modul-praktikum-elektronika-offline

5. Ulangi pengukuran untuk harga IC
6. Kembalikan tegangan sumber daya ke nol
4.5.3. Pengukuran VBE
1. Buat rangkaian seperti gambar dibawah ini.

Gambar 45. Percobaan Pengukuran VBE
2. Hubungkan rangkaian dengan sumber daya = 0 Vdc
3. Naikan tegangan E, perlahan – lahan sampai suatu saat arus IB akan mengalir. Catat harga

VBE pada keadaan ini
4. Naikan ES sehingga di dapat harga – harga IB dan catat VBE untuk masing – masing harga

IB
5. Ulangi percobaan di atas dengan menggunakan transistor 2N1302
6. Kembalikan sumber daya ke nol
4.5.4. Pengukuran VCE jenuh
1. Buat rangkaian seperti gambar dibawah ini.

Gambar 46. Percobaan Pengukuran VCE Jenuh
2. Atur voltmeter ke fungsi arus pada posisi 150 mA dc (IC) dan atur miliamperemeter (IB)

ke posisi 100 mA dc
3. Hubungkan rangkaian dengan sumber daya 6 V dc, 1 A

31

4. Operasikan beberapa kali (on – off) sambil perhatikan lampu DSI
5. Lakukan pengukuran IB, IC, VBE dan VCE pada saat transistor dalam keadaan nyala maupun

mati dan catat
6. Kembalikan sumber daya ke nol
7. Ulangi percobaan untuk transistor 2N1302

32

4.6. DATA PENGAMATAN

4.6.1. Karakteristik Kerja Transistor

IB = 40 µA

VS (V) VCC (Volt) IB (µ) IC (µA) VCE (V)

3

6

59

12

15

4.6.2. Karakteristik Penguat Arus DC Transistor

VS (V) IB (µA) IC (mA) VCE (Volt)

10

20

5 30

40

50

4.6.3. Pengukuran VBE IB (µA) VBE (V)
VS (V)
1
2
3
4
5

4.6.4. Pengukuran VCE Jenuh

VS = 6 V

Posisi IB IC VBE VCE Ket

1

2

33

4.7. TUGAS AKHIR
1. Dari percobaan 4.5.1 buatlah kurva karakteristik keluaran transistor!
2. Dari percobaan 4.5.2 tentukan harga beta (β) untuk setiap nilai IB!
3. Dari percobaan 4.5.3 buatlah kurva karakteristik masukan transistor!
4. Jelaskan hubungan kerja antara arus dan tegangan sekaligus cara kerja transistor sebagai
saklar dari percobaan 4.5.4?

34

MODUL V
RANGKAIAN PENGUAT TRANSISTOR

5.1. TUJUAN
1. Memperlajari rangkain dasar penguat transistor, yaitu rangkaian kolektor bersama
(common collector), emitor bersama (common emitter) dan basis bersama (common base).
2. Mempelajari karakteristik penguatan tegangan dan penguatan arus dari rangkaian-
rangkaian dasar penguat.

5.2. TEORI MODUL
Ada tiga rangkaian dasar penguat transistor, yaitu penguat emitor bersama (common

emitter), basis bersama (common base) dan kolektor bersama (common collector). Pada
masing–masing rangkaian penguat tersebut salah satu dari ketiga kaki transistor merupakan
acuan terhadap tanah (ground) dari rangkaian dan merupakan elemen yang digunakan secara
bersama–sama oleh masukan dan keluaran. Secara umum, karakteristik dasar dari ketiga jenis
penguat tersebut adalah sebagai berikut.

Tabel 6. Karakteristik Rangkaian Dasar Penguat Transistor

Elemen Bersama Emitor Basis Kolektor

Impedansi Masukan Rendah Sangat Rendah Cukup Tinggi

Impedansi Keluaran Tinggi Sangat Tinggi Rendah

Penguatan Arus Tinggi Dibawah Satu Satuan Tinggi

Penguatan Tegangan Tinggi Sedang Rendah

Penguatan Daya Tinggi Tinggi Rendah

Hubungan Fasa Berbeda Fasa 180o Sefasa Sefasa
Keluaran terhadap

Masukan

5.2.1. Rangkaian Emitor Bersama
Rangkaian penguat ini paling luas penggunaannya. Sesuai dengan namanya, emitor

digunakan bersama–sama sebagai lajur sinyal masukan maupun keluaran. Sinyal masukan
diumpankan ke dalam rangkaian melalui basis dan emitor. Sementara itu sinyal keluaran
disalurkan melalui kolektor dan emitor. Suatu rangkaian emitor bersama yang sederhana
dapat dilihat pada Gambar 47 di bawah ini.

