1. Tujuan
- Mengetahui cara kerja curve tracer untuk konfigurasi FET
- Dapat membaca diagram VI pada curve tracer dengan konfigurasi FET
2. Aat dan Bahan
a) alat
b) bahan
3. Dasar Teori
a) akat
1, 1. Power suplly DC ( 9 volt )
Power supply berfungsi sebagai sumber energi yang digunakan dalam simulasi ini sebesar 3.7 V
2. Solder
b) bahan
1. resistor
Spesifikasi
Menghambat daya hingga 220. Resistor yang digunakan dalam percobaan ini bernilai 500 ohm
2. Transistor FET (2N3458)
Pin Configuration
Pin Name Deskripsi
Gate Mengontrol arus pada drain (arus output)
Drain Tempat keluarnya arus output
Source Arus mengalir melalui source
Transistor ini merupakan transistor yang memiliki channel N
3. Timah
Berfungsi sebagai alat perekat komponen
4. LED (Light emitting diode)
Disini kita menggunakan LED berwarna hijau
3. Dasar Teori
a) Battery
Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan oleh suatu perangkat Elektronik. Merupakan salah satu sumber untuk tegangan DC
b) resistor
Resistor atau disebut juga dengan Hambatan adalah komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. Satuan nilai Resistor atau Hambatan adalah Ohm. Nilai Resistor biasanya diwakili dengan kode angka ataupun gelang warna yang terdapat di badan resistor. Hambatan resistor sering disebut juga dengan resistansi atau resistance.
Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :
Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn
Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :
1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn
Cara lain untuk menentukan nilai resistor adalah dengan cara melihat gelang warnanya, tabel dibawah merupakan tabel cara menentukan nilai pada setiap warna di resistor tersebut
Dan untuk menentukan nilai di setiap gelang resistor adalah sebagai berikut:
Sumber: https://teknikelektronika.com/cara-menghitung-nilai-resistor/
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1 (pertama)
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-3 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)
Merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-3 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)
Merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut
c) Transistor N channel
ransistor sebenarnya berasal dari kata “transfer” yang berarti pemindahan dan “resistor” yang berarti penghambat. Dari kedua kata tersebut dapat kita simpulkan, pengertian Transistor adalah pemindahan atau peralihan bahan setengah penghantar menjadi suhu tertentu
Transistor terdiri dari 2 macam yakni BJT dan FET. Transistor yang akan digunakan dalam rangkaian ini adalah transistor FET atau Field Effect Transistor. Transistor FET memiliki 3 terminal antara lain terminal G (gate), S (souce), dan drain (D). Transistor FET berdasarkan channelnya dibagi menjadi 2 macam, yakni n-channel dan p-channel.
5.5 Instrumentation
Bagian instrumentation merupakan sub chapter pada bab Field Effect Transistors (FET), maka dari itu kita terlebih dahulu harus mengetahui tentang apa itu FET. FET merupakan kependekan dari Field Effect Transistors merupakan sebuah varian dari transistor. Secara fundamental, FET tidak jauh berbeda dari BJT, mereka merupakan komponen 3 terminal yang dapat berfungsi untuk mengalirkan arus. Perbedaan mereka terdapat pada sifat pengontrolannya, yang dimana arus output pada BJT dikontrol oleh arus input, sementara arus output dari FET dikendalikan oleh tegangan input. Perbedaan yang lain terdapat pada kepolarannya, BJT bersifat bipolar yang artinya sifat konduksi siatur oleh 2 macam charge carriers, baik itu elektron atau hole. Sementara FET bersifat unipolar, yang artinya sifat konduktansinya hanya diperngaruhi 1 macam tipe carrier yang dapat berupa elektron ataupun hole
Selanjutnya kita akan masuk ke dalam bagian instrumentation. Inatrumentation memiliki arti kata yang berarti sebuah alat. Untuk FET. Kita dapat menggunakan curve tracer unruk menampilkan karakteristik dari bagian drain dari sebuah FET jika diatur dengan sedemikian rupa. Untuk curve tracer FET, bagian horizontal merupakan bagian yang mengatur tegangan (dalam Volts), dan bagian vertikal mengatur arus (dalam miliamper), Dimana setiap kotak dibagian vertikal menandakan perubahan arus sebesar 1mA dan kotak dibagian horizontal menandakan perubahan sebesar 1 volt.
