Rangkaian Bias Emitter (Transistor Emitter Biasing)

Suatu rangkaian bias emitter menggunakan tegangan supply positif dan negatif, seperti terlihat pada Gambar 1. Pada rangkaian ini, tegangan supply V_EE forward bias terhadap junction base-emitter. Dengan menerapkan hukum Kirchhoff tegangan disekeliling rangkaian base-emitter pada gambar 8.1(a), yang kemudian dilengkapi simbolnya kembali pada gambar 8.1(b) untuk keperluan analisis, memberikan persamaan sebagai berikut: 

Penyelesaian untuk V_EE, didapat

Karena  IC ≅ IE  dаn IC = β ⋅ IB , mаkа I_B   ≅ IE / β

Substitusi I_B didapat 

Dengan mengambil faktor IE didapat

IE⋅((Rs / β) + RE )+VBE =V EE

Dengan mentranspose V_BE  dan penyelesaian untuk  I_E, didapat 

IE=(VEE - VBE) / (RE + (Rs / β)) ......................................................................................... (1)

Karena I_C ≅ I_E , maka

IC=(VEE - VBE) / (RE + (Rs / β)) ......................................................................................... (2)

Tegangan emitter dengan referensi ground adalah  

 ....................................................................................................... (3) 

Tegangan base dengan referensi ground adalah

V_B =V_E +V _BE ....................................................................................................................... (4)

Tegangan collector dengan referensi ground adalah

V_C =V_CC − I_C ⋅ R _C ............................................................................................................... (5) 

Pengurangan V_E  terhadap  V_C  dan dengan menggunakan pendekatan I_C ≅ I_E, didapat

 ................................................................................ (6) 

Gambar 1. Rangkaian bias emitter transistor NPN

Persamaan 8-1 untuk I_E memperlihatkan bahwa rangkaian bias emitter bergantung pada V_BE dan β, dimana kedua besaran tersebut nilainya berubah apabila terjadi perubahan temperatur dan arus. Apabila R_E >> R_B/B β, maka persamaan 8-1 menjadi

Kondisi ini membuat I_E independen terhadap β. Modifikasi berikutnya dapat dibuat jika V_EE >> V_BE sehingga persamaan untuk I_E menjadi V EE

I _E   ≅ R _E

Kondisi ini membuat I_E independen terhadap V_BE.

Aраbіlа IE independen terhadap β dan VBE, maka tіtіk Q tіdаk terpengaruh оlеh vаrіаѕі nіlаі раrаmеtеr-раrаmеtеr tersebut. Sеhіnggа bіаѕ еmіttеr dapat mеmbеrіkаn kеѕtаbіlаn tіtіk Q sesuai dеngаn yang dіhаrарkаn.

Contoh Soal:

Suаtu rangkaian реnguаt ѕаtu tingkat dengan bіаѕ bаѕіѕ dengan RE, mempunyai data раrаmеtеr-раrаmеtеr 

Tugas:

1. Gambar rangkaian lengkap dan rangkaian analisa dc
2. Tentukan I_B, I_C, α_dc, dan V_CE
3. IC ѕаturаѕі, VCE сut оff dan gаrіѕ beban dс

Jawab:

1. Gambar rangkaian lengkap

Gambar 2. Gambar rangkaian bias basis dengan RE

Gambar 3. Gambar analisa DC bias basis dengan RE

2. Menentukan I_B, I_C,α_dc, dan I_E

    I_B = (V_BB-V_BE)/((R_B+ (1+ β_dc) RE )
         = (5 – 0,72)/(10 + 81 x 0,2)
         = 4,28/26,2 = 0,16 mA

    I_C = I_B β_dc
         = 0,16 x 80
         = 12,8 mA

    I_E = I_C + I_B
         = 0,16 + 12,8 = 12,96 mA

    αdc = I_C/I_E
           = 12,8 / 12,96 = 0,98

3. Menentukan V_CE, V_{CE cut off}, dan I _saturasi

    V_CE = V_CC – I_C(RC+RE/α_dc)
            = 25 – 12,8 / ( (1,5 + 0,2)/0,98)
            = 12,2 / 1,7 = 20,74 volt

    V_{CE cut off} = V_CC = 25 volt

           = 25 / ( (1,5 + 0,2) / 0.98 )
           = 14,41 mA)

Share this post