35

Gambar 47. Rangkaian Dasar Emitor Bersama

Besarnya nilai penguatan pada rangkaian dasar emitor Bersama dapat dihitung dengan

menggunakan rumus dibawah ini : Ai = IC
Ket : IB

Ai = Penguatan Arus

IC = Arus Kolektor (Ampere)

IB = Arus Basis (Ampere)

Dan rumus yang digunakan untuk menghitung besarnya penguatan tegangan pada

rangkaian Common Emitter sebagai berikut :

Av = Vout = VCE
Vin VBE

Ket :

Av = Penguatan Tegangan

VCE = Tegangan Kolektor-Emitor (Volt)

VBE = Tegangan Basis-Emitor (Volt)

Sedangkan, untuk rumus menghitung besarnya penguatan daya pada konfigurasi
Common Emitter dapat sebagai berikut :

Ap = Av. Ai
Ket :
Ap = Penguatan Daya

36

5.2.2. Rangkaian Basis Bersama
Pada rangkaian penguat basis bersama, elemen bersama untuk masukan dan keluaran

adalah basis. Sinyal masukan diumpankan pada emitor dan basis, sedangkan sinyal keluaran
disalurkan pada kolektor dan basis (Gambar 48).

Gambar 48. Rangkaian Dasar Basis Bersama

Seperti yang diketahui bahwa rangkaian basis bersama (common base) memiliki input

pada kaki emitor dan output pada kaki kolektor, maka rumus untuk penguatan arus, tegangan

dan dayanya dapat digunakan sebagai berikut.

Ai = IC ≅1
IE

Ket :

Ai = Penguatan Arus

IC = Arus Kolektor (Ampere)

IE = Arus Emitor (Ampere) Av = Vout = VCB
Ket : Vin VEB

Av = Penguatan Tegangan

VCB = Tegangan Kolektor-Basis (Volt)

VEB = Tegangan Emitor-Basis (Volt)

Ap = Av. Ai

Ket :

Ap = Penguatan Daya

37

Meskipun penguatan arusnya kecil, namun penguatan tegangannya besar, sehingga
secara keseluruhan penguatan dayanya cukup tinggi. Penggunaan umum dari rangkaian ini
adalah untuk pencocokan impedansi (impedance matching) karena impedansi masukannya
rendah dan impedansi keluarannya tinggi.

5.2.3. Rangkaian Kolektor Bersama
Konfigurasi dasar transistor yang ketiga adalah kolektor bersama. Sinyal masukan

diumpankan pada basis dan kolektor (Gambar 49). Perhatikan bahwa terminal positif dari
sumber tegangan ditanahkan, sehinggga semua tegangan kerja didalam rangkaian adalah
negatif dengan emitor pada potensial paling negatif.

Gambar 49. Rangkaian Dasar Kolektor Bersama

Untuk rumus pengutatan baik itu tegangan, arus dan daya pada konfigurasi common

kolektor ini dapat menggunakan rumus dibawah berikut ini :

Ai = IE
IB

Ket :

Ai = Penguatan Arus

IE = Arus Emitor (Ampere)

IB = Arus Basis (Ampere) Av = Vout = VEC ≅1
Ket : Vin VBC

Av = Penguatan Tegangan

VEC = Tegangan Emitor-Kolektor (Volt)

VBC = Tegangan Basis-Kolektor (Volt)

38

Ap = Av. Ai
Ket :
Ap = Penguatan Daya

Penguatan tegangan dari rangkaian ini selalu kurang dari 1, namun penguatan arusnya
cukup tinggi. Penggunaan rangkaian ini tidaklah sebanyak kedua rangkaian dasar
sebelumnya, karena penguatan dayanya rendah. Namun karena impedansi masukan yang
tinggi dan impedansi keluarannya yang rendah, maka rangkaian ini sering digunakan untuk
pencocokan impedansi.

