Chapter 5 Field- Effect Transistor; sub chapter 5.3

 

a.       Mempelajari karekteristik Transfer

b.      Memahami Persamaan Shockley

c.       Mempelajari Kurva Transfer

2. 

Alat dan Bahan [kembali] 

 a. Alat

    1. Ground


    2. Baterai

    spesifikasi Battery:

                        Klasifikasi: Alkaline

Sistem Kimia: Zinc-Manganese Dioxide (Zn / MnO2)

Penunjukan: ANSI 1604A, IEC-6LF22 atau 6LR61

Tegangan Nominal: 9.0 volt

Suhu Operasi: -18 ° C hingga 55 ° C

Berat Khas: 45 gram

Volume Umum: 21 sentimeter kubik

Shelf Life: 5 tahun pada 21 ° C

Terminal: Jepretan Miniatur

                 Konfigurasi




b. Bahan

        1. N-Channel JFET




 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


     2. Resistor

            Spesifikasi Resistor

            Konfigurasi Resistor

         3. LED

   
            Spesifikasi
                Konfigurasi


        

 

Dasar Teori [kembali]

Untuk transistor BJT arus keluaran IC dan arus pengendali masukan IB dilambangkan dengan beta, yang dianggap konstan untuk analisis yang akan dilakukan. Di bentuk persamaan

                        Ic = f(IB) = βIB                          (5.2)

Hubungan antara ID dan VGS ditentukan oleh Shockley's persamaan:

                                  ID = IDSS( 1 – VGS/VP)2                  (5.3)

Kuadrat dari persamaan akan menghasilkan hubungan nonlinier antara ID dan VGS, menghasilkan kurva yang tumbuh secara eksponensial dengan besaran VGS yang semakin menurun. Persamaan jaringan dapat berubah seiring dengan persimpangan antara dua kurva, tetapi kurva transfer didefinisikan oleh Persamaan. (5.3) tidak terpengaruh. Oleh karena itu secara umum:

“ Karakteristik transfer yang ditentukan oleh persamaan Shockley tidak terpengaruh oleh jaringan tempat perangkat digunakan.”

Kurva transfer dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan Shockley atau dari keluarannya karakteristik Gambar 5.10 pada Gambar 5.15 disediakan dua grafik, dengan vertical

Titik potong pada kurva ID banding VGS akan seperti yang ditunjukkan sejak sumbu vertikal ditentukan sebagai VGS 0 V. Sedang ditinjau:

ketika VGS = 0 V, ID = IDSS.

Ketika VGS  = VP  =  4 V, arus drain adalah nol miliampere, menentukan yang lain titik pada kurva transfer. Itu adalah:

Ketika VGS = VP, ID = 0 mA.

Jika hubungannya linier, plot ID versus VGS akan menghasilkan garis lurus antara IDSS dan VP. Namun, kurva para bolic akan dihasilkan karena jarak vertikal antara langkah-langkah VGS di drain karakteristik Gambar 5.15 berkurang secara nyata karena VGS menjadi semakin negatif. Bandingkan jarak antara VGS  = 0 V dan VGS = - 1 V dengan jarak antara VGS = -3 V dan pinch-off. Perubahan VGS sama, tetapi perubahan yang dihasilkan di ID sangat berbeda

Menerapkan Persamaan Shockley

Mengganti VGS  = 0 V memberikan

                                Persamaan (5.3): ID = IDSS ( 1 – VGS/VP )2

                                                                        = IDSS ( 1 – 0/VP)2  = IDSS(1-0)2

dan

                                                                ID =  IDSS|VGS = 0 V

Subsitusi VGS = VP menghasilkan

                                                ID = IDSS (1 – VP/VP)2

                                                    = IDSS( 1 - 1)2 = IDSS(0)

                                                ID = 0 A|VGS = VP

persamaan untuk tingkat hasil VGS untuk tingkat ID tertentu. Derivasi cukup lurus ke depan dan akan menghasilkan

VGS = VP( 1 - ID/IDSS)

Metode Singkatan

Jika kita memilih ID = IDSS / 2 dan mengganti ke Persamaan. (5.6), kami menemukan itu VGS

VGS = VP ( 1 - ID/IDSS)

4. Percobaan [kembali]

1.       Bukalah aplikasi proteus terlebih dahulu.

2.       Buka schematic capture, pilih bagian component mode (), dan pada bagian devices klik 'P'.

3.       Pastikan kategorinya berada pada all categories agar mudah dalam melakukan pencarian.

4.       Ketikkan semua nama bahan komponen yang dibutuhkan dalam rangkaian.

5.       Double klik komponen yang kita butuhkan agar komponen tersebut muncul dikolom Devices.

6.       Buka bagian Terminals mode (  . )

7.       Pilih terminal yang diperlukan.

8.       Setelah semua komponen didapatkan, letakkan komponen pada papan rangkaian.

9.       Rangkailah semua komponen sesuai prinsipnya.

10.   Klik play ( ) pada bagian kiri bawah aplikasi untuk menjalankan rangkaian simulasi.

11.   Saat di play, jika rangkaian simulasi sudah benar dan sesuai, maka akan muncul output cahaya pada LED.

5. Rangkaian simulasi [kembali]

Foto rangkaian simulasi

 
 

Prinsip kerja rangkaian

 

        B1 akan mengaliri arus menuju Gate dan B2 mengaliri arus menuju drain.



