Praktikum Elektronika Daya Topik 2 Transistor Daya I.
Tujuan 1. Mahasiswa dapat mengetahui karakteristik transistor daya 2. Mahasiswa dapat memahami karakteristik transistor daya dalam penyaklaran DC (DCChopper) 3. Mahasiswa mengenal komponen elektronika daya dan dapat mengukur karakteristiknya
II.
Alat dan Bahan 1. Transistor 2N3055 dan MJ2955 2. Resistor 1kohm, 100ohm, dan 10 ohm masing-masing2 buah 3. Function Generator 4. Osciloscope 5. Multimeter Analog
III.
Praktikum A. Karakteristik Transistor IC (mA) IB(mA) 25 4.45mA 40 4.45mA 60 4.45mA 80 4.45mA 100 4.45mA 200 4.45mA 400 4.45mA 600 4.45mA
VBE @ VC=5V 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6
β=IC/IB @RC=10 Ohm 5.617977528 8.988764045 13.48314607 17.97752809 22.47191011 44.94382022 89.88764045 134.8314607
IB(mA)
VBE @ VC=5V
5
0.8
4
0.6
3
VRB 4.45 4.40 4.40 4.40 4.40 4.40 4.40 4.40
0.4
2 1
0.2
0
0 25 40 60 80 100 200 400 600
25 40 60 80 100 200 400 600
Β=IC/IB @RC=10 Ohm 150 100
50 0 25 40 60 80 100 200 400 600
Pada tabel dapat kita lihat IB tidak mengalami pembesaran, karena kenaikan Ic diakibatkan oleh kenaikan VCC sehingga grafik yang dihasilkan hanya berupa garis lurus. Dan karena itu jugalah perhitungan β menjadi tidak konsisten. B. Karakteristik Transistor (DC-Chopper) R1 Frek V3 V3 100 Ohm 1kHz 7 Vpp kotak 10kHz 7 Vpp kotak 40kHz 7 Vpp kotak 1k Ohm 1kHz 7 Vpp kotak 10kHz 7 Vpp kotak 40kHz 7 Vpp kotak
VA 1 Vpp Kotak 1 Vpp Kotak (D=50%) 1 Vpp Kotak (D<10%) 1 VDC 1 Vpp Kotak 1 Vpp Kotak
5.023nA DC A
V2 10V +V 10v 10v -5.007nA DC A
R2 100 A 10v
V1 0/10V 0vC
R1 100
501nv
501nv B
Q1 2N3055
10kHz 0v
VB 10 Vpp Kotak 10 Vpp Kotak 0V 0V 10 Vpp Kotak 10 Vpp Kotak
10kHz 0.000us
50.00us
100.0us
150.0us
200.0us
250.0us
300.0us
350.0us
400.0us
450.0us
A: q1_3
500.0us 15.00 V
B: q1_2
0.000 V 900.0mV
C: v1_1
-100.0mV 10.00 V
0.000 V
1kHz 0.000ms
0.500ms
1.000ms
1.500ms
2.000ms
2.500ms
3.000ms
3.500ms
4.000ms
4.500ms
A: q1_3
5.000ms 15.00 V
B: q1_2
0.000 V 1.000 V
C: v1_1
-0.500 V 10.00 V
0.000 V
40kHz 0.000us
25.00us
50.00us
75.00us
100.0us
A: q1_3
125.0us 15.00 V
B: q1_2
0.000 V 1.000 V
C: v1_1
0.000 V 10.00 V
0.000 V
1000ohm 10kHz 0.000us
50.00us
100.0us
150.0us
200.0us
250.0us
300.0us
350.0us
400.0us
450.0us
A: q1_3
500.0us 15.00 V
B: q1_2
0.000 V 700.0mV
C: v1_1
-100.0mV 10.00 V
0.000 V
1kHz 0.000ms A: q1_3
0.500ms
1.000ms
1.500ms
2.000ms
2.500ms
3.000ms
3.500ms
4.000ms
4.500ms
5.000ms 15.00 V
B: q1_2
0.000 V 800.0mV
C: v1_1
-400.0mV 10.00 V
0.000 V
40kHz
0.000us
25.00us
50.00us
