CHAPTER 4 : DC BIASING-BJTs

4.7 EMITTER-FOLLOWER CONFIGURATION

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan
3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori
5. Percobaan

6. Download File

1.Pendahuluan[Back]

        Materi ini akan membahas tentang konfigurasi emitter-follower atau common collector, konfigurasi emitter-follower  adalah salah satu dari tiga konfigurasi dasar transistor bipolar. Dalam konfigurasi ini, titik tengah rangkaian dihubungkan langsung ke sumber tegangan atau ground, sedangkan sinyal input diterapkan pada basis transistor dan sinyal output diambil dari titik emitter. 

        Emitter follower juga disebut "common collector" karena dalam konfigurasi ini, terminal kolektor transistor terhubung langsung ke sumber tegangan atau ground, dan sinyal input dan output dibagi oleh terminal emitter. Dalam arti ini, terminal kolektor "membagikan" atau "menjadi umum" untuk sinyal masukan dan keluaran, sehingga dikenal sebagai "common collector". Dalam hal ini, kolektor berfungsi sebagai terminal umum, sementara emitter sebagai output dan basis sebagai input.

2. Tujuan[Back]

• Dapat memahami prinsip kerja transistor dan konsep dasar dalam rangkaian listrik.
• Membantu dalam analisis rangkaian yang lebih kompleks.
• Dapat memahami cara mengukur level tegangan penting dari konfigurasi transistor BJT untuk menentukan apakah arus beroperasi dengan benar

3. Alat dan Bahan[Back]

A. Alat : 

a. Voltmeter

        DC voltmeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur besar tegangan pada suatu komponen. Cara menggunakannya adalah dengan memasang kabel pengukur voltmeter secara paralel dengan komponen yang akan diuji tegangannya.

b. Amperemeter/Multimeter

Multimeter

        Multimeter adalah sebuah perangkat pengukur yang umumnya digunakan untuk mengukur tiga jenis parameter listrik, yaitu arus listrik, tegangan listrik, dan hambatan listrik.

c. Sumber Tegangan 

 

Signal Generator berfungsi sebagai sumber tegangan AC pada rangkaian yang frekuensi, amplitudo, dan bentuk gelombangnya dapat diatur.
 

 

d. Osiloskop 

 

Osiloskp dapat digunakan untuk mengukur frekuensi sinyal yang dapat berosilasi. Osilasi juga dapat mengukur tegangan listrik serta relasinya terhadap waktu. Membedakan arus AC dan juga arus DC dan sebuah komponen elektronika. Mengecek sinyal dalam sebuah rangkaian elektronik.

 

B. Bahan : 

a. Transistor rpn

                                               Transistor asli                   Transistor pada proteus

        Transistor adalah suatu perangkat semikonduktor yang memiliki tiga terminal yaitu basis, emitter, dan collector. Transistor dapat berfungsi sebagai penguat sinyal, sebagai komponen dalam sirkuit elektronik, sebagai pengatur arus (baik sebagai pemutus maupun penyambung), stabilisator tegangan, serta modulator sinyal.

b. Ground

                                                 Ground Asli                  Ground pada proteus

        Ground pada peralatan kelistrikan dan elektronika berfungsi untuk melindungi seluruh sistem dan menetralkan cacat yang disebabkan oleh kualitas daya yang buruk atau komponen yang tidak standar.

c. Resistor

                                                Resistor asli                        Resistor pada proteus

        Resistor berperan dalam mengatur tegangan listrik dengan mempunyai nilai resistansi yang menentukan. Tegangan listrik yang dihasilkan di antara kedua pin resistor berbanding lurus dengan arus yang mengalir melaluinya.

d. Kapasitor

                                                   Kapasitor Asli                     Kapasitor pada proteus

        Kapasitor adalah komponen elektronik yang menyimpan muatan listrik antara dua konduktor terpisah oleh bahan dielektrik. Ini memungkinkannya untuk menyimpan energi listrik dan melepaskannya kembali ke dalam sirkuit.

e. Baterai

        Baterai adalah perangkat penyimpan energi yang memiliki kemampuan untuk mengubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi listrik yang dapat digunakan oleh perangkat elektronik.

 Bentuk Baterai Pada Proteus

Baterai asli 1.5V

        Bentuk baterai asli dapat berbeda-beda tergantung kebutuhannya salah satunya baterai 1.5V seperti gambar diatas.

4. Dasar Teori[Back]

        Emitter follower, juga dikenal sebagai common collector amplifier, merupakan jenis rangkaian transistor yang digunakan untuk memperkuat sinyal listrik atau mengatur arus listrik. Dalam emitter follower, kolektor transistor berbagi sinyal masukan dengan output rangkaian.

