3.13 Computer Analysis



 1. Pendahuluan[kembali]

Secara umum transistor terbagi menjadi dua macam yaitu transistor bipolar dan unipolar. Bipolar adalah transistor yang membawa muatan listrik berupa hole dan e-. Transistor bipolar ada dua tipe yaitu NPN dan PNP. Transistor unipolar merupakan transistor yang membawa muatan listrik berupa hole atau e- . Transistor unipolar ada dua tipe yaitu channel n dan Channel p.

Karakteristik transistor dipelajari melalui analisis hubungan antara tegangan dan arus pada terminalnya. Parameter penting seperti gain arus, gain tegangan, dan transkonduktansi menentukan kinerja transistor dalam suatu rangkaian.

Transistor PNP dan NPN adalah dua jenis transistor bipolar yang sangat umum digunakan dalam elektronika. Perbedaan utama antara keduanya adalah arah arus dan tipe pembawa muatan mayoritas yang digunakan dalam operasinya. Meskipun beroperasi secara berlawanan, keduanya memiliki aplikasi yang serupa dalam penguatan sinyal dan pengalihan daya dalam rangkaian elektronika.

Pada analisis kali ini kita menggunakan transistor bertipe NPN. NPN sendiri merupakan transistor tipe bipolar yang membawa muatan listrik berupa hole dan e- .

 2. Tujuan[kembali]

  • Mampu menganalisis karkteristik transistor
  • Mampu menganalisis jenis transistor
  • Mampu membuat rangkaian resistor pada proteus
  • Mampu menganalisis rangkaian

 3. Alat dan Bahan[kembali]

Alat:
a. Voltmeter

Voltmeter merupakan alat ukur yang berfungsi untuk mengukur besar tegangan yang mengalir pada suatu rangkaian dengan cara dihubungkan secara paralel dengan sebuah sumber tegangan atau komponen rangkaian.

b. Amperemeter

Amperemeter merupakan alat ukur listrik yang berfungsi untuk mengukur arus listrik dalam suatu rangkaian. Amperemeter dipasang secara seri dalam rangkaian sehingga seluruh arus yang mengalir melewati amperemter.


Bahan:
1. Transistor


Transistor adalah komponen elektronik berbahan semikonduktor yang memiliki tiga terminal (kaki), dan berfungsi sebagai alat vital dalam berbagai rangkaian elektronik modern. Fungsi utamanya adalah untuk memperkuat atau mengalihkan (switch) sinyal elektronik dan daya listrik.

2. Resistor 


Resistor adalah komponen elektronik pasif yang menghasilkan hambatan terhadap aliran arus listrik dalam suatu rangkaian. Hambatan ini disebut resistansi, diukur dalam ohm (Ω). Semakin tinggi resistansi resistor, semakin besar hambatan yang diberikan terhadap arus.

3. Ground


Ground merupakan referensi titik nol atau titik referensi tegangan. Ground berfungsi untuk menjaga rangkaian dengan memberikan jalur untuk arus yang berlebih atau bocor kembali ke bumi.

4. Baterai


Baterai berfungsi sebagai sumber penyedia energi listrik. Baterai menyimpan energi kimia dan dapat mengubahnya menjadi energi listrik yang dapat digunakan untuk menghidupkan perangkat elektronik atau sistem lainnya dalam rangkaian.

 4. Dasar Teori[kembali]

Cadence OrCAD merupakan prosedur untuk memperoleh karakteristik transistor menggunakan Windows PSpice yang harus diperiksa. Transistor terdapat di pustaka EVAL dan dimulai dengan huruf Q. Pustaka tersebut mencakup dua transistor npn, dua transistor pnp, dan dua konfigurasi Darlington. 

Fakta bahwa ada serangkaian kurva yang ditentukan oleh level IB akan mengharuskan sapuan nilai IB (sapuan bersarang) terjadi dalam sapuan tegangan kolektor-ke-emitor. Namun, ini tidak diperlukan untuk diode karena hanya akan menghasilkan satu kurva.


Pada gambar 3.34. Jaringan digunakan untuk mendapatkan karakteristik kolektor dari transistor Q2N2222. Jaringannya dibuat menggunakan prosedur yang sama pada materi Aplikasi Dioda.

Tegangan Vcc akan membentuk sapuan utama, sedangkan Vbb akan menentukan sapuan bersarang. Untuk referensi di masa mendatang, perhatikan panel di kanan atas bilah menu dengan kontrol gulir saat membangun jaringan. Opsi ini memungkinkan kita untuk mengambil elemen yang telah digunakan sebelumnya. Misalnya, jika Anda menempatkan rsistor beberapa elemen yang lalu, cukup kembali ke bilah gulir dan gulir hingga resistor R muncul. Klik lokasi sekali dan resistor akan muncul di layar. 

Setelah jaringan ditetapkan seperti gambar 3.34, pilih kunci Profil Simulasi Baru dan masukan OrCAD3-1 sebagai nama. Kemudian pilih Buat untuk mendapatkan kotak dialog Pengaturan Simulasi. Jenis Analisis akan di DC Sweep, dengan Variable Sweep menjadi Sumber Tegangan. Masukan Vcc sebagai nama sumber tegangan sapuan dan pilih Linear untuk sapuan. Nilai Mulai adalah 0 V, nilai Akhir adalah 10 V, dan kenaikan sebesar 0,01 V.

Penting untuk tidak memilih x di sudut kanan atas kotak untuk meninggalkan kontrol pengaturan. Pertama-tama kita harus memasukkan variabel sapuan bersarang dengan memilih sapuan sekunder dan memasukan Vbb sebagai sumber tegangan yang akan di sapu. Sekali lagi, ini akan menajadi sapuan Linear. Nilai Vbe sebesar 0,7 V.