75.00us
100.0us
125.0us 15.00 V
A: q1_3
B: q1_2
0.000 V 800.0mV
C: v1_1
0.000mV 10.00 V
0.000 V
Frekuensi akan selalu membatasi kinerja dari suatu transistor, dapat terlihat dari gambar di atas bahwa semakin tinggi frekuensi maka keluaran dari transistor hanya menjadi isyarat DC C. Karakteristik Transistor (Penyaklaran) V2 0/10V 0v 100 Hz V1 0/10V 0v A
R1 100
0.000 A DC A C -1.9e-31v -0.000 A R2 DC A 100 B D-1.9e-23v 1.9e-23v1.9e-23v Q1 2N3055
1000 Hz 0v
1kHz 0.000ms
5.000ms
10.00ms
15.00ms
20.00ms
25.00ms
30.00ms
35.00ms
40.00ms
45.00ms
A: v1_1
50.00ms 10.00 V
B: r1_2
0.000 V 1.000 V
C: v2_1
-0.500 V 10.00 V
D: q1_3
0.000 V 12.50 V
-2.500 V
10kHz
0.000ms
2.500ms
5.000ms
7.500ms
A: v1_1
10.00ms 10.00 V
B: r1_2
0.000 V 1.000 V
C: v2_1
-0.500 V 10.00 V
D: q1_3
0.000 V 12.50 V
-2.500 V
Saklar DC adalah salah satu kegunaan dari transistor. Sebagai Transistor daya maka sudah semestinya transistor ini dapat mengatasi inputan yang cukup besar dayanya. D. Hambatan Keluaran Transistor Daya Tanpa R1 : Vout = 9 Vpp (0-9 V) V1 = 10 Vpp (0-10 V) VCEQ4 = 1.3 V VCEQ3 = -4.3 V E. Hambatan CE Transistor Daya Tanpa R1: Vout = 14 Vpp (0-14 V) V1 = 16 Vpp (0-16 V) VCEQ4 = 2.15 V VCEQ3 = -6 V F. Transistor Pelewat Arus (Tegangan Seri) Tanpa R1 (V1= 10 V): V1 = 1 Vpp (0-1 V) VR1 =0V VCEQ4 = 9.53 V Dengan R1: V1 = 8 Vpp (0-8 V) VR1 = 7 Vpp (0-7 V) VCEQ4 = 7.11 V Tanpa R1 (V1= 4 V): V1 = 1 Vpp (0-1 V) VR1 =0V VCEQ4 = 3.90 V Dengan R1:
V1 VR1 VCEQ4
= 5 Vpp (0-5 V) = 4 Vpp (0-4 V) = 1.93 V
Biasanya transistor dengan konfigurasi ini digunakan sebagai penguat arus pada catu daya. Pertanyaan 1. Apa beda transistor daya dengan transistor lainnya? Transistor daya dirancang sebagai penguat daya (bukan penguat sinyal kecil) karena transistor tersebut biasanya tahan terhadap masukan daya besar dan kemudian dikuatkan. Selain itu transistor daya biasanya memiliki hfe yang kecil dibanding transistor lain. Untuk respon frekuensi hal itu tergantung dari tipe transistor yang bersangkutan. 2. Apa yang kalian ketahui tentang 2N3055 dan MJ2955? Transistor ini berpasangan, hfe dari kedua transistor juga hampir sama. Oleh karena itu biasanya kedua transistor ini digunakan oleh penguat push-pull.
Analisa: 1. Transistor daya memiliki karakteristik yang sama dengan semua transistor (IB ,IC ,β) 2. Transistor daya memang dirancang untuk aplikasai berdaya tinggi walaupun memiliki hfe yang kecil 3. Ketahanan frekuensi, hambatan dalam, dsb, dari transistor tergantung dari seri masing-masing.