Emitter follower  merupakan konfigurasi transistor yang disebut sebagai "common collector" karena dalam konfigurasi ini, kolektor transistor berbagi sinyal masukan dengan output rangkaian. Dalam hal ini, terminal kolektor transistor digunakan sebagai "common" atau titik tengah antara sinyal input dan sinyal output. Selain itu, karena sinyal output diambil dari emitter transistor yang terhubung langsung ke ground atau referensi tegangan. Istilah "common collector" dan "emitter follower" merujuk pada karakteristik dan sifat dasar dari konfigurasi transistor ini.

Berikut adalah beberapa konsep dasar tentang emiter follower configuration :

1. Konfigurasi Transistor : Konfigurasi ini terdiri dari transistor bipolar dengan emitter dihubungkan ke ground, kolektor dihubungkan ke tegangan suplai, dan output diambil dari kolektor. Sinyal input diterapkan pada basis transistor.

2. Voltage Gain : Follower emitter memiliki penguatan tegangan yang hampir satu (sangat dekat dengan satu), yang berarti tegangan output hampir sama dengan tegangan input. Hal ini karena tegangan di emitter hampir sama dengan tegangan di basis dikurangi tegangan basis-ke-emitter (Vbe) yang kecil.

3. Impedansi Input yang Tinggi: Karena tegangan input diterapkan di seberang basis-emitter, dan arus basis sangat kecil dalam kondisi operasi normal, impedansi input follower emitter tinggi. Ini berarti konfigurasi ini tidak membebani sumber sinyal inputnya.

4. Impedansi Output yang Rendah: Karena tegangan output diambil dari kolektor yang terhubung langsung ke tegangan suplai, dan karena arus keluar dari kolektor transistor dapat berfluktuasi secara signifikan, impedansi outputnya rendah.

Dalam praktiknya, emitter follower sering difungsikan sebagai buffer antara sumber sinyal dan beban, bertujuan untuk mengisolasi atau memisahkan impedansi sumber dan beban. Selain itu, rangkaian ini sering dipilih sebagai driver output untuk menghubungkan sinyal dengan impedansi rendah ke beban yang memiliki impedansi yang lebih tinggi.

5. Percobaan[Back]

a. Prosedur

• 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
• Hubungkan semua alat dan bahan menjadi suatu rangkaian yang utuh
• Coba jalankan rangkaian, jika tidak terjadi error, maka motor akan bergerak yang berarti rangkaian bekerja

b. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja

• Gambar 4.46

        Pada rangkaian diatas sumber tegangan dihasilkan oleh signal generator dengan frekuensi 10 dan amplitudo 1. Arus mengalir melewati kapasitor sebesar 0,48 mA. Arus Base (IB) tersebut dialirkan ke kaki emittor dan kaki kolektor. Pada kaki emittor, akan melewati RE dan terukur sebesar 48,6 mA. Pada kaki collector, akan menuju ground. Dari arus tersebut, dapat terukur besar VCE sebesar 1,36 V.

• Gambar 4.47

        Tegangan input mengalir sehingga menimbulkan arus base (IB). Arus base akan diumpan ke kaki collector dan kaki emittor. Kaki collector menuju ground dan kaki emittor menuju RE. Arus emittor terhitung sebesar 48,6 mA dan tegangan antara collector emittor (VCE) terukur sebesar 1.36 V

• Gambar 4.48

        Pada gambar 4.46, 4.47, dan 4.48, merupakan gambar yang sama, prinsip kerjanya dapat dilihat pada gambar 4.48. Sumber tegangan mengalirkan arus melalui kapasitor menuju kaki base. Besar arus yang mengalir (IB) terukur sebesar 79,1 mikro ampere. Arus tersebut kemudian mengalir ke kaki emitter dan melewati resistor emitter sebesar 5 k ohm. Pada kaki emitter, arus emitter (IE) terbaca sebesar 7,99 milli ampere. Arus yang berasal dari input juga menciptakan tegangan antara collector dan emitter (VCE) sebesar 10,1 volt. 

        Penguatan tegangan dari rangkaian penguat common collector (emitter follower) mendekati satu. Fungsi yang sangat bermanfaat dari emitter follower adalah transformasi impedansi, dengan memiliki resistansi input (rin) yang tinggi dan resistansi output (rout) yang rendah. Arus yang mengalir melalui IB akan diperkuat melalui transistor NPN, di mana arus memasuki basis dan keluar melalui emitter pada (IEQ).

c. Video Simulasi

6. Download File[Back]

File Rangkaian :

Download rangkaian 4.46 [klik disini]

Download rangkaian 4.47 [klik disini]

Download rangkaian 4.48 [klik disini]

Download Video [klik disini]

File Datasheet :

Datasheet Resistor [klik disini]

Datasheet Kapasitor [klik disini] 

Datasheet Baterai [klik disini]

Datasheet Transistor npn [klik disini]

Datasheet Voltmeter: [klik disini]
Datasheet Amperemeter: [klik disini]