BAB IX : JFET-Fixed-Bias

[Home]

DAFTAR ISI

1. JFET-Fixed-Bias
   1.1 Tujuan dan Fungsi
   1.2 Karakteristik dan Prinsip Kerja
   1.3 Bentuk Komponen
   1.4 Dasar Teori
   1.5 Soal
2. Simulasi Rangkaian
   2.1 Gambar
   2.2 Video
3. Download

1. JFET-Fixed-Bias

1.1 Tujuan dan Fungsi

untuk memilih tegangan gate-source yang sesuai, guna menghasilkan nilai arus drain yang diinginkan, sehingga sesuai dengan titik kerjanya.

1.2 Karakteristik dan Prinsip Kerja

 

a. n-channel JFET             b. p-channel JFET

Untuk n-channel JFET раdа Gаmbаr (а), аruѕ IS dіhаѕіlkаn оlеh tegangan drор раdа RS dan membuat kaki ѕоurсе positip terhadap ground. Karena Is = Id dan Vg = 0, maka Vs = Id ⋅ Rs. Sedangkan tegangan gate-source adalah: 

Vgs =Vg −Vg = 0 − Ig ⋅ Rs atau Vgs = −Id⋅ Rs   

Untuk p-channel JFET pada Gambar (b), arus yang melalui Rs dihasilkan oleh tegangan negatif pada kaki source, sehingga

Vgs = +Id ⋅ Rs -----------------------------------------------------------------------------------------  (2)

Dari uraian diatas, pada dasarnya analisa dari n_channel dan p-channel adalah sama, bedanya hanya polaritas tegangannya berlawanan. Tegangan drain terhadap ground dapat ditentukan sebagai berikut: 

Vd=Vdd − Id ⋅ Rd  -----------------------------------------------------------------------------------  (3)

Karena Vs = Id ⋅ Rs, maka tegangan drain-souce adalah: 

Vds =Vd −Vs =Vdd − Id(Rd + Rs) 

1.3 Bentuk Komponen

 1.     JFET Amp MPF102

Sebagai sakelar atau penguat

2.     Resistor

Sebagai hambatan bagi arus

Mencari Nilai Resistor dengan Kode Warna

1.     Resistor Dengan 4 Cincin Kode Warna

Maka cincin ke 1 dan ke 2 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 3 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warnake 4 menunjukan nilai toleransi resistor.

2.     Resistor Dengan 5 Cincin Kode Warna

Maka cincin ke 1, ke 2 dan ke 3 merupakan digit angka, dan cincin kode warna ke 4 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warna ke 5 menunjukan nilai toleransi resistor.

3.     Resistor Dengan 6 Cincin Warna

Resistor dengan 6 cicin warna pada prinsipnya sama dengan resistor dengan 5 cincin warna dalam menentukan nilai resistansinya. Cincin ke 6 menentukan coefisien temperatur yaitu temperatur maksimum yang diijinkan untuk resistor tersebut.

3.     Kapasitor

Sebagai penyimpan energi dari arus listrik.

Mencari kapasitansi kapasitor berdasarkan kode:

Untuk Kapasitor Keramik, Kapasitor Kertas, Kapasitor Mika, Kapasitor Polyester atau Kapasitor Non-Polaritas lainnya, pada umumnya dituliskan Kode Nilai dibadannya. Seperti 104J, 202M, 473K dan lain sebagainya. Maka kita perlu menghitungnya ke dalam nilai kapasitansi kapasitor yang sebenarnya.

Contoh:

Untuk membaca nilai kode untuk kapasitor dengan kode 123K. Cara menghitung nilai kapasitor berdasarkan kode tersebut adalah sebagai berikut :

Kode : 123K
Nilai Kapasitor = 12 x 10³
Nilai Kapasitor = 12 x 1000
Nilai Kapasitor = 12.000pF atau 47nF atau 0,047µF                                                                    

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%

Maka 123K memiliki toleransi 1.230 pF

4.     AC Regulator

Sebagai sumber tegangan AC

4.     Baterai

Sebagai sumber tegangan DC

1.4 Dasar Teori

Konfigurasi Fixed-Bias JFET pada gambar di bawah merangkup kapasitor C1 dan C2 yang mengisolasi rangkaian bias DC dari pemakaian sinyal dan beban; rangkaian bertindak seperti rangkaian hubung singkat untuk analisa AC.

Kedua kapasitor memiliki ekivalen hubung singkat karena reaktansi X_C=1/(2ΠƒC) cukup kecil dibandingkan dengan tingkat impedansi lain, dan baterai dc V_GG dan V_DD diatur ke nol volt dengan ekivalen hubung singkat.

Perhatikan polaritas V_gs yang ditentukan, yang menentukan arah g_mV_gs. Jika V_gs negatif, arah sumber arus berbalik. Sinyal yang diterapkan diwakili oleh V_i dan sinyal output di R_D oleh V_o.

Rumusan diatas diperoleh karena kesetaraan sirkuit-terbuka pada terminal input JFET.

Z_o: Mengatur V_i = 0 V seperti yang dipersyaratkan oleh definisi Z_o akan menetapkan V_gs sebagai 0 V juga. Hasilnya adalah g_mV_gs = 0 mA, dan sumber saat ini dapat diganti dengan ekivalen rangkaian terbuka. Impedansi keluarannya menjadi:

Jika resistansi r_d cukup besar (setidaknya 10:1) dibandingkan dengan R_D, maka didapatkan

A_v: untuk mengatasi V_o pada Gambar 9.12, maka kita temukan

Hubungan Fase: Tanda negatif dalam persamaan yang dihasilkan untuk A_v jelas mengubah pergeseran fasa 180 ° antara tegangan input dan output.

1.5 Soal

Konfigurasi fixed-bias pada Contoh 6.1 memiliki titik operasi yang ditentukan oleh V_GSQ = -2 V dan I_DQ = 5.625 mA, dengan I_DSS = 10 mA dan V_P = 8 V. Jaringan digambar ulang seperti Gambar 9.14 dengan sinyal yang diterapkan V_i. Nilai y_os diberikan sebagai 40 µS.
(a) Tentukan g_m.
(b) Temukan r_d.
(c) Tentukan Z_i.
(D) Hitung Z_o.
(E) Tentukan tegangan A_v.
(F) Tentukan A_v mengabaikan efek r_d.

Seperti yang ditunjukkan pada bagian (f), rasio 25 kΩ 2 kΩ 12,5:1 antara rd dan RD menghasilkan perbedaan 8%.

2. Simulasi Rangkaian

2.1 Gambar

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

2.2. Video

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

3. Download

Rangkaian 1           : [unduh]
Rangkaian 2           : [unduh]
Rangkaian 3           : [unduh]
Rangkaian 4           : [unduh]
Rangkaian 5           : [unduh]
Video 1                   : [unduh]
Video 2                   : [unduh]
Video 3                   : [unduh]
Video 4                   : [unduh]
Video 5                   : [unduh]
Data Sheet              : [unduh]
File                         : [unduh]