5.2.4. Rangkaian Transistor
Sebelum kita menggunakan sebuah transistor pada suatu rangkaian, kita harus yakin

bahwa transistor yang akan digunakan tersebut dalam kondisi baik (tidak rusak). Untuk itu
diperlukan suatu pengujian ringan dengan menggunakan multimeter (ohmmeter).

Gambar 50. Simbol Dioda Ekivalen dari Transistor

Perhatikan gambar di atas, sebuah transistor dapat dianggap sebagai fungsi ekivalen
dari dua dioda yang dihubungkan seri.

5.3. TUGAS RUMAH
1. Sebutkan dan jelaskan tiga rangkaian dasar penguat transistor!
2. Jelaskan dengan gambar tiga rangkaian dasar penguat transistor!
3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan Analisa AC dan Analisa DC pada rangkaian
transistor!
4. Jelaskan penggunaan dari masing-masing rangkaian dasar penguat dalam kehidupan
sehari-hari!

39

5.4. ALAT DAN PERLENGKAPAN
1. Transistor BC 107
2. Sumber tegangan DC
3. Function generator
4. Osilloscope
5. Komponen Resistor 1 KΩ, 10 KΩ, 150 KΩ dan 220 KΩ
6. Capacitor 10 µF dan 47 µF
7. Potensiometer 10 KΩ dan 50 KΩ
8. Kabel – kabel penghubung

5.5. LANGKAH PERCOBAAN
5.5.1. Rangkaian Dasar Penguat Emitor Bersama

1. Buat rangkaian seperti gambar dibawah ini. Rangkai dengan benar transistor yang
digunakan (kaki – kakinya jangan terbalik). Periksalah terlebih dahulu semua alat ukur
yang digunakan, bila fusenya putus gantilah terlebih dahulu sebelum disambungkan ke
rangkaian.

Gambar 51. Percobaan Rangkaian Dasar Penguat Emitor Bersama

2. Lakukan pengamatan ringan atas kaki – kaki transistor dengan menggunakan Ohm Meter,
untuk menentukan posisi kolektor, basis, dan emitor. Bandingkan hasil pengamatan
saudara dengan standar dari kaki – kaki tersebut.

3. Atur sumber tegangan VCC sehingga mencaai tegangan 12 Volt. Kemudian atur tahanan
basis agar mengalir sebesar 100 µA. Jaga agar transistor tetap dalam kondsi aktif.

4. Periksa kondisi kerja transistor dengan memperhatikan / catat nilai – nilai IC dan VCE.
5. Nyalakan oscilloscope dan atur fokus serta intensitas cahayanya sehingga mudah dilihat /

diamati. Tempatkan probenya pada posisi / titik pengamatan yang benar

40

6. Atur keluaran dari generator fungsi sebesar 100 mV puncak – puncak dan masukan /
injeksikan ke rangkaian penguat.

7. Amati dan gambar bentuk gelombang masukan dan keluaran yang terjadi
8. Ubah besar arus basis (lebih besar / lebih kecil) sampai didapat gamba sinyal keluaran

yang cacat (terdistorsi)
9. Gambarlah sinyal keluaran yang cacat tersebut
10. Kembalikan Ib ke nilai semula. Naikan amplitude sinyal masukan secara bertahap dari mV

sampai 1 Vpeak dan catat besar amplitude keluaran yang dihasilkan penguat.
11. Matikan sumber tegangan dan generator fungsi

5.5.2. Rangkaian Dasar Penguat Basis Bersama
1. Buat rangkaian seperti gambar dibawah ini. Rangkai dengan benar transistor yang
digunakan (kaki-kakinya jangan terbalik).

