- Untuk mempelajari Bias Stabilization
- Membuat rangkaian proteus
- Alat:
- Power supply
Battery dibutuhkan sebagai sumber daya energi agar rangkaian dapat bekerja.
- Bahan:
- Resistor
Resistor ini digunakan pada sebagai hambatan yang resistansinya ditentukan untuk tiap-tiap cabang. Besaran yang dipakai ada 1MOhm, 3,9kohm, dan 1,6kohm.
- Kapasitator
Kapasitor ini digunakan pada sebagai hambatan yang resistansinya ditentukan untuk tiap-tiap cabang. Besaran yang dipakai ada 0,05 miuF, 40 miuF.
- 2N3819
- Ground
4.12 Bias Stabilization
Stabilitas sistem adalah ukuran kepekaan jaringan terhadap variasi parameternya. Dalam penguat apa pun yang menggunakan transistor, IC arus kolektor sensitif terhadap masing-masing parameter berikut:
beta: meningkat dengan kenaikan suhu
VBE: menurun sekitar 7,5 mV per derajat Celcius (° C) peningkatan suhu ICO (arus saturasi balik): dua kali lipat dalam nilai untuk setiap kenaikan suhu 10 ° C.
Salah satu atau semua faktor ini dapat menyebabkan titik bias menyimpang dari titik operasi yang dirancang. Tabel 4.1 menunjukkan bagaimana level ICO dan VBE berubah dengan kenaikan suhu untuk transistor tertentu. Pada suhu kamar (sekitar 25 ° C) ICO 0,1 nA, sedangkan pada 100 ° C (titik didih air) ICO sekitar 200 kali lebih besar pada 20 nA. Untuk variasi temperatur yang sama, meningkat dari 50 menjadi 80 dan VBE turun dari 0,65 menjadi 0,48 V. Ingatlah bahwa IB cukup sensitif terhadap level VBE, terutama untuk level di luar nilai ambang batas.
Pengaruh perubahan arus bocor (ICO) dan penguatan arus () pada titik bias dc ditunjukkan oleh karakteristik kolektor emitor-umum pada Gambar 4.65a dan b. Gambar 4.65 menunjukkan bagaimana karakteristik kolektor transistor berubah dari suhu 25 ° C menjadi suhu 100 ° C. Perhatikan bahwa peningkatan arus bocor yang signifikan tidak hanya menyebabkan kurva naik tetapi juga peningkatan beta, seperti yang ditunjukkan oleh jarak antar kurva yang lebih besar. Titik operasi dapat ditentukan dengan menggambar garis beban dc rangkaian pada grafik karakteristik kolektor dan mencatat perpotongan garis beban dan arus basis dc yang diatur oleh rangkaian masukan. Titik sembarang ditandai pada Gambar 4.65a di IB 30 A. Karena rangkaian bias tetap menyediakan arus basis yang nilainya tergantung kira-kira pada tegangan suplai dan resistor basis, keduanya tidak dipengaruhi oleh suhu atau perubahan arus bocor atau beta, besaran arus basis yang sama akan ada pada suhu tinggi seperti yang ditunjukkan pada grafik Gambar 4.65b. Seperti yang ditunjukkan gambar, ini akan mengakibatkan titik bias dc bergeser ke arus kolektor yang lebih tinggi dan titik operasi tegangan kolektor-emitor yang lebih rendah. Secara ekstrim, transistor dapat menjadi jenuh. Bagaimanapun, titik operasi baru mungkin
sama sekali tidak memuaskan pada, dan distorsi yang cukup besar dapat terjadi karena pergeseran titik bias. Sirkuit bias yang lebih baik adalah salah satu yang akan menstabilkan atau mempertahankan bias dc yang awalnya ditetapkan, sehingga penguat dapat digunakan dalam lingkungan yang berubah suhu.
Faktor Stabilitas, S (ICO), S (VBE), dan S ()
Faktor stabilitas, S, didefinisikan untuk setiap parameter yang mempengaruhi stabilitas bias seperti yang tercantum di bawah ini:
menunjukkan bahwa faktor stabilitas akan mendekati level terendahnya saat RE menjadi cukup besar. Perlu diingat, bagaimanapun, bahwa pengendalian bias yang baik biasanya membutuhkan RB lebih besar dari RE. Oleh karena itu, hasilnya adalah situasi di mana tingkat stabilitas terbaik dikaitkan dengan kriteria desain yang buruk. Jelas, pertukaran harus terjadi yang akan memenuhi spesifikasi stabilitas dan bias. Menarik untuk diperhatikan pada Gambar 4.66 bahwa nilai S (ICO) terendah adalah 1, yang menunjukkan bahwa IC akan selalu meningkat pada tingkat yang sama atau lebih besar dari ICO.Untuk rentang di mana RB / RE berkisar antara 1 dan (beta + 1), faktor stabilitas akan ditentukan dengan
seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.66. Hasil penelitian menunjukkan bahwa konfigurasi emitor-bias cukup stabil ketika rasio RB / RE sekecil mungkin dan paling tidak stabil ketika rasio yang sama mendekati (beta + 1).
