IBNU KHAIRUDDIN 232018

[Menuju Akhir]

CHAPTHER 4 : DC BIASING-BJTs

4.7 EMITTER FOLLOWER CONFIGURATION

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan [Back]

Emitter-Follower Configuration adalah salah satu konfigurasi yang umum digunakan dalam amplifier bajak (BJT) atau transistor bajak (BJT). Konfigurasi ini menggunakan dua transistor bajak yang dihubungkan secara seri, dengan transistor pertama (Q1) yang dikenal sebagai emitter follower dan transistor kedua (Q2) yang dikenal sebagai follower.

Pada konfigurasi ini, transistor emitter follower (Q1) digunakan untuk mengurangi tegangan pada output, sementara transistor follower (Q2) digunakan untuk mengurangi tegangan pada input. Ini memungkinkan amplifier bajak dengan output tegangan yang stabil dan input tegangan yang tidak terlalu tinggi.

Konfigurasi ini memiliki beberapa keunggulan, termasuk tingkat output yang tinggi, tegangan input yang stabil, dan kemampuan untuk mengurangi tegangan pada output dan input. Hal ini membuat konfigurasi ini cocok untuk digunakan dalam aplikasi yang memerlukan output tegangan stabil dan input tegangan yang tidak terlalu tinggi.

2. Tujuan [Back]

Mampu menentukan level dc untuk variasi konfigurasi BJT (Bipolar Junction Transistor) yang penting.
Memahami cara mengukur level voltase penting dari konfigurasi transistor BJT dan menggunakannya untuk menentukan apakah arus beroperasi dengan benar.
Mampu melakukan analisis garis beban dari konfigurasi BJT yang paling umum

3. Alat dan Bahan [Back]

1. Alat

A. Voltmeter

DC Voltmeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur besar tengangan pada suatu komponen. Cara pemakaiannya adalah dengan memparalelkan kaki2 Voltmeter dengan komponen yang akan diuji tegangannya.

B. Battery

Baterai (Battery) adalah sebuah sumber energi yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi listrik yang dapat digunakan seperti perangkat elektronik.

Tampilan baterai pada aplikasi proteus

Tampilan baterai asli

C. Amparemeter

Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur arus listrik dalam sebuah kruit. Arus listrik diukur dalam amper (A), sehingga nama "amperemeter" berasal dari kata "ampere". Untuk mengukur arus listrik langsung, amperemeter dihubungkan secara seri dengan kruit di mana arus akan diukur.

2. Bahan

A. Transistor / NPN

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

B. Ground

Ground pada peralatan kelistrikan dan elektronika adalah memberikan perlindungan ke seluruh sistem serta menetralisir cacat yang disebabkan daya yang kurang baik atau kualitas komponen yang tidak standar.

C. Resistor

Resistor berfungsi untuk mengatur tegangan listrik. Resistor mempunyai nilai resistansi tertentu yang dapat memproduksi tegangan listrik diantara kedua pin dimana nilai tegangan terhadap resistansi tersebut berbanding lurus dengan arus yang mengalir.

D. Capasitor

Kapasitor adalah alat elektrik yang digunakan untuk menyimpan energi listrik dalam bentuk arus listrik. Kapasitor bekerja dengan cara menyimpan arus listrik yang dibawa oleh arus listrik yang bergerak dari salah satu plat ke plat lainnya. Dalam hal ini, arus listrik yang masuk ke dalam kapasitor akan menyimpan energi dalam bentuk arus listrik yang terkumpul di dalamnya.

4. Dasar Teori [Back]

Emitter follower adalah salah satu jenis rangkaian transistor yang digunakan untuk menguatkan sinyal listrik atau mengontrol arus listrik. Emitter follower juga dikenal dengan sebutan common collector amplifier, karena kolektor transistor berbagi sinyal masukan dengan output rangkaian.

Dasar teori di balik emitter follower didasarkan pada konfigurasi transistor yang disebut sebagai "common collector" atau "emitter follower" karena terminal emitter transistor terhubung langsung ke ground atau referensi tegangan.