 

6. Video [kembali]


7.Download [kembali] 

    Download Rangkaian[disini]

    Download video[disini]

    Download html[disini]

    Download Datasheet[disini]

8.  Example [kembali]

1.       Sketsa kurva transfer jika ditentukan IDSS = 12 mA dan VP = -6 V.

Dua titik plot ditentukan oleh

IDSS = 12 mA                                      maka                                        VGS = 0 V

dan       

ID = 0 mA                                             maka                                        VGS = VP

 

Pada VGS= VP / 2 = -6 V / 2 = -3 V, maka ID = IDSS / 4 = 12 mA / 4 = 3mA.

Untuk ID = IDSS / 2 = 12 mA / 2 = 6 mA , maka VGS = 0,3VP = 0,3 (6 V) = 1,8 V. Keempat titik plot

didefinisikan dengan baik pada Gambar 5.16 dengan kurva transfer lengkap.

 


2.       Buat sketsa kurva transfer untuk perangkat p-channel dengan IDSS 4 mA dan VP 3 V.

IDSS = 4  mA                       maka                                     VGS = 0 V

                dan

                                ID = 0 mA                             maka                                     VGS = VP

Pada VGS = VP / 2 = 3 V / 2 = 1,5 V, maka ID = IDSS / 4 = 4 mA / 4= 1 mA.

Jika  ID = IDSS / 2 = 4 mA / 2 = 2 mA, maka VGS = 0,3VP = 0,3 (3 V) = 0,9 V. Keempat titik plot muncul pada Gambar.


9.  Problem [kembali]

1.       Diberikan IDSS = 9 mA dan VP= 3,5 V, tentukan ID ketika:

(a) VGS = 0 V.

(b) VGS = 2 V.

(c) VGS = 3,5 V.

(d) VGS = 5 V.

Jawab:

(a).VGS = 0 maka ID = IDSS = 9 mA

(b).VGS = 2 maka ID = IDSS(1 – (VGS/VP))2

                                             = 9 mA (1 – (2 V/3,5 V))2

                                             = 9 mA (1 – 0,57 )2

                                             = 9 mA ( 0,1849 )

                                = 1.6641 mA

(c). VGS = 3,5 V maka ID = 0 Ma

(d). VGS = 5 V maka ID = 9 mA (1- (5 V/3,5 V))2

                                                                  = 9 mA (0,1764)

                                              = 1,5876 mA

2.       Diberikan IDSS = 6 mA dan VP  = -4,5 V;

(a). tentukan ID jika VGS = -2 dan -3,6 V

(b). tentukan VGS jika ID = 3 dan 5,5 mA

Jawab:

(a). VGS = -2 V maka ID = 6 mA (1- (-2 V/-4,5 V))2

                                              = 6 mA (0,9216)

                                              = 5,5296 Ma

      VGS = -3,6 V maka ID = 6 mA (1 - (-3,6 V/-4,5 V))2

                                                    =  6 mA (0,04)

                                                = 0,24 mA

(b). ID = 3 V maka VGS = VP(1-(ID/IDSS))2

                                         = -4,5 V(1 - (3 mA/6 mA))2

                                         = -4,5 V(0,25)

                                         = 1.125 V

      ID = 5,5 mA maka VGS = -4,5 V (1-(5,5 mA/6 mA))2

                                                   = -4,5 V (0,0081)

                                                   = - 0,03645 V

10 Pilihan Ganda [kembali]

1.       Dari terminal dibawah ini yang termasuk terminal yang ada pada JFET adalah

a.       Basis

b.      Ground

c.       Emitter

d.      Gate

e.      Kolektor

2.       Perbedaan  transistor bjt dengan transistor fet yang benal adalah

a.       BJT menkonversi arus menjadi arus, FET mengkonversi tegangan menjadi arus

b.      BJT tidak membutuhkan arus input, FET membutuhkan arus input

c.       FET membutuhkan resistor di depan terminal Gate nya , BJT tidak membutuhkan resistor di depan terminal basisnya

d.      BJT dapat melaksanakan proses pensaklaran secara lebih cepat dibandingkan FET

[menuju awal]

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

  BAHAN TUGAS PERKULIAHAN Oleh: Fadhilatul Hasanah 2010951012 Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Padang 2022