Gambar 52. Percobaan Rangkaian Dasar Penguat Basis Bersama

2. Atur sumber tegangan VCC ke 12 Volt. Kemudian aturlah tahanan basis agar Ib mengalir
sebesar 100 μA. Jaga transistor dalam kondisi aktif

3. Periksalah kondisi kerja transistor dengan memperhatikan / catat nilai dari Ic dan VCE
4. Nyalakan osiloscope dan pasanglah penyidiknya pada titik pengamatan yang benar.
5. Pilihlah sinyal keluaran sinusoidal dari generator fungsi dan aturlah amplitudonya sebesar

100 mV puncak – puncak. Kemudian masukan / injeksikan ke rangkaian penguat.
6. Amati dan gambar bentuk gelombang masukan dan keluaran yang terjadi
7. Naikan amplitude sinyal masukan secara bertahap dari 100 mV sampai 1 V peak – peak

dan catat besar amplitudo keluaran yang dihasilkan penguat
8. Matikan sumber tegangan dan generator fungsi

41

5.5.3. Rangkaian Dasar Penguat Kolektor Bersama
1. Buat rangkaian seperti gambar dibawah ini. Rangkai dengan benar transistor yang
digunakan (kaki-kakinya jangan terbalik).

Gambar 53. Percobaan Rangkaian Dasar Penguat Kolektor Bersama.
2. Atur sumber tegangan VCC ke 12 Volt. Kemudian aturlah tahanan basis agar Ib mengalir

sebesar 100 μA. Jaga transistor dalam kondisi aktif
3. Periksalah kondisi kerja transistor dengan memperhatikan / catat nilai dari Ic dan Vce
4. Nyalakan osiloscope dan pasanglah penyidiknya pada titik pengamatan yang benar
5. Pilihlah sinyal keluaran sinusoidal dari generator fungsi dan aturlah amplitudonya sebesar

100 mV puncak – puncak. Kemudian masukan / injeksikan ke rangkaian pnguat.
6. Amati dan gambar bentuk gelombang masukan dan keluaran yang terjadi
7. Naikan amplitude sinyal masukan secara bertahap dari 100 mV sampai 1 V peak – peak

dan catat besar amplitudo keluaran yang dihasilkan penguat
8. Matikan sumber tegangan dan generator fungsi

42

5.6. DATA PENGAMATAN

5.6.1. Rangkaian Dasar Penguat Emitor Bersama

AF f (Hz) VCC (V) VCE (V) VBE (V) IC (mA) IB (mA)
Generator

5.6.2. Rangkaian Dasar Penguat Basis Bersama

AF f (Hz) VCC (V) VCB (V) VEB (V) IC (mA) IE (mA)
Generator

5.6.3. Rangkaian Dasar Penguat Kolektor Bersama

AF f (Hz) VCC (V) VCE (V) VBC (V) IE (mA) IB (mA)
Generator

5.7. TUGAS AKHIR
1. Hitunglah penguatan tegangan, penguatan arus dan penguatan daya dari masing-masing
rangkaian penguat yang anda amati dalam percobaan ini!
2. Rangkaian penguat yang manakah (dari hasil No.1) :
a. Penguatan arusnya paling besar!
b. Penguatan tegangannya paling besar!
c. Penguatan arusnya paling kecil!
d. Penguatan tegangannya paling kecil!
3. Jelakan gambar sinyal masukan dan keluaran yang diperoleh dengan menggunakan bahasa
anda sendiri!
4. Jelaskan mengapa pada masing-masing percobaan terdapat gelombang yang terpotong!

43

MODUL VI
SINGLE STAGE TRANSISTOR AMPLIFIER

6.1. TUJUAN
1. Mempelajari rangkaian single stage transistor amplifier.
2. Melakukan pengukuran penguatan tegangan.

6.2. TEORI MODUL
Dalam percobaan ini dilakukan pengukuran terhadap rangkaian transistor amplifier

yang menggunakan konfigurasi common emitter. Disini akan dibahas mengenai konfigurasi
rangkaian tersebut. Besaran-besaran penting yang diukur dalam percobaan ini adalah
penguatan tegangan, impedansi input, dan impedansi output.

Rangkaian penguat transistor dapat dianalisa dengan menggunakan Analisa AC dan
Analisa DC. Adapun Analisa AC mengubah rangkaian amplifier menjadi sederhana dengan
mengurangi semua sumber DC menjadi nol, menghubung singkat semua kapasitor, yang pada
akhirnya nantinya akan tinggal semua arus dan tegangan AC. Dan untuk Analisa DC berarti
kebalikannya, yaitu mengurangi semua sumber AC menjadi nol, kemudian membuka semua
kapasitor, dan yang tersisa nantinya hanya arus dan tegangan DC.