dan tingkat IB akan menurun. Hasilnya adalah efek stabilisasi seperti yang dijelaskan untuk konfigurasi bias emitor. Seseorang harus menyadari bahwa tindakan yang dijelaskan di atas tidak terjadi dalam urutan langkah demi langkah. Sebaliknya, ini adalah tindakan simultan untuk mempertahankan kondisi bias yang telah ditetapkan. Dengan kata lain, segera IC mulai naik jaringan akan merasakan perubahan dan efek penyeimbangan yang dijelaskan di atas akan terjadi.Konfigurasi yang paling stabil adalah jaringan bias pembagi tegangan pada Gambar 4.68d. Jika kondisi betaRE lebih dari 10R2 terpenuhi, tegangan VB akan tetap cukup konstan untuk mengubah level IC. Konfigurasi tegangan basis-ke-emitor ditentukan oleh VBE = VB - VE. Jika IC meningkat, VE akan meningkat seperti dijelaskan di atas, dan untuk VB konstan, tegangan VBE akan turun. Penurunan VBE akan membentuk level IB yang lebih rendah, yang akan mencoba mengimbangi peningkatan level IC.
Notasi IC1 dan beta1 digunakan untuk tentukan nilainya di bawah satu set kondisi jaringan, sedangkan notasi brta2 digunakan untuk menentukan nilai baru beta yang ditetapkan oleh penyebab seperti perubahan suhu, variasi beta untuk transistor yang sama, atau perubahan transistor.Konfigurasi bias tetap didefinisikan oleh S (beta) = IC1 / beta1 dan RB Persamaan. (4.68) dapat diganti dengan RTh untuk konfigurasi pembagi tegangan.Untuk konfigurasi umpan balik kolektor dengan RE = 0 ohm,
Example
4.28 Hitung faktor stabilitas dan perubahan IC dari 25 °C menjadi 100°C untuk transistor yang ditentukan oleh Tabel 4.1 untuk pengaturan emitor-bias berikut.
(a) RB/RE = 250 (RB = 250RE)
(b) RB/RE = 10 (RB = 10RE).
(c) RB/RE = 0.01 (RE = 100RB).
Jawab:
4.30 Tentukan ICQ pada suhu 100 ° C jika ICQ 2 mA pada 25 ° C. Gunakan transistor yang dijelaskan oleh Tabel 4.1, di mana 1 50 dan 2 80, dan rasio resistensi RB/RE 20.
Jawab:
Kesimpulannya, arus kolektor berubah dari 2 mA pada suhu kamar menjadi 2,25 mA pada 100 ° C, mewakili perubahan 12,5%.
Problem
1. Tentukanlah Ic dari rangkaian dibawah ini
Jawab:
27. Mengingat VC 8 V untuk jaringan Gbr. 4.89, tentukanlah berapa IB nya?
Jawab:
Soal Pilihan Ganda
1. Untuk bias emiter, tegangan pada resistor emiter sama dengan tegangan antara emiter dan:
a. Basisb. Emiterc. Kolektord. Grounde. Resistor
Jawab: D
2. Gain arus sebuah transistor ditetapkan sebagai rasio arus kolektor terhadap :
a. Arus basis
b. Arus emiter
c. Arus catu
d. Arus kolektor
e. Arus balik
Jawab: A
- Prosedur Percobaan
- Tambahkan alat dan bahan yang dibutuhkan pada library
- Susun pada schematic capture
- Hubungkan tiap-tiap komponen seperti gambar dibawah
- Run pada proteus (arah panah menunjukkan arah arus)
- Foto
Gambar 4.67
Gambar 4.68 (1)
Gambar 4.68 (2)
Gambar 4.68 (3)
Gambar 4.68 (4)
- Prinsip Kerja
Kolektor ke Bias DasarKolektor ke sirkuit bias dasar sama dengan sirkuit bias dasar kecuali bahwa resistor dasar RB dikembalikan ke kolektor.Sirkuit ini sangat membantu dalam meningkatkan stabilitas. Jika nilai IC meningkat, tegangan di seluruh RL meningkat dan karenanya VCE juga meningkat. Ini pada gilirannya mengurangi IB arus dasar. Tindakan ini agak mengkompensasi peningkatan asli.Nilai RB yang diperlukan untuk memberikan zero signal collector current IC dapat dihitung sebagai berikut.Metode Bias Pembagi TeganganDi antara semua metode penyediaan bias dan stabilisasi, metode bias pembagi tegangan adalah yang paling menonjol. Di sini, dua resistor R1 dan R2 dipekerjakan, yang terhubung ke VCC dan memberikan bias. Resistor RE yang digunakan dalam emitor memberikan stabilisasi.Pembagi tegangan nama berasal dari pembagi tegangan yang dibentuk oleh R1 dan R2. Penurunan tegangan di R2 ke depan bias persimpangan base-emitter. Ini menyebabkan arus dasar dan karenanya kolektor aliran arus dalam kondisi sinyal nol.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar