7.14 UNIVERSAL JFET BIAS CURVE

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Example

6. Problem

7. Pilihan Ganda

8. Percobaan

9. File Download

1. Pendahuluan[Back]

    Konfigurasi Common Base (CB) atau Basis Bersama adalah konfigurasi yang kaki Basis-nya di-ground-kan dan digunakan bersama untuk input maupun output.

2. Tujuan[Back]

• Agar dapat memahami cara kerja dari rangkaian Universal JFET Bias Curve

• Agar dapat melakukan simulasi dari rangkaian Universal JFET Bias Curva

• Agar dapat memahami metode pemberian bias tegangan pada JFET channel - N 

3. Alat dan Bahan[Back]

• Alat

        1) Generator DC
        Generator DC adalah alat yang digunakan untuk menghasilkan arus listrik searah atau DC. Alat ini bekerja dengan memutar magnet di dalam kumparan kawat yang menghasilkan listrik. 

Tampilan Generator DC asli

        2) Voltage Probe

         Voltage Probe adalah alat yang digunakan untuk mengukur nilai tegangan pada suatu titik.

Tampilan voltage probe asli

        3) Transfer Graphics

            Grafik Transfer digunakan untuk mengamati grafik hubungan antara tegangan dan arus.

Tampilan transfer graphics pada proteus

• Bahan

        1) Kapasitor Polar

            Kapasitor Polar Kapasitor polar adalah jenis kapasitor electrolytic yang memiliki polaritas kutub positif (+) dan kutub negatif (-). Bahan pembentukan kapasitor polar ini (bahan dielektrik) merupakan lapisan metal-oksida. Sesuai dengan namanya "Polar". Kapasitor polar ini digunakan dalam berbagai aplikasi yang memerlukan kapasitansi besar, seperti untuk penyimpanan energi, pengkopling, penyaringan, dan pengaturan penundaan waktu dalam sirkuit elektronik.

Tampilan kapasitor polar asli

Cara menghitung nilai kapasitor :
1. Masukan 2 angka pertama langsung untuk nilai kapasitor.
2. Angka ke-3 berfungsi sebagai perpangkatan (10^n) nilai kapasitor.
3. Satuan kapasitor dalam piko farad.
4. Huruf terakhir menyatakan nilai toleransi dari kapasitor.

Daftar nilai toleransi kapasitor :
B = 0.10pF
C = 0.25pF
D = 0.5pF
E = 0.5%
F = 1%
G = 2%
H = 3%
J = 5%
K = 10%
M = 20%
Z = + 80% dan -20%

        2) Resistor

            Resistor atau hambatan adalah salah satu komponen elektronika yang memiliki nilai hambatan tertentu, dimana hambatan ini akan menghambat arus listrik yang mengalir melaluinya. 

Tampilan resistor pada proteus

Tampilan resistor asli

Besaran resistor dilambangkan dengan kumpulan warna-warna yang berbeda, yang tersusun pada luar resistor . Untuk mengetahui nilai warna, berikut  tabel warna untuk menentukan besaran resistor :

Tabel warna resistor

        3) FET 2N3819

            Field Effect Transistor atau disingkat dengan FET adalah komponen Elektronika aktif yang menggunakan Medan Listrik untuk mengendalikan Konduktifitasnya. Field Effect Transistor (FET) dalam bahasa Indonesia disebut dengan Transistor Efek Medan.

Tampilan FET 2N3819

        4) Ground

            Ground pada peralatan kelistrikan dan elektronika adalah memberikan perlindungan ke seluruh sistem serta menetralisir cacat yang disebabkan daya yang kurang baik atau kualitas komponen yang tidak standar.

Tampilan ground pada proteus

4. Dasar Teori[Back]

    Karena solusi dc dari konfigurasi FET memerlukan gambar kurva transfer untuk setiap analisis, kurva universal dikembangkan yang dapat digunakan untuk setiap tingkat I DSS dan V P. Kurva universal untuk JFET n-saluran atau MOSFET tipe deplesi (untuk nilai negatif VGSQ).

    Solusi untuk konfigurasi pembagi tegangan. Penskalaan untuk m dan M berasal dari pengembangan matematis yang melibatkan persamaan jaringan dan penskalaan yang dinormalisasi. Uraian selanjutnya tidak akan berkonsentrasi pada mengapa skala m meluas dari 0 ke 5 pada VGS> 0 VP 0 = -0,2 dan skala M berkisar antara 0 hingga 1 pada VGS> 0 VP 0 = 0, tetapi lebih pada bagaimana menggunakan skala yang dihasilkan untuk mendapatkan solusi untuk konfigurasi

    Penggunaan sumbu m dan M paling baik dijelaskan dengan contoh-contoh yang menggunakan timbangan. Setelah prosedur dipahami dengan jelas, analisis dapat dapat dilakukan dengan cepat, dengan ukuran akurasi yang baik.

5. Example[Back]

    a)

Tentukan nilai diam I, D, dan V GS untuk jaringan Gambar 7.60

Jawaban:

    b) Tentukan nilai diam I, D, dan V GS untuk jaringan Gambar 7.62 .

Jawaban:

    c) Detemine ID${\mathrm{<br>}}_{}$, VDS
 and VGS${\mathrm{<br>}}_{}$ in the circuit of Figure 10.4.17. IDSS
 = 15 mA and VGS(off)
 = −3 V.

Jawaban:

6. Problem[Back]

    a) 

Sebuah JFET memiliki pinch-off voltage sebesar -4V. Jika tegangan gate-source adalah -2V, apakah JFET tersebut beroperasi dalam daerah saturasi atau daerah cut-off?