Jika nilai Akhir adalah 10,7 V sesuai dengan arus 100 mikro A. Kenaikan diatur pada 2 V, sesuai dengan perubahan arus berbasis 20 mikro A. Kedua sapuan sekarang disetel, tetapi sebelum meninggalkan kotak dialog pastikan kedua sapuan diaktifkan dengan mencentang kotak di sebelah setiap sapuan. Seringkali setelah memasuki sapuan kedua, pengguna gagal membuat sapuan kedua sebelum meninggalkan kotak dialog. Setelah keduanya dipilih, Jalankan PSpice. Hasilnya akan berupa grafik dengan tegangan Vcc bervariasi dengan 0 V ke 10 V. 


Untuk membuat kurva, terapkan urutan Trace-Add. Trace untuk mendapatkan kotak dialog Add Trace, Pilih IC (Q1), arus kolektor transisto untuk sumbu vertikal. Lalu OK, dan karakteristik akan mucul. Sayangnya, bagaimanapun mereka meluas dari -10 mA hingga +20 mA pada sumbu vertikal. Ini dapat diperbaiki dengan urutan Plot-Axix Settings,yang lagi-lagi akan menghasilkan koak dialog Axis Settings. Pilih Y-Axis dan di bawah Rentang Data pilih Ditentukan Pengguna dan tetapkan rentang sebagai 0-20 mA. OK, dan plot dari gambar 3.35 akan muncul. Label pada plot dapat ditambah menggunakan versi produksi sion dari OrCAD.

Seperti dioda, parameter di bagian perangkat lainnya akan memiliki efek nyata pada kondisi pengeoperasian. Jika kita kembali ke spesifikasi transistor menggunakan Edit-Spice Model untuk mendapatkan kontak dialog Demo Editor Model PSpice, kita harus menghapus nilai Bf. Pastikan untuk meninggalkan tanda kurung di sekitar Bf selama proses penghapusan. Ketika Anda keluar dari kontak dialog Model Editor/16.3 akan muncul untuk meminta Anda menyimpan perubahan. Itu disimpan sebagai OrCAD 3-1 dan sirkuit disimulasikan lagi untuk mendapatkan karakteristik gambar 3.36.


Perhatikan dahulu bahwa kurva semuanya horizontal, artinya elemen tersebut tidak memiliki resesif apa pun karakteristiknya. Selain itu, jarak yang sama dari seluruh kurva mengungkapkan bahwa beta adalah sama dimana-mana. 
          
Nilai sebenarnya dari analisis di atas adalah unuk mengenali bahwa meskipun beta mungkin tersedia, kinerja sebenarnya dari perangkat akan sangat bergantung pada parameter lainnya. Asumsikan perangkat ideal selalu merupakan titik awal yang baik, tetapi jaringan yang sebenarnya menyediakan sebuah rangkaian hasil yang berbeda.

Simulasi  dengan PSpice memungkinkan kita untuk melakukan analisis-analisis DC bias, DC sweep, AC analysis, dan transient.

 5. Percobaan[kembali]

    a) Prosedur[kembali]

  • Untuk membuat rangkaian ini, pertama, siapkan semua alat dan bahan yang bersangkutan, di ambil darilibrary 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 [kembali]

 Prinsip kerja

  1. Menggunakan 2 Baterai dengan masing-masing tegangan 2.7v dan 0.7v
  2. Satu transistor NPN 
  3. Tiga buah Ground
  4. Satu resistor dengan besar 100R
  5. Osiloskop, berfungsi untuk memproyeksikan frekuensi dan sinyal listrik dalam sebuah grafik
  6. Osiloskop dipasangkan pada rangkaian, sambungan pertama dipasangkan diantara baterai satu dan resistor atau base 1 dan sambungan ke dua dipasangkan antara baterai dua dan transistor
  7. Sebuah osiloskop yang bersfungsi untuk memproyeksikan frekuensi dan sinyal listrik dalam sebuah grafik
  8. sebuah amperemeter yang akan digunakan untuk mengukur arus pada rabgkaian
  9. Sambungkan GROUND 1 dengan Baterai 1 
  10. Dilanjutkan dengan menghubungkan resistor 
  11. Setelah resistor,sambungkan transistor NPN 
  12. Sambungan atas transistor NPN dengan Baterai 2 dilanjutkan dengan GROUND 3
  13. Dan sambungan bawah transistor NPN langsing dengan GROUND 2
  14. Untuk mengecek arus pada rangkaian,sambungkan amperemeter secara seri dengan hambatan,seperti pada gambar yang  letaknya berada di antara hambatan dengan transistor
  15. Jika terdapat arus pada rangkaian,maka ketika kita menyalakan rangkaian akan muncul jumlah arus yang mengalir pada resistor.

    c) Video Simulasi [kembali]

 6. Download File[kembali]

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Gambar
  BAHAN PRESENTASI UNTUK MATA KULIAH  ELEKTRONIKA 2024 Nama : Halwa Meidola Beniska NIM : 2310951001 Dosen Pengampu : Dr. Darwison, MT Referensi : a. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”, Jilid 1, ISBN: 978-602-9081-10-7, CV Ferila, Padang  b. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”,Jilid 2,  ISBN: 978-602-9081-10-8, CV Ferila, Padang c. Robert L. Boylestad and Louis Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, Pearson, 2013  d. Jimmie J. Cathey, Theory and Problems of Electronic Device and Circuit, McGraw Hill, 2002. e. Keith Brindley, Starting Electronics, Newness 3rd Edition, 2005 f. Ian R. Sinclair and John Dunton, Practical Electronics Handbook, Newness, 2007. g. John M. Hughes, Practical Electronics: Components and Techniques, O’Reilly Media, 2016.
Read more »