A. Konfigurasi Transistor

Pada dasarnya, emitter follower menggunakan transistor bipolar NPN. Emitter transistor terhubung langsung ke sumber tegangan melalui resistor emitter (Re). Basis transistor dihubungkan ke sinyal input (Vin) melalui resistor basis (Rb). Collector transistor dihubungkan ke sinyal output (Vout) melalui resistor kolektor (Rc). Biasanya, resistor emitter (Re) memiliki nilai yang lebih rendah dibandingkan dengan resistor basis (Rb) dan resistor kolektor (Rc). Dalam konfigurasi ini, terminal basis transistor terhubung ke sinyal input, terminal kolektor terhubung ke sinyal output, dan terminal emitter terhubung ke ground atau referensi tegangan

B. Prinsip Operasi

Ketika sinyal input diberikan ke terminal basis transistor, arus basis mengendalikan arus kolektor. Transistor bekerja dalam mode jenuh (saturation) di mana arus basis cukup besar untuk menjaga transistor dalam keadaan terkonduksi penuh. Hal ini menghasilkan tegangan output yang hampir sama dengan tegangan input, kecuali adanya penurunan tegangan kecil yang disebabkan oleh jatuh tegangan di antara basis dan emitter.
C. Tegangan Gain

Emitter follower memiliki tegangan gain (voltage gain) yang hampir satu (unity gain), yang berarti tegangan output hampir sama dengan tegangan input. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa sinyal output diambil dari terminal emitter, yang terhubung langsung ke sinyal input melalui resistor emitter. Resistor emitter juga berfungsi untuk mengstabilkan tegangan emitter dan mengontrol arus bias.

D. Penguatan Arus

Meskipun tegangan gainnya rendah, emitter follower memiliki penguatan arus (current gain) yang tinggi. Arus output yang keluar dari terminal kolektor transistor hampir sama dengan arus input yang masuk ke terminal basis. Hal ini membuat emitter follower berguna dalam situasi di mana diperlukan penguatan arus tanpa perubahan besar pada tegangan

E. Impedansi Input dan Output

Emitter follower memiliki impedansi input yang tinggi dan impedansi output yang rendah. Impedansi input yang tinggi menjadikannya cocok untuk memuat sinyal input tanpa menyebabkan penurunan besar pada sinyal asal. Impedansi output yang rendah memungkinkan emitter follower untuk mendorong beban (misalnya, resistor atau rangkaian berikutnya) dengan kuat tanpa menyebabkan distorsi sinyal.

Dalam praktiknya, emitter follower sering digunakan sebagai buffer antara sumber sinyal dan beban, untuk mengisolasi atau memisahkan impedansi sumber dan beban. Rangkaian ini juga sering digunakan sebagai driver output untuk menghubungkan sinyal dengan impedansi rendah ke beban dengan impedansi yang lebih tinggi.

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.
Coba jalankan rangkaian, jika tidak terjadi error, maka motor akan bergerak yang berarti rangkaian bekerja.

B. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

1. Rangkaian 4.46

Common-collecter (emitter-follower) configuration.

Sumber tegangan dihasilkan oleh signal generator dengan frekuensi 1k dan amplitudo 5 v. Arus mengalir melewati kapasitor sebesar 0,19 mA. Arus Base (IB) tersebut diumpan ke kaki emittor dan kaki kolektor. Pada kaki emittor, akan melewati RE dan terukur sebesar 19 mA. Pada kaki collectoe, akan menuju ground. Dari arus tersebut, dapat terukur besar VCE sebesar 1,04 V

2. Rangkaian 4.47

Tegangan input mengalir sehingga menimbulkan arus base (IB). Arus base akan diumpan ke kaki collector dan kaki emittor. Kaki collector menuju ground dan kaki emittor menuju RE. Arus emittor terhitung sebesar 19 mA dan tegangan antara collector emittor (VCE) terukur sebesar 1.04 V

3. Rangkaian 4.48

Gambar 1, 2 , dan 3 adalah gambar yang sama, untuk melihat prinsip kerjanya kita bisa melihat pada gambar ke-3.Sumber tegangan akan menalirkan arus melewati kapasitor dan menuju kaki base. Besar arus yang mengalir (IB) terhitung sebesar 43,4 micro amper. Arus tersebut mengalir menuju kaki emittor dan diumpan pada resistor emittor sebesar 2k ohm. Pada kaki emittor, arus emittor (IE) terbaca sebesar 4,38 mA. Arus yang berasal dari input juga menyebabkan adanya tegangan antara collector dan emittoe (VCE) sebesar 11,2 V.

Besarnya penguatan tegangan dari rangkaian penguat common collector (emitter follower) adalah mendekati satu. Fungsi yang sangat berguna dari emitter follower adalah transformasi impedansi (resistansi), yaitu mempunyai resistansi input (rin) yang tinggi dan resistansi output (rout) yang rendah.

Kuat arus yang mengalir dari IB akan ditingkatkan melalui resistor npn, yang mana arus masuk melalui base dan dan keluar melalui emitter pada IEQ.

C.Video Simulasi

1. 4.46