LAPORAN AKHIR MODUL 2



1. Jurnal [Kembali]

JURNAL PRAKTIKUM TRANSISTOR

Nama                              : Nisrina Azizah

No BP                             : 2410951001

Kelompok                       : 20

Tanggal Praktikum        : 30 September 2025

Asisten Praktikum         :  Dean Aulyanisa

                                    

1.    Fixed Bias

Tabel 4.1 Percobaan fixed bias

Parameter

Nilai Pengukuran

Vrb

10,8 v

Vrc

11,02 v

Vb

1,104 v

Vc

0,918 v 

Vbe

0,825 v

Vce

0,501 v 

Ib

0,81 mA

Ic

0,85 mA

 

Gelombang Input

Gelombang Output


 



2.    Emitter Stabillized Bias

Tabel 4.2 Percobaan emitter stabillized bias

Parameter

Nilai Pengukuran

Vrb

0,073 V

Vrc

0,106 V

Vre

0,037 V

Vb

0,530 V

Vc

0,490 V

Ve

0,013 V

Vbe

0,516 V

Vce

0,469 mV

Ib

0,05 mA

Ic

0,04 mA

 

Gelombang Input

Gelombang Output


 



3.    Self Bias

Tabel 4.3 Percobaan self bias

Parameter

Nilai Pengukuran

Vrc

 0,809 V

Vrb

 0,388 V

Vre

 11,27 V

Vb

 11,92 V

Vc

 11,28 V

Ve

 11,27 V

Vbe

 0,6 V

Vce

 0,35 V

Ib

 1,12 mA

Ic

 1,32 mA

Gelombang Input

Gelombang Output


 




4.    Voltage Divider Bias

 

Tabel 4.4 Percobaan voltage divider bias

Parameter

Nilai Pengukuran

VR1 & VR2

                11 V & 328mV

Vrc

                1 V

Vre

             11,20 V

Vb

             11,81 V

Vc

             11,10 V

Ve

             11,17 V

Vbe

              0,63 V

Vce

              3,9 mV

Ib

             0,10 mA

Ic

               1 mA

 

Gelombang Input

Gelombang Output


 



5.    Power IC dengan Regulator 

Ic

Vin

Kapasitor

Resistor

Vout

7805

 5 V

 0,1uF (Ca) 
1uF (Cb)

 220 ohm

 5,64 V

7809

 9 V

 0,1uF (Ca) 

1uF (Cb)

 220 ohm

 10,05 V

7812

 12 V

 0,1uF (Ca) 

1uF (Cb)

 220 ohm

 8,83 V


2. Prinsip Kerja [Kembali]

Transistor merupakan komponen semikonduktor yang tersusun dari tiga lapisan bahan semikonduktor tipe P dan N, sehingga membentuk dua buah persambungan PN (junction). Berdasarkan susunannya, transistor dibagi menjadi dua jenis utama, yaitu transistor NPN dan PNP. Kedua jenis transistor ini memiliki tiga kaki terminal utama, yaitu emitor (E), basis (B), dan kolektor (C). Emitor berfungsi sebagai penyumbang (injector) pembawa muatan, basis bertindak sebagai pengendali aliran arus, dan kolektor berfungsi sebagai penangkap (collector) pembawa muatan yang masuk dari emitor. Prinsip kerja transistor pada dasarnya adalah mengendalikan aliran arus besar melalui kolektor-emitor dengan menggunakan arus kecil yang masuk ke basis. Oleh karena itu, transistor disebut sebagai komponen penguat maupun saklar elektronik.
Untuk transistor NPN, emitor yang bertipe N menyumbangkan elektron ke basis yang tipis dan bertipe P. Karena basis sangat tipis dan hanya sedikit diberi doping, maka sebagian besar elektron yang masuk dari emitor tidak berekombinasi di basis, melainkan diteruskan ke kolektor. Arus kecil yang mengalir ke basis (IB) mampu mengendalikan arus yang jauh lebih besar dari kolektor ke emitor (IC). Hubungan antara arus ini dapat dituliskan dengan persamaan:

