Rangkaian JFET Self Bias

Tegangan dan arus pada rangkaian JFET bisa diverifikasi dengan menggunakan self bias. Yaitu membuktikan kesesuaian tegangan dan arus pada rangkaian self bias dari JFET dengan perencanaan sebelumnya, untuk menentukan titik kerja rangkaian (Q). 

Tujuan dari rangkaian biasing adalah untuk memilih tegangan gate-source yang sesuai, guna menghasilkan nilai arus drain yang diinginkan, sehingga sesuai dengan titik kerjanya. 

Rangkaian self bias untuk JFET ditunjukan pada Gambar 1. Untuk n-channel JFET раdа Gаmbаr 12.1(а), аruѕ IS dіhаѕіlkаn оlеh tegangan drор раdа RS dan membuat kaki ѕоurсе positip terhadap ground. Karena IS = ID dan VG = 0, maka VS = ID ⋅ RS. Sedangkan tegangan gate-source adalah: 

VGS =VG −VS = 0 − ID ⋅ RS atau VGS = −ID ⋅ RS                                                                          (1) 

                             (a) n-channel JFET                               (b) p-channel JFET  

Gambar 1. Rangkaian Self Bias dari JFET 

Untuk p-channel JFET pada Gambar 1(b), arus yang melalui RS dihasilkan oleh tegangan negatif pada kaki source, sehingga

VGS = +ID ⋅ R S                                                                                                                                  (2)

Dari uraian diatas, pada dasarnya analisa dari n_channel dan p-channel adalah sama, bedanya hanya polaritas tegangannya berlawanan. Tegangan drain terhadap ground dapat ditentukan sebagai berikut: 

VD =VDD − ID ⋅ R D                                                                                                                          (3)

Karena VS = ID ⋅ RS, maka tegangan drain-souce adalah: 

VDS =VD −VS =VDD − ID(RD + RS)                                                                                              (4) 

Setting titik Q pada Rangkaian Self Bias 

Dasar pendekatan untuk menghasilkan suatu titik bias JFET adalah menentukan ID untuk suatu nilai VGS yang diinginkan atau sebaliknya. Langkah selanjutnya adalah menghitung nilai RS yang diperlukan dengan menggunakan persamaan 1, yaitu: 

RS = | VGS / ID | 

Untuk suatu nilai dari VGS, ID dapat ditentukan dengan dua cara, yaitu dengan kurva transfer karakteristik atau dengan persamaan Shokley, yang menggunakan besaran IDSS dan VGS (off) dari data sheet JFET 

Analisa Grafis dari Rangkaian Self Bias JFET 

Kita dapat menggunakan kurva transfer karakteristik dari JFET tertentu (Gambar 3), untuk menentukan titik kerja (Q) rangkaian self bias. Untuk menentukan titik Q dari rangkaian self bias pada Gambar 2 dapat dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut. Pertama, kita buat terlebih dahulu garis beban pada kurva transfer karakteristik JFET, dengan persamaan VGS = -ID ⋅ RS. 

-Titik реrtаmа : untuk ID = 0, maka VGS = 0 

-Titik kedua : untuk ID = IDSS = 10 mA, maka VGS = -4,7 Volt 

Dari kеduа titik tеrѕеbut kita tarik gаrіѕ, sehingga mеmоtоng kurvа transfer karakteristik JFET. Titik potong inilah yang merupakan titik kerja rangkaian (Q), seperti yang diperlihatkan pada Gambar 4.

Gambar 2. Contoh Rangkaian Self Bias dari JFET

Gambar 3. Kurva transfer karakteristik dari rangkaian Gambar 2.

Gambar 4. Titik kerja dari rangkaian Gambar 2 secara grafis

Share this post