3.13 Computer Analysis

-


 1. Pendahuluan[kembali]

Shockley berhasil menyusun teori mengenai transistor persambungan dalam tahun 1949 dan piranti yang pertama dihasilkan dalam tahun 1951. Secara umum ada 2 macam jenis transistor : 

1. Bipolar adalah transistor yang membawa muatan listrik berupa hole dan e- . Transistor bipolar ada dua tipe yaitu NPN dan PNP.

2. Unipolar: Transistor yang membawa muatan listrik berupa hole atau e- . Transistor unipolar ada dua tipe yaitu channel n dan channel p. 

Pada kali ini, kita menggunakan transistor bertipe NPN yang merupakan transistor tipe bipolar yang menggunakan listrik berupa hole dan e- .

 2. Tujuan[kembali]

  • Mampu menganalisis rangkaian Transistor
  • Mampu membedakan rangkaian Transistor bipolar dan uni polar
  • Memahami karakteristik Transistor

 3. Alat dan Bahan[kembali]

Alat:
a. Voltmeter

Voltmeter merupakan alat ukur yang berfungsi untuk mengukur besar tegangan yang mengalir pada suatu rangkaian dengan cara dihubungkan secara paralel dengan sebuah sumber tegangan atau komponen rangkaian.

b. Amperemeter

Amperemeter merupakan alat ukur listrik yang berfungsi untuk mengukur arus listrik dalam suatu rangkaian. Amperemeter dipasang secara seri dalam rangkaian sehingga seluruh arus yang mengalir melewati amperemter.


Bahan:
1. Transistor


Transistor adalah komponen elektronik berbahan semikonduktor yang memiliki tiga terminal (kaki), dan berfungsi sebagai alat vital dalam berbagai rangkaian elektronik modern. Fungsi utamanya adalah untuk memperkuat atau mengalihkan (switch) sinyal elektronik dan daya listrik.

2. Resistor 


Resistor adalah komponen elektronik pasif yang menghasilkan hambatan terhadap aliran arus listrik dalam suatu rangkaian. Hambatan ini disebut resistansi, diukur dalam ohm (Ω). Semakin tinggi resistansi resistor, semakin besar hambatan yang diberikan terhadap arus.

3. Ground


Ground merupakan referensi titik nol atau titik referensi tegangan. Ground berfungsi untuk menjaga rangkaian dengan memberikan jalur untuk arus yang berlebih atau bocor kembali ke bumi.

4. Baterai


Baterai berfungsi sebagai sumber penyedia energi listrik. Baterai menyimpan energi kimia dan dapat mengubahnya menjadi energi listrik yang dapat digunakan untuk menghidupkan perangkat elektronik atau sistem lainnya dalam rangkaian.

 4. Dasar Teori[kembali]

Cadence OrCAD merupakan prosedur untuk memperoleh karakteristik transistor sesuai dengan prosedur untuk mendapatkan karakteristik tersebut yaitu menggunakan Windows PSPice atau Proteus. Analisys Transistor melibatkan  dua transistor NPN, dan transistor PNP, serta dua Konfigurasi Darlington.

Untuk mendapatkan serangkaian kurva yang sesuai dengan level IB, kita harus melakukan sapuan IB (sapuan bertingkat) dalam sapuan VCE. Namun, hal ini tidak berlaku untuk diode karena hanya akan menghasilkan satu kurva saja.

Rangkaian transistor akan menunjukkan titik kerja transistor pada kurva karakteristik transistor pada 4 titik daerah kerja transistor ; 
  • Cut-off
  • Saturation
  • Active(transistor)
  • Breakdown




Pada gambar 3.34, kita melihat sebuah jaringan yang digunakan untuk mendapatkan karakteristik kolektor dari transistor Q2N2222. Jaringan ini dibuat dengan prosedur yang sama seperti yang digunakan pada materi Aplikasi Dioda.

Dalam jaringan ini, tegangan Vcc berperan sebagai sapuan utama, sedangkan Vbb menentukan sapuan bersarang. Untuk referensi di masa mendatang, kita dapat menggunakan panel di kanan atas bilah menu dengan kontrol gulir saat membangun jaringan. Opsi ini memungkinkan kita untuk mengambil elemen yang telah digunakan sebelumnya. Misalnya, jika kita sebelumnya menempatkan resistor, kita dapat kembali ke bilah gulir dan memilih resistor R untuk muncul di layar dengan mengklik lokasi tersebut.