                                          
 
Artinya, jika basis diberi arus yang sangat kecil, maka arus kolektor akan mengalir jauh lebih besar, sehingga transistor dapat berfungsi sebagai penguat sinyal.
Pada transistor PNP, prinsipnya mirip, hanya saja arah aliran muatan yang terlibat berbeda. Emitor yang bertipe P menyumbangkan hole (muatan positif) ke basis yang tipis dan bertipe N. Hole ini kemudian diteruskan ke kolektor. Aliran arus pada transistor PNP terjadi dari emitor ke kolektor, sedangkan basis tetap menjadi terminal kendali. Walaupun arah arusnya berlawanan dengan transistor NPN, prinsip penguatan tetap sama, yaitu arus basis kecil dapat mengendalikan arus kolektor yang lebih besar.
Secara sederhana, prinsip kerja transistor dapat digambarkan sebagai sebuah keran air. Basis berfungsi seperti katup kecil yang mengatur seberapa besar air (arus) yang mengalir dari emitor ke kolektor. Meskipun hanya diberi arus kecil di basis, aliran arus besar dapat dikendalikan, sehingga transistor sangat efektif digunakan baik sebagai penguat sinyal dalam rangkaian elektronika analog maupun sebagai saklar dalam rangkaian digital.
Dengan demikian, transistor bekerja berdasarkan mekanisme pengendalian aliran pembawa muatan di dalam semikonduktor, di mana arus kecil di basis mampu mengontrol arus besar di kolektor-emitor. Hal inilah yang menjadikan transistor sebagai salah satu komponen paling penting dalam teknologi elektronika modern, mulai dari rangkaian amplifier, osilator, regulator, hingga sirkuit digital dan mikroprosesor.
 
  • Fixed Bias
Prinsip kerja rangkaian fixed bias adalah memberikan tegangan bias ke basis transistor melalui sebuah resistor yang langsung terhubung ke sumber tegangan DC. Dalam konfigurasi ini, arus basis ditentukan oleh nilai resistor basis dan tegangan sumber, sehingga arus kolektor ikut ditentukan oleh hukum dasar transistor yaitu IC=β×IB​. Karena tidak ada mekanisme umpan balik, perubahan kecil pada suhu atau perbedaan parameter transistor (seperti variasi nilai β) dapat menggeser titik kerja transistor. Misalnya, jika suhu meningkat, arus kolektor akan cenderung naik, sehingga transistor bisa masuk ke daerah saturasi atau cut-off. Inilah yang menyebabkan rangkaian fixed bias dikatakan kurang stabil. Walaupun begitu, rangkaian ini tetap sering digunakan pada aplikasi dasar atau percobaan awal karena sangat sederhana, hanya membutuhkan sedikit komponen, dan mudah dianalisis.
 
  • Emitter Stabilized Bias
Pada rangkaian emitter stabilized bias, prinsip kerjanya adalah menambahkan resistor pada jalur emitter untuk menciptakan stabilisasi terhadap arus kolektor. Resistor emitter (RE​) ini menghasilkan tegangan jatuh yang berfungsi sebagai umpan balik negatif. Mekanismenya, jika arus kolektor meningkat akibat perubahan suhu, maka arus emitter juga naik. Akibatnya, tegangan jatuh pada resistor emitter (VE=IE×RE ​) meningkat. Hal ini akan mengurangi tegangan basis-emitter (VB), sehingga arus basis ikut turun, dan pada akhirnya arus kolektor kembali dikendalikan agar tidak naik terlalu tinggi. Dengan cara ini, titik kerja transistor dapat dipertahankan lebih stabil. Dibandingkan fixed bias, konfigurasi ini lebih handal untuk aplikasi penguat karena efek variasi suhu dapat diminimalisir, meskipun perhitungan desainnya sedikit lebih kompleks.
 