Dalam proses analisa AC nantinya kapasitor akan bersifat sebagai kapasitor coupling
dan bypass. Kapasitor coupling merupakan kapasitor yang melewatkan sinyal AC dari satu
titik yang tidak ditanahkan ke titik yang tidak ditanakan lainnya. Beda halnya dengan
kapasitor bypass, yang melewatkan sinyal AC dari satu titik yang tidak ditanahkan ke titik
yang ditanahkan. Kapasitor coupling dan bypass dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

(a) (b)
Gambar 54. Kapasitor (a) Coupling (b) Bypass

44

6.3. TUGAS RUMAH
1. Jelaskan yang dimaksud dengan analisa DC!
2. Bagaimana melakukan analisa AC pada rangkaian transistor?
3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan kapasitor coupling dan kapasitor bypass!
4. Apa yang anda ketahui mengenai transistor amplifier?
5. Apa yang dimaksud single stage transistor amplifier?

45

6.4. ALAT DAN BAHAN
1. Panel – panel penghubung
2. Power Supply
3. Multitester
4. Osciloscope
5. Function generator
6. Resistor 1 KΩ, 10 KΩ dan 150 KΩ
7. Potensiometer 10 KΩ
8. Transistor BC 107
9. Kapasitor 10 µF

6.5. LANGKAH PERCOBAAN
1. Buat rangkaian seperti gambar dibawah ini.

Gambar 55. Percobaan Single Stage Transistor Amplifier

2. Pasang suplai tegangan DC pada 24 Volt pada VCC
3. Ukur tegangan DC pada terminal – terminal transistor, ketiganya diukur terhadap ground

untuk menentukan titik kerja
4. Atur AF generator pada fungsi sinus dengan f = 1 kHz dan hubungkan pada rangkaian.
5. Atur keluaran AF generator sebesar 100 mVp-p
6. Hubungkan kanal 1 dari oscilloscope pada masukan rangkaian dank anal 2 pada

keluarannya
7. Perhatikan bentuk elombang, ukur tegangan masukan dan tegangan keluaran. Amati

pergeseran fasanya dan catat
8. Hubungkan potensiometer beban. Atur pada kedudukan maksimum

46

9. Atur potensiometer beban sehingga besarnya eo (peak to peak) menjadi setengah kali
harga eo tanpa beban.

10. Lepaskan potensiometer beban dan ukur tahanan potensiometer tersebut serta catat
11. Kembalikan VCC ke nol dan matikan AF generator

47

6.6. TABEL PENGAMATAN
6.6.1. Common Emitter Transistor Amplifier

Potensiometer Beban (R) = 10 kΩ

AFG = 4.00 VP-P / 1 kHz VB VC VE
Beban (RL)

Min

Max

6.6.2. Data Grafik pada Oscilloscope (Beban Min)

Channel Volt/DIV Time/DIV Tinggi Lebar Vin (V) Vout (V) Frekuensi
(Hz)
(V) (mS) (div) (div)

A

B

6.6.3. Data Grafik pada Oscilloscope (Beban Max)

Channel Volt/DIV Time/DIV Tinggi Lebar Vin (V) Vout (V) Frekuensi
(Hz)
(V) (mS) (div) (div)

A

B

6.7. TUGAS AKHIR
1. Hitunglah penguatan tegangan AC dari konfigurasi common emitter!
2. Kita mengenal konfigurasi common emitter, common base dan common collector pada
rangkaian transistor amplifier. Jelaskan ciri dan kelebihan masing–masing konfigurasi!
3. Sebutkan contoh penggunaan rangkaian dengan menggunakan masing–masing dari ketiga
konfigurasi!
4. Jelaskan pengaruh beban terhadap rangkaian Single Stage Transistor Amplifier!

48

DAFTAR PUSTAKA

Malvino, A., & Bates, D. (1987). Prinsip-Prinsip Elektronika. Jakarta: Penerbit Erlangga.
Malvino, A., & Bates, D. (2016). Electronic Principles. New York: McGraw-Hill.

49