7.3 Self-Bias Configuration





1. Pendahuluan[Back]

konfigurasi diri bias (self-bias configuration) merujuk pada teknik atau metode yang digunakan untuk mengatur tegangan atau arus dalam suatu rangkaian elektronik secara otomatis. Konfigurasi ini memungkinkan rangkaian untuk menyesuaikan diri terhadap perubahan kondisi operasi atau lingkungan tanpa memerlukan intervensi eksternal.

Konfigurasi diri bias umumnya digunakan dalam berbagai aplikasi elektronika, termasuk penguatan sinyal, penguat daya, dan sistem kontrol. Tujuan utamanya adalah untuk memastikan stabilitas operasi dan kinerja optimal dari suatu rangkaian elektronik.

Konfigurasi diri bias juga dapat diterapkan dalam rangkaian sensor dan detektor, di mana tegangan atau arus bias disesuaikan secara otomatis berdasarkan pada perubahan lingkungan atau karakteristik input. Hal ini memungkinkan sensor atau detektor untuk memberikan respons yang stabil dan akurat terhadap perubahan yang terjadi.

Dengan adanya konfigurasi diri bias, rangkaian elektronika dapat menjadi lebih andal, efisien, dan adaptif terhadap perubahan lingkungan atau kondisi operasi. Ini merupakan salah satu aspek penting dalam desain sistem elektronika modern yang menuntut kinerja yang tinggi dan keandalan yang baik.

2. Tujuan[Back]

  • Untuk menyelesaikan tugas elektronika yg diberi oleh Bapak Darwison, M.T.
  • Untuk memahami materi tentang self-bias configuration

3. Alat dan Bahan[Back]

    
Alat :
a. )    Voltmeter



    b. )    Amperemeter

  


Bahan :


 a. )       Resistor


    b. )    Kapasitor



    c.)    Baterai


    d.)    Ground






4. Dasar Teori[Back]

      Konfigurasi fixed-bias memiliki kelemahan yang jelas karena membutuhkan dua sumber usia volt dc. Pengontrol tegangan gerbang-ke-sumber  ditentukan oleh tegangan yang melintasi resistor RS yang dimasukkan dalam kaki sumber konfigurasi seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7.8.


    Untuk analisis DC, kapasitor dapat digantikan dengan "open circuit" dan resistor RG dapat diganti dengan menghubung singkatkannya yang demikian IG = 0A. Hasilnya adalah jaringan  yang penting untuk analisa DC seperti pada gambar 7.9 berikut.

    Arus yang melewati RS  merupakan arus sumber IS , tetapi IS = ID dan
VRS = IDRS

Untuk mengidentifikasi loop tertutup pada Gambar 7.9, kita bisa mendapatkannya dengan

-VGS-VRS=0

VGS=-VRS

dan,

VGS = -IDRS

Perhatikan dalam hal ini bahwa VGS adalah fungsi dari arus keluaran ID dan besarnya tidak tetap seperti yang terjadi untuk konfigurasi bias tetap. 

Persamaan diatas didefinisikan oleh konfigurasi rangkaian, dan persamaan Shockley berhubungan dengan jumlah input dan output perangkat. Kedua persamaan menghubungkan dua variabel yang sama,  ID dan VGS, memungkinkan adanya solusi matematika atau grafis. Solusi matematis dapat diperoleh hanya dengan mengganti diatas menjadi Persamaan Shockley sebagai berikut:  

Dengan melakukan proses kuadrat, maka diperoleh persamaan berikut :

Dari persamaan kuadrat diatas kemudian didapatlah solusi untuk ID. Dari sini kita dapat membuat sebuah grafik dri persamaan ini. Paling banyak kondisi yang jelas untuk diterapkan adalah ID = 0 A karena menghasilkan VGS = -IDRS = (0 A) RS = 0 V. Untuk grafik, oleh karena itu, satu titik pada garis lurus didefinisikan oleh ID = 0 A dan VGS = 0 V, seperti pada grafik .