  • Self Bias
Prinsip kerja self bias adalah memanfaatkan resistor yang dihubungkan dari kolektor ke basis transistor, sehingga tegangan basis diperoleh secara otomatis dari tegangan kolektor. Konfigurasi ini menghasilkan suatu bentuk umpan balik negatif. Jika arus kolektor meningkat, maka tegangan kolektor akan turun. Penurunan tegangan kolektor tersebut akan mengurangi tegangan basis, sehingga arus basis ikut menurun. Dengan berkurangnya arus basis, arus kolektor juga akan ditekan kembali ke nilai yang lebih stabil. Oleh karena itu, rangkaian ini bisa menjaga titik kerja transistor agar tidak mudah bergeser akibat perubahan suhu atau variasi β. Namun, kestabilan rangkaian ini masih lebih rendah dibanding voltage divider bias karena tegangan bias masih cukup bergantung pada variasi kondisi transistor. Rangkaian ini umumnya digunakan pada aplikasi sederhana yang memerlukan stabilisasi dasar dengan jumlah komponen yang tidak terlalu banyak.
 
  • Voltage Divider Bias
Voltage divider bias merupakan metode biasing transistor yang paling populer dan paling stabil. Prinsip kerjanya adalah menggunakan dua resistor yang disusun sebagai pembagi tegangan (voltage divider) untuk memberikan tegangan bias yang konstan pada basis transistor. Tegangan basis yang dihasilkan tidak terlalu bergantung pada parameter transistor karena ditentukan oleh rasio resistor pembagi tegangan. Selain itu, biasanya dipasang resistor emitter untuk menambah efek stabilisasi melalui umpan balik negatif. Jika arus kolektor meningkat akibat suhu, tegangan emitter akan naik, sehingga VBE​ berkurang, dan arus basis ikut turun untuk menyeimbangkan kondisi. Dengan mekanisme ini, titik kerja transistor tetap berada di posisi yang stabil meskipun ada perubahan suhu atau variasi transistor. Karena keunggulan stabilitasnya, rangkaian ini banyak digunakan dalam perancangan penguat sinyal AC, osilator, maupun rangkaian analog lain yang membutuhkan performa konsisten.
 
  • Regulator Power Supply
Prinsip kerja regulator power supply adalah menjaga agar tegangan keluaran tetap stabil meskipun terjadi variasi pada tegangan input maupun perubahan beban. Regulator bekerja dengan cara membatasi, menambah, atau mengatur arus yang dialirkan ke beban sehingga tegangan keluaran tetap konstan. Dalam sistem yang sederhana, regulator bisa menggunakan dioda zener yang memberikan tegangan referensi tetap, atau menggunakan transistor sebagai penguat arus. Pada sistem yang lebih kompleks, digunakan IC regulator seperti seri 78xx atau 79xx yang sudah terintegrasi dengan pengaman terhadap arus lebih (overcurrent) dan panas berlebih (overheating). Mekanismenya adalah: ketika tegangan input naik, regulator akan menurunkan arus keluaran sehingga tegangan tetap berada pada level yang diinginkan; sebaliknya, jika input turun atau beban bertambah, regulator akan meningkatkan aliran arus agar tegangan tidak turun drastis. Dengan prinsip ini, regulator power supply sangat penting dalam melindungi rangkaian elektronik dari kerusakan akibat tegangan yang tidak stabil, serta memastikan perangkat bekerja sesuai kebutuhan dayanya.