 

Jawaban: Daerah Saturasi

 

Penjelasan: JFET beroperasi dalam daerah saturasi jika tegangan gate-source lebih besar (dalam hal nilai absolut) dari pinch-off voltage. Dalam kasus ini, -2V lebih besar dari -4V dalam nilai absolut, sehingga JFET beroperasi dalam daerah saturasi.

    b) 

Jika arus drain dalam sebuah JFET tidak berubah meskipun tegangan drain-source dinaikkan, apa yang bisa disimpulkan tentang operasi JFET tersebut?

 

Jawaban: JFET beroperasi pada daerah pinch-off atau saturasi.

 

Penjelasan: Jika arus drain tidak berubah meskipun tegangan drain-source dinaikkan, ini berarti bahwa JFET beroperasi pada daerah pinch-off atau saturasi. Dalam daerah ini, peningkatan tegangan drain-source tidak akan mempengaruhi arus drain.

    c) 

Apa yang terjadi pada arus drain JFET jika tegangan gate-source diatur sama dengan pinch-off voltage?

 

Jawaban: Arus drain akan stabil dan tidak berubah.

 

Penjelasan: Jika tegangan gate-source diatur sama dengan pinch-off voltage, maka JFET akan beroperasi pada daerah pinch-off atau saturasi. Dalam daerah ini, arus drain akan stabil dan tidak berubah meskipun tegangan drain-source dinaikkan.

7. Pilihan Ganda[Back]

    

    1) Apa yang dimaksud dengan Universal JFET Bias Curve?

        a. Kurva yang menunjukkan hubungan antara arus dan tegangan dalam transistor JFET.
        b. Kurva yang menunjukkan hubungan antara arus dan resistansi dalam transistor JFET.
        c. Kurva yang menunjukkan hubungan antara tegangan dan resistansi dalam transistor JFET.
        d. Kurva yang menunjukkan hubungan antara arus dan daya dalam transistor JFET.

Jawaban: A

 

Penjelasan: Universal JFET Bias Curve adalah kurva yang menunjukkan hubungan antara arus dan tegangan dalam transistor JFET. Kurva ini digunakan untuk memahami karakteristik operasional dari JFET.

    2) Bagaimana pengaruh peningkatan tegangan gate-source terhadap arus drain dalam Universal JFET Bias Curve?

        a. Meningkatkan arus drain.
        b. Mengurangi arus drain.
        c. Tidak ada pengaruh terhadap arus drain.
        d. Membuat arus drain menjadi nol.

Jawaban: B

 

Penjelasan: Peningkatan tegangan gate-source akan mengurangi arus drain. Hal ini karena peningkatan tegangan gate-source akan meningkatkan resistansi saluran, yang pada gilirannya mengurangi arus drain.

    3) Apa yang terjadi pada arus drain jika tegangan gate-source mencapai pinch-off voltage dalam Universal JFET Bias Curve?

        a. Arus drain akan menjadi nol.
        b. Arus drain akan mencapai nilai maksimum.
        c. Arus drain akan stabil dan tidak berubah.
        d. Arus drain akan berfluktuasi.

Jawaban: C

 

Penjelasan: Jika tegangan gate-source mencapai pinch-off voltage, arus drain akan stabil dan tidak berubah. Ini karena pada titik ini, saluran telah “terjepit” atau “pinch-off”, dan arus drain tidak lagi bergantung pada tegangan drain-source.

8. Percobaan[Back]

    a)Prosedur[Back]

        Step 1    : Buka aplikasi proteus pada laptop.

        Step 2    : Siapkan komponen rangkaian yang diperlukan pada proteus.

        Step 3    : Susun komponen tersebut sesuai petunjuk menjadi sebuah rangkaian yg                                                 kompleks.

        Step 4    : Mulailah untuk mensimulasikan komponen yang telah disusun tersebut.

        Step 5    : Amati rangkaian yang dibuat.

       b)Rangkain Simulasi dan Prinsip Kerja[Back]

            1) FIG. 7.60

            2) FIG. 4.50

Prinsip Kerja: Cara Kerja JFET pada prinsipnya seperti kran air yang mengatur aliran air pada pipa. Elektron atau Hole akan mengalir dari Terminal Source (S) ke Terminal Drain (D). Arus pada Outputnya yaitu Arus Drain (ID)  akan sama dengan Arus Inputnya yaitu Arus Source (IS). Prinsip kerja tersebut sama dengan prinsip kerja sebuah pipa air di rumah kita dengan asumsi tidak ada kebocoran pada pipa air kita.

Besarnya arus listrik tergantung pada tinggi rendahnya Tegangan yang diberikan pada Terminal Gerbangnya (GATE (G)). Fluktuasi Tegangan pada Terminal Gate (VG) akan menyebabkan perubahan pada arus listrik yang melalui saluran IS atau ID. Fluktuasi yang kecil dapat menyebabkan variasi yang cukup besar pada arus aliran pembawa muatan yang melalui JFET tersebut. Dengan demikian terjadi penguatan Tegangan pada sebuah rangkaian Elektronika.Cara Kerja JFET pada prinsipnya seperti kran air yang mengatur aliran air pada pipa. Elektron atau Hole akan mengalir dari Terminal Source (S) ke Terminal Drain (D). Arus pada Outputnya yaitu Arus Drain (ID)  akan sama dengan Arus Inputnya yaitu Arus Source (IS). Prinsip kerja tersebut sama dengan prinsip kerja sebuah pipa air di rumah kita dengan asumsi tidak ada kebocoran pada pipa air kita. 

    c)Vidio Simulasi[Back]

        1) 

9. File Download[Back]

    a) Download File Proteus[Back]

• Download File FIG. 7.60 klik disini
• Download File FIG. 7.62 klik disini

    b) Download Vidio Simulasi[Back]

• Download File Vidio klik disini