Pada grafik mensyaratkan nilai kelima VGS atau ID dipilih dan nilai yang sesuai dari kuantitas lainnya ditentukan oleh grafik. Nilai yang dihasilkan dari ID dan VGS kemudian akan menentukan titik lain pada garis lurus dan memungkinkan gambar lurus. Contohnya :

Hasilnya adalah titik kedua untuk plot garis lurus seperti yang ditunjukkan pada gambar garis self-bias  . Garis lurus sebagaimana didefinisikan oleh grafik diatas kemudian ditarik dan titik tenang diperoleh di persimpangan plot garis lurus dan kurva karakteristik perangkat. Nilai-nilai quiescent dari I D dan V GS kemudian dapat ditentukan dan digunakan untuk menemukan jumlah bunga lainnya. Tingkat V DS dapat ditentukan dengan menerapkan hukum tegangan Kirchhoff ke output sirkuit, dengan hasil bahwa;



5. Percobaan[Back]

A) Prosedur

. Prosedur percobaan 
  • Untuk membuat rangkaian ini, pertama, siapkan semua alat dan bahan yang bersangkutan, di ambil dari library proteus
  • Letakkan semua alat dan bahan sesuai dengan posisi dimana alat dan bahan terletak.
  • Tepatkan posisi letak nya dengan gambar rangkaian
  • Selanjutnya, hubungkan semua alat dan bahan menjadi suatu rangkaian yang utuh 
  • Lalu mencoba menjalankan rangkaian , jika tidak terjadi error, maka motor akan bergerak yang berarti rangkaian bekerja



B) Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

Pada konfigurasi ini, kita menggunakan transistor tipe NPN, dengan sinyal input dihubungkan ke basis transistor, sumber tegangan positif (Vcc) dihubungkan ke kolektor, dan ground (0V) dihubungkan ke emitor.

Untuk mengontrol aliran arus antara kolektor dan emitor, kita perlu membatasi arus basis (IB) melalui resistor basis (RB). Selain itu, resistor emitor (RE) juga digunakan untuk memperkenalkan umpan balik negatif dari arus emitor dan menjaga stabilitas bias.

Ketika arus basis (IB) mengalir melalui transistor, terjadi penguatan sinyal dan menghasilkan arus kolektor (IC). Arus kolektor (IC) dialirkan dari kolektor menuju sumber tegangan positif (Vcc), sementara arus emitor (IE) adalah jumlah dari arus basis (IB) dan arus kolektor (IC) yang dialirkan melalui resistor emitor (RE) menuju ground.



Rangkain 7.9

Prinsip Kerja: Sebuah konfigurasi self bias yang diberi sumber tegangan drain dan arus dari tegangan drain mengalir ke kaki source lalu ke resistor source dan berakhir di ground



Rangkaian 7.8

Prinsip Kerja: Konfigurasi basis umum atau Common-Base Configuration menggunakan sebuah sinyal yang terhubung ke terminal emitor. Pengaplikasian rangkaian ini menggunakan sebuah transistor yang menghubungkan antara beban, baterai, dan juga kapasitor elektrolit. Perhitungan nilai besaran pada konfigurasi ini menggunakan hukum tegangan Kirchhoff. Domain AC pada konfigurasi ini memiliki nilai impedansi input yang sangat rendah dan impedansi output yang tinggi.





Rangkaian 7.12

Prinsip Kerja: Sebuah konfigurasi self bias yang diberi sumber tegangan drain dan arus dari tegangan drain mengalir ke kaki source lalu ke resistor source dan berakhir di ground



C) Video Simulasi

a.


b.


c. 




6. Download File[Back]


Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Postingan (Atom)

   BAHAN PRESENTASI UNTUK MATA KULIAH ELEKTRONIKA 2024 Oleh  : MUHAMMAD RHAKA AULIA (2310953009) Dosen Pengampu  : Dr. Darwison, MT Referens...

  • (tanpa judul)
       BAHAN PRESENTASI UNTUK MATA KULIAH ELEKTRONIKA 2024 Oleh  : MUHAMMAD RHAKA AULIA (2310953009) Dosen Pengampu  : Dr. Darwison, MT Referens...