambar 5.91 ketika Vi = 0

Sehingga didapatkan :

5. Percobaan [Back]

A. Prosedur

Pertama, siapkan semua alat dan bahan yang bersangkutan, di ambil dari library proteus.
Letakkan semua alat dan bahan sesuai dengan posisi dimana alat dan bahan terletak. Tepatkan posisi letak nya dengan gambar rangkaian.
Hubungkan semua alat dan bahan menjadi suatu rangkaian yang utuh.

B. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

A. Gambar Rangkaian

5.89

5.90

B. Prinsip Kerja

Sambungan pasangan umpan balik adalah sirkuit transistor dua yang beroperasi seperti rangkaian Darlington. Perhatikan bahwa pasangan umpan balik menggunakan transistor PNP yang mengendarai transistor NPN, kedua perangkat yang bertindak sangat efektif seperti satu transistor PNP.

Menghasilkan karakteristik terminal yang sangat mirip dengan konfigurasi pengecil emitor. Aplikasi yang khas menggunakan koneksi Darlington dan umpan balik untuk memberikan operasi transistor pelengkap. Jaringan praktis yang menggunakan pasangan umpan balik disediakan untuk penyelidikan.

C. Video Simulasi

1. 5.89