3. Video Percobaan [Kembali]

Video Analisa Kondisi


 Video Emitter Stabilizer



Regulator Power Supply


4. Analisa[Kembali]

1. Analisa prinsip kerja dari rangkaian self bias berdasarkan nilai parameter yang didapatkan ketika percobaan.
Jawab :
Berdasarkan hasil pengukuran, tegangan basis–emitter (VBE) ≈ 0,6 V menunjukkan transistor aktif menghantarkan, namun tegangan kolektor–emitter (VCE) sangat kecil (0,35 V) sehingga transistor bekerja pada daerah saturasi. Hal ini diperkuat oleh perbandingan IC/IB ≈ 1,18 yang jauh lebih kecil dari β normal transistor. Prinsip kerja self-bias sebenarnya adalah memberikan kestabilan titik kerja melalui resistor emitter yang menghasilkan umpan balik negatif. Namun, konfigurasi resistor pada percobaan menyebabkan tegangan emitter (≈11,27 V) hampir mendekati tegangan catu, sehingga kolektor juga tinggi dan transistor jenuh. Agar transistor dapat bekerja pada daerah aktif, diperlukan penyesuaian nilai resistor basis, kolektor, atau emitter sehingga VCE cukup besar (≥1 V) dan transistor berfungsi sebagai penguat linear.
2. Analisa prinsip kerja dari rangkaian voltage divider bias berdasarkan nilai parameter yang didapatkan ketika percobaan.
Jawab :
Berdasarkan hasil pengukuran, tegangan basis–emitter (VBE) sebesar 0,63 V menunjukkan transistor dalam kondisi aktif menghantarkan. Prinsip kerja voltage divider bias adalah memberikan tegangan basis yang stabil melalui pembagi tegangan (R1 dan R2) serta menjaga kestabilan titik kerja dengan resistor emitter (RE) melalui umpan balik negatif. Namun, hasil percobaan menunjukkan tegangan kolektor–emitter (VCE) sangat kecil yaitu 3,9 mV, sehingga transistor berada pada daerah saturasi. Hal ini diperkuat dengan β efektif hanya sekitar 10, jauh lebih rendah dari β normal transistor. Dengan demikian, meskipun secara teori voltage divider bias bertujuan menempatkan transistor di daerah aktif yang stabil, konfigurasi resistor pada percobaan membuat transistor bekerja pada kondisi saturasi. Untuk mengembalikan ke daerah aktif, diperlukan penyesuaian nilai resistor pembagi tegangan, RC, atau RE agar diperoleh VCE yang cukup besar (≥ 1 V).
3. Analisa pengaruh variasi kapasitor dan resistor terhadap output pada rangkaian Power Supply dengan IC Regulator.
Jawab :
Variasi kapasitor dan resistor pada power supply dengan IC regulator berpengaruh pada stabilitas, ripple, dan nilai Vout. Kapasitor input (Ca) dan output (Cb) berfungsi meredam ripple, mencegah osilasi, serta menstabilkan tegangan. Jika nilainya terlalu kecil atau jauh dari kaki IC, Vout bisa menyimpang atau berosilasi, sedangkan kapasitor yang cukup besar membuat Vout lebih stabil. Resistor berfungsi sebagai beban, semakin kecil nilainya maka arus beban bertambah sehingga regulator bekerja lebih berat; bila Vin tidak memenuhi syarat (Vin ≥ Vout + dropout ≈ 2 V) atau beban terlalu besar, maka Vout turun. Jadi, kombinasi kapasitor yang tepat dan beban yang sesuai membuat output regulator lebih stabil, ripple kecil, dan mendekati nilai nominal.

5. Download File[Kembali]

Download Video Analisa Kondisi Klik Disini
Download Video Percobaan Emitter Stabillized Bias Klik Disini
Download Video Percobaan Regulator Power Supply Klik Disini
Download Datasheet Multimeter Klik Disini
Download Datasheet Resistor Klik Disini
Download Datasheet OP-AMP Klik Disini
Download Datasheet AC Klik Disini
Download Datasheet Kapasitor Klik Disini
Download Darasheet Osiloskop Klik Disini
Download Laporan Akhir Klik Disini


Komentar

Posting Komentar

Postingan Populer