Setelah jaringan ditetapkan sesuai dengan gambar 3.34, kita dapat memilih kunci “Profil Simulasi Baru” dan memasukkan nama “OrCAD3-1”. Kemudian, kita pilih “Buat” untuk membuka kotak dialog “Pengaturan Simulasi”. Jenis analisis yang akan digunakan adalah “DC Sweep”, dengan “Variable Sweep” sebagai sumber tegangan. Kita dapat memasukkan “Vcc” sebagai nama sumber tegangan sapuan dan memilih “Linear” untuk sapuan. Nilai mulai adalah 0 V, nilai akhir adalah 10 V, dan kenaikan sebesar 0,01 V.

Penting untuk tidak mengabaikan pengaturan dengan memilih “x” di sudut kanan atas kotak, karena kita harus memasukkan variabel sapuan bersarang. Kita dapat memilih sapuan sekunder dan memasukkan “Vbb” sebagai sumber tegangan yang akan disapu. Sekali lagi, ini akan menggunakan sapuan linear dengan nilai Vbe sebesar 0,7 V.



Jika kita mengatur nilai Akhir menjadi 10,7 V sesuai dengan arus sebesar 100 mikro A, dan kenaikan diatur pada 2 V untuk mengakomodasi perubahan arus sebesar 20 mikro A, kita harus memastikan bahwa kedua sapuan diaktifkan dengan mencentang kotak di sebelah setiap sapuan sebelum meninggalkan kotak dialog. Terkadang, pengguna lupa untuk membuat sapuan kedua setelah memasukkan sapuan pertama. Setelah keduanya dipilih, kita dapat menjalankan simulasi PSpice. Hasilnya akan berupa grafik yang menunjukkan variasi tegangan Vcc dari 0 V hingga 10 V.

Untuk membuat kurva, kita dapat mengikuti langkah-langkah berikut:

  1. Terapkan urutan Trace-Add.
  2. Pilih IC (Q1) sebagai trace untuk mendapatkan kotak dialog Add Trace.
  3. Setelah memilih, klik OK, dan karakteristik akan muncul. Sayangnya, pada sumbu vertikal, karakteristik ini meluas dari -10 mA hingga +20 mA.
  4. Untuk memperbaikinya, kita dapat menggunakan urutan Plot-Axis Settings. Ini akan membuka kotak dialog Axis Settings.
  5. Pilih Y-Axis dan di bawah Rentang Data, pilih Ditentukan Pengguna. Tetapkan rentang sebagai 0-20 mA dan klik OK.
  6. Plot dari gambar 3.35 akan muncul dengan rentang yang sesuai.
  7. Label pada plot dapat ditambahkan menggunakan versi produksi dari OrCAD.

Seperti dioda, parameter di bagian perangkat lainnya juga akan memiliki efek nyata pada kondisi operasi. Jika kita kembali ke spesifikasi transistor dan menggunakan Edit-Spice Model untuk membuka kotak dialog Demo Editor Model PSpice, kita harus menghapus nilai Bf. Pastikan untuk meninggalkan tanda kurung di sekitar Bf selama proses penghapusan. Setelah keluar dari kontak dialog Model Editor, kita akan diminta untuk menyimpan perubahan. Simpan sebagai OrCAD 3-1 dan sirkuit dapat disimulasikan lagi untuk mendapatkan karakteristik seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.36.


Dalam melihat kurva, kita dapat mengamati bahwa semuanya berjalan secara horizontal. Ini menunjukkan bahwa elemen tersebut tidak memiliki karakteristik resesif apa pun. Selain itu, jarak yang sama dari seluruh kurva mengungkapkan bahwa nilai beta (β) adalah konstan dan sama di seluruh kondisi.

 5. Percobaan[kembali]

    a) Prosedur[kembali]

  • Untuk membuat rangkaian ini, 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
  • Selanjutnya, hubungkan semua alat dan bahan menjadi suatu rangkaian yang utuh 
  • Lalu mencoba menjalankan rangkaian, jika tidak terjadi error, maka motor akan bergerak yang berarti rangkaian bekerja

    b) Rangkaian simulasi [kembali]