Untuk gambar curve tracer FET dengan konfigurasi terminal N, dapat dilihat sebagai berikut:
Setelah menganalisa nilai kurva, didapat bahwa nilai VP tidak bisa langsung didapatkan. Namun, kita dapat menggunakan estimasi untuk mendapatkan kisaran nilainya.
Hal ini dapat dilakukan dengan melihat karakterisitik pada gambar di atas. Ketika ID = IDSS/2, dan VGS = 0.3VP. Kita dapat bahwa ID = IDSS/2 = 9mA/2 = 4.5 Ma. dan untuk VP nya didapat dengan VP = VGS/0.3 = -0.9/0.3 = -3V. Didapat bahwa VGS = -2V, maka:
Sehingga arus yang mengalir dalam drain saat VGS = -2 adalah sebesar 1mA.
b. Problem
1. Menggunakan karakteristik 5.21, carilah ID saat VGS = - 0.7 V dan VDS = 10 V.
Jawab : Untuk mencari niali ID, terlebih dahulu kita harus mencari nilai untuk VP dengan rumus:
VP = VGS/0.3
VP = -0 7V/0.3
VP = -2.33 V
Setelah mencari VP, maka kita langsung dapat mencari nilai ID dengan menggunakan rumus :
ID = 9 mA ( 1 - -0.7/-2.33)2
ID = 4.5 mA
Jadi arus yang mengalir saat itu adalah sebesar 4.5 mA
c. Example (soal pilgan)
1. Menggunakan karakteristik 5.21, carilah nilai ID saat VGS = -0.5 dan untuk VDS = 10V
A. 4.38 mA C. 4.36 mA E. 4.32 mA
B. 4.39 mA D. 4.35 mA
Jawaban :
Untuk mencari nilai ID, sebaiknya dicari nilai VP terlebih dahulu, untuk mencari nilai VP, dapat dengan rumus:
VP = VGS/0.3
VP = -0 5V/0.3
VP = -1.666 V
Setelah mencari VP, maka kita langsung dapat mencari nilai ID dengan menggunakan rumus :
ID = 9 mA ( 1 - -0.5/-1.66)2
ID = 4.39 mA
Berdasarkan jawaban di atas, nilai dari arus ID yang mengalir adalah sebesar 4.39 mA, makaa jawabannya adalah B. 4,39 mA
4. Percobaan
a) Prosedur percobaan
1. Siapkan alat dan bahan seperti yang diinstruksikan di atas
2. Pasang komponen sesuai dengan gambar dibawah
3. Lalu pasang amperemeter dan voltmeter untuk mengukur arus dan tegangan pada rangkaian tersebut
4. Lakukan 2 kali percobaan. Yang pertama saat VGS = 0V. dan yang kedua saat VGS memiliki nilai (negarif untuk transistor chanel n)
5. Bandingkan arus yang didapat pada amperemeter
b) rangkaian simulasi
i. Foro rangkaian
1) Ketika VGS = 0V
a) ketika saklar dibuka
b) ketika saklar ditutup
ii. Video simulasi
5. Link download
Link Download
6. Referensi
1. Boylestad, R. and Nashelsky, L., 2013. Electronic devices and circuit theory. Upper Saddle River, N.J.: Pearson Prentice Hall.
2.(Malvino, A. and Bates, D., 2016. Electronic principles. New York: McGraw-Hill Education.)
3.Dickson, Kho,. 2014. Cara mengukur nilai resistor. https://teknikelektronika.com/cara-menghitung-nilai-resistor/). (Diakses pada 5 Februari 2021)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar