9
Teknik Elektronika Telekomunikasi
OUT IN
V OUT
IN OUT
r r
A r
r vi
v iE
iE Ai
2.708 atau dapat dinyatakan
CE E
CE
r R
1 .
r Ai
E
2.709 nilai r
CE
dapat ditentukan dari datasheet transistor pada arus kolektor I
C
.
7.1.5. Analisa Rangkaian Kolektor Bersama Common Colector
Gambar 2.140. Rangkaian Kolektor Bersama Besarnya tahanan pengganti thevenin R
TH
: 16,7k
25 50
25 x
50 R
R R
x R
R
2 1
2 1
TH
Besarnya tegangan pengganti thevenin V
TH
Volt 15
25 50
25 V
R R
R V
CC 2
1 2
TH
5 x
x
Dari rangkaian pengganti Thevenin didapat persamaan
V
TH
– V
BE
= I
B
.R
TH
+ I
E
.R
E
V
TH
– V
BE
= I
B
.R
TH
+ I
C
.+ I
B
.R
E
V
TH
– V
BE
= I
B
.R
TH
+ B.I
B
.+I
B
.R
E
V
TH
– V
BE
= I
B
.R
TH
+ B.+1. I
B
.R
E
V
TH
– V
BE
= I
B
.R
TH
+ B.+1. I
B
.R
E
V
TH
– V
BE
= I
B
.{R
TH
+ 1 + B .R
E
}
B.R 1
R V
- V
E2 T H
BE T H
B
I A
P :
: :
2,4553 1771,7k
4,35V 350.5k
1 16,7k
V 0,65
- 5
I
C
= B. I
B
= 350 . 2,4553 PA = 0,86 mA
10
Teknik Elektronika Telekomunikasi
I
E
= I
B
1+B = 2,4553 1+294 = 0,724mA
Vo = I
E
.R
C
R
L
= 0,724mA52k :
= 0,724mA . 1,43k : = 1,035Volt
: P
k 85
, 421
A 4553
, 2
Volt 035
, 1
Ib V
Zr
O
Rangkaian Pengganti Sinyal AC
Gambar 2.141 Rangkaian pengganti Kolektor Bersama
Menentukan besarnya transkonduktansi gm. gm = 38,9 . I
C
= 38,9 . 0,86mA = 33,454 mAVolt Menentukan resistansi basis-emitor dinamis r
BE
.
: E
k 97
, 8
454 ,
33 294
gm r
BE
Menentukan impedansi masukan Zin .
79 ,
29 7
, 16
85 ,
421 97
, 8
: :
: k
k R
Zr r
Zin
TH BE
: :
: :
: :
: :
k k
k k
k k
k k
Zin
52 ,
447 69
, 7194
7 ,
16 82
, 430
7 ,
16 .
82 ,
430 7
, 16
82 ,
430 7
, 16
85 ,
421 97
, 8
2 2
: k
07 ,
16 Zin
Menentukan penguatan tegangan Avi .
kali k
k Zr
r Zr
Avi
BE
98 ,
64 ,
430 85
, 421
85 ,
421 79
, 8
85 ,
421 .
: :
Avi dB = 20.log.0,98 = -0,17dB
Menentukan penguatan tegangan terhadap generator input A
VS
11
Teknik Elektronika Telekomunikasi
kali k
k k
k R
Z Z
A A
S IN
IN VI
VS
922 ,
07 ,
17 75
, 15
1 07
, 16
07 ,
16 .
98 ,
: :
: :
:
A
VS
dB = 20.log.0,922 = -0,705 dB Menentukan penguatan arus Ai
kali 87
, 7
k 2
k 07
, 16
98 ,
R Z
Avi Ai
L IN
: :
Ai dB = 20.log.7,87 = 17,92 dB Menentukan penguatan daya A
P
Ap = Avi . Ai = 0,98 . 7,87 = 7,71 kali Ap dB = 10 log 7,71= 8,87 dB
Menentukan impedansi keluaran Z
OUT
: :
¸ ¹
· ¨
© §
: :
: :
: 99
, 32
295 733
, 9
294 1
1 7
, 16
1 .
7 ,
16 79
, 8
1 k
k k
k k
k o
Rs R
r Z
TH BE
l
E
: :
: 7
, 32
99 ,
32 5000
99 ,
32 .
5000 Z
R Z
. RE
Z
2 l
E l
OUT
7.1.6 Rangkaian Bootstrap
Teknik bias untuk untuk mendapatkan tahanan masukan tinggi pada rangkaian kolektor bersama common colector dengan bias metode Thevenin
besarnya tahanan masukan tidak bisa mencapai nilai yang lebih tinggi, karena besarnya tahanan masukan dibatasi oleh nilai tahanan bias R
1
R
2
. Salah satu cara untuk menghilangkan pembatasan tahanan Thevenin R
1
R
2
yaitu dapat dengan cara menggunakan teknik bootstrapping rangkaian boostrap seperti
yang ditunjukan pada Gambar 2.142 berikut.
12
Teknik Elektronika Telekomunikasi
R
1
T
1
v
CC
C
S
v
1
I
1
R
2
R
E
R
T
C
T
r
IN
Gambar 2.142. Rangkaian bootstrap
T
1
v
b
I
in
R
2
R
E
R
T
r
IN
R
1
R
E
I
B
I
T
I
E
Gambar 2.143. Rangkaian pengganti sinyal bolak-balik Dari rangkaian pengganti sinyal AC Gambar 2.143, dapat ditentukan besarnya
tahanan masukan rin sesuai dengan persamaan berikut:
T B
B IN
i i
v r
2.710 dengan persamaan 2.710 diatas, untuk mencari nilai tahanan masukan r
IN
diperlukan arus i
B
dan arus i
T
dan untuk memudahkan disain rangkaian maka besarnya tahanan boostrap dibuat lebih besar daripada tahanan basis-emitor r
BE
transistor R
T
r
BE
. Dengan demikian dapat digambarkan rangkaian pengganti ac dari Gambar 2.143 berubah menjadi Gambar 2.144a dan gambar 2.144b
sebagai rangkaian pengikut emitor dipandang dari emitor terhadap basis.
13
Teknik Elektronika Telekomunikasi
T
1
v
b
R
T
R
E
I
B
I
T
I
E
v
b
I
E
a
v
b
v
b
I
B
E R
T
ER
E
rBE
E I
T
E I
RE
b
Gambar 2.144. Rangkaian pengganti pengikut emitor Untuk menyederhanakan disain rangkaian, ditetapkan nilai dari r
BE
E + 1R
T
, dengan demikian didapatkan hubungan arus basis i
B
dan arus bootstrap i
T
seperti perasamaan berikut:
E BE
B B
R 1
r v
i E
2.711 karena R
T
r
BE
maka berlaku persamaan: i
T
.R
T
= r
BE
.i
B
2.712 Subsitusi persamaan 2.711 terhadap persamaan 2.712:
E BE
B T
BE T
R 1
r v
R r
i E
2.713 Admitansi masukan
IN
r 1
adalah:
E BE
T BE
B T
B B
IN
R 1
r R
r 1
v i
v i
r 1
E 2.714
Dengan demikian besarnya tahanan masukan r
IN
dapat ditentukan:
T BE
E BE
IN
R r
1 R
1 r
r E
2.715
Agar supaya didapatkan tahanan masukan r
IN
sebesar r
BE
+ E
+ 1.R’
E
, maka besarnya tahanan bootstrap R
T
ditetapkan sedemikian besar terhadap tahanan basis-emitor r
BE
transistor R
T
r
BE
. Dengan demikian berlaku persamaan pendekatan seperti berikut:
E BE
IN
R .
1 r
r E
2.716
14
Teknik Elektronika Telekomunikasi
Sebagai contoh, jika besarnya tahanan bias R
1
R
2
= 1k :, tahanan emitor R
E
= 1k
:, tahanan masukan transistor r
BE
= 1k :, penguatan arus transistor E = 99, dan
tahanan bootstrap R
T
= 10k :. Tentukan besarnya tahanan masukan
rIN
dengan bootstrap dan tahanan standar tanpa bootstrap.
Tahanan masukan r
IN
dengan bootstrap:
: |
E 46k
1 1
.500 1
99 1000
R r
1 R
R R
1 r
r
T BE
E 2
1 BE
IN
Tahanan masukan r
IN
tanpa bootstrap: r
IN
= R
1
R
2
[r
BE
+ E + 1.R
E
= 1000100.000 | 1k:
7.1.7. Rangkaian Pengubah Impedansi