 Prinsip kerja

  1. Menggunakan 2 Baterai dengan masing-masing tegangan 2.7v dan 0.7v
  2. Satu transistor NPN 
  3. Tiga buah Ground
  4. Satu resistor dengan besar 100R
  5. Osiloskop, berfungsi untuk memproyeksikan frekuensi dan sinyal listrik dalam sebuah grafik
  6. Osiloskop dipasangkan pada rangkaian, sambungan pertama dipasangkan diantara baterai satu dan resistor atau base 1 dan sambungan ke dua dipasangkan antara baterai dua dan transistor
  7. Sebuah osiloskop yang bersfungsi untuk memproyeksikan frekuensi dan sinyal listrik dalam sebuah grafik
  8. sebuah amperemeter yang akan digunakan untuk mengukur arus pada rabgkaian
  9. Sambungkan GROUND 1 dengan Baterai 1 
  10. Dilanjutkan dengan menghubungkan resistor 
  11. Setelah resistor,sambungkan transistor NPN 
  12. Sambungan atas transistor NPN dengan Baterai 2 dilanjutkan dengan GROUND 3
  13. Dan sambungan bawah transistor NPN langsing dengan GROUND 2
  14. Untuk mengecek arus pada rangkaian,sambungkan amperemeter secara seri dengan hambatan,seperti pada gambar yang  letaknya berada di antara hambatan dengan transistor
  15. Jika terdapat arus pada rangkaian,maka ketika kita menyalakan rangkaian akan muncul jumlah arus yang mengalir pada resistor.

    c) Video Simulasi [kembali]


 6. Download File[kembali]

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

4.19 Practical Applications

-
Gambar
[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat dan Bahan 4. Dasar Teori 5. Percobaan    a) Prosedur    b) Rangkaian simulasi    c) Video Simulasi 6. Download File   1. Pendahuluan [kembali] Seperti yang telah kita bahas pada Bab 2 mengenai dioda, memberikan penjelasan mendalam tentang berbagai aplikasi dari Transistor Bipolar Junction (BJT) akan menjadi tugas yang sangat kompleks. Namun, dalam konteks ini, beberapa contoh aplikasi dipilih untuk menggambarkan bagaimana karakteristik BJT digunakan dalam berbagai fungsi. Ketika kita mengamati jaringan yang kompleks, seringkali kita akan menemukan transistor yang digunakan dengan ketiga terminalnya tidak terhubung dalam jaringan—terutama terminal kolektor. Dalam situasi seperti ini, kemungkinan besar transistor tersebut digunakan sebagai dioda daripada sebagai transistor. Ada beberapa alasan penggunaan seperti ini, termasuk fakta ...
Baca selengkapnya

2.2 Load-Line Analysis

-
Gambar
[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat dan Bahan 4. Dasar Teori 5. Percobaan    a) Prosedur    b) Rangkaian simulasi    c) Video Simulasi 6. Download File   1. Pendahuluan [kembali] Analisis garis muatan (load line analysis) adalah teknik yang digunakan dalam elektronika untuk memahami karakteristik operasional suatu rangkaian elektronik yang diberi beban. Rangkaian elektronik sering kali terdiri dari sumber daya (misalnya sumber tegangan atau arus) dan beban (seperti resistor, dioda, atau transistor). Load line analysis membantu dalam menentukan titik kerja (operating point) dari komponen aktif. Dioda adalah komponen semikonduktor dengan dua terminal,  anoda  dan katoda, yang biasa digunakan untuk mengatur  arus  dalam satu arah (dari anoda ke katoda) dan memblokir arus dalam arah yang berlawanan. Dioda merupakan salah satu komponen dasar  ele...
Baca selengkapnya

Detektor non-inverting dengan Vref = 0

-
Gambar
[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA] DAFTAR ISI 1. Pendahuluan 2. Tujuan 3. Alat dan Bahan 4. Dasar Teori 5. Percobaan    a) Prosedur    b) Rangkaian simulasi    c) Video Simulasi 6. Download File   1. Pendahuluan [kembali] Dalam dunia elektronika, khususnya rancangan sirkuit, kita sering dihadapkan dengan sinyal yang perlu dimanipulasi. Salah satu cara manipulasi sinyal adalah dengan menggunakan detektor. Detektor non inverting adalah jenis detektor yang memiliki fungsi untuk memproses sinyal input tanpa membalikkan fasenya. Secara sederhana, detektor non inverting akan menghasilkan sinyal output yang identik dengan sinyal input namun bisa saja mengalami perubahan amplitudo (penguatan) atau penambahan level tegangan (offset). Detektor non inverting banyak digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti: Penguat sinyal lemah Penjumlah sinyal Penyesuaian level tegangan Antarmuka antara sinyal level rendah dengan lev...
Baca selengkapnya