4.11 Design Operation ~ PERKULIAHAN

[menuju akhir]

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

1. Pendahuluan (kembali)

Design Operation (Operasi perancangan) adalah salah satu operasi untuk menentukan nilai arus dan/ atau tegangan dengan komponen yang diperlukan untuk menetapkan level yang telah ditentukan. Proses ini membutuhkan pemahaman yang jelas mengenai karakteristik perangkat, persamaan dasar mengenai jaringan, dan pemahaman yang kokoh tentang hukum dasar analisis rangkaian, seperti hukum Ohm, hukum Tegangan Kirchoff, dan lain-lain.
Urutan desain secara jelas sensitif terhadap komponen yang sudah ada ditentukan dan unsur-unsur yang akan ditentukan. Jika transistor dan persediaan ditentukan, proses perancangan hanya akan menentukan resistor yang dibutuhkan untuk yang tertentu desain. Setelah nilai teoritis resistor ditentukan, nilai komersial standar terdekat biasanya dipilih dan variasi karena tidak menggunakan nilai resistansi yang tepat diterima sebagai bagian dari desain. Ini tentu pendekatan yang valid mengingat toleransi yang biasanya terkait dengan elemen resistif dan parameter transistor.

Jika nilai resistif ditentukan, salah satu persamaan paling kuat hanyalah hukum Ohm dalam bentuk berikut:

2. Tujuan (kembali)

3. Alat dan Bahan (kembali)

1 . Function Generator

Function Generator adalah alat ukur elektronik yang dapat membangkitkan gelombang dalam bentuk sinus, persegi empat dan bentuk gelombang lainnya sesuai dengan kebutuhan. Alat ini juga dapat menghasilkan frekuensi tertentu sesuai dengan kebutuhan.

2. Resistor

Resistor atau disebut juga dengan Hambatan adalah komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. Satuan nilai Resistor atau Hambatan adalah Ohm

Resistor

Resistor di proteus

Spesifikasi dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. dimana nilai resistansi nya ditentukan oleh warna cincin nya

Dengan aturan:

abc × 10^d ± e

Dimana :

a = Warna gelang pertama

b = warna gelang kedua
c = warna gelang ketiga(tidak ada jika 3 warna)
d = warna gelang ke empat/ketiga jika 3 warna
e = warna gelang terakhir
Tabel nilai warna resistor

3. Transistor

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakbai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Secara umum transistor dapat digolongkan menjadi dua keluarga besar yaitu Transistor Bipolar dan Transistor Efek Medan. Transistor yang digunakan adalah 2N4401.

4. Kapasitor di pasaran

Kapasitor adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kapasitor mempunyai satuan Farad dari nama Michael Faraday.

5. Batrari

Baterai adalah perangkat penyimpan energi yang mengubah energi kimia menjadi energi listrik saat diperlukan. Spesifikasi baterai mencakup kapasitas (mAh atau Ah), tegangan, dan siklus hidup. Ada beberapa jenis baterai yang umum digunakan, termasuk baterai alkaline, lithium-ion, nickel-cadmium, dan lead-acid. Baterai alkaline umumnya terjangkau dan cocok untuk perangkat sehari-hari, sedangkan baterai lithium-ion lebih ringan, memiliki kapasitas tinggi, dan umum digunakan dalam perangkat mobile. Baterai nickel-cadmium memiliki siklus hidup yang baik dan tahan terhadap suhu ekstrem, sementara baterai lead-acid sering digunakan dalam kendaraan bermotor. Pemilihan jenis baterai tergantung pada kebutuhan aplikasi dan karakteristik kinerja yang diinginkan.

Batetai

Gambar batrai di proteus

6. Ground

Ground, atau tanah dalam konteks elektronika, adalah referensi tegangan nol yang digunakan sebagai titik acuan dalam suatu rangkaian listrik. Biasanya dihubungkan dengan bumi fisik atau titik referensi tertentu, ground berperan penting dalam memastikan stabilitas dan keselamatan sirkuit. Dalam desain sirkuit, ground digunakan untuk menentukan nilai nol volt dan menjadi referensi bagi semua tegangan dalam sistem. Ground juga dapat digunakan untuk menyinkronkan level tegangan antara berbagai perangkat elektronik dalam suatu sistem, mencegah potensial perbedaan tegangan yang dapat merusak perangkat atau menyebabkan masalah lainnya.

Ground pada proteus

4. Dasar Teori (kembali)

Pada subab ini kita akan mencari nilai-nilai komponen komponen yang akan kita butuhkan pada rangkaian milik kita. Kita akan menghitung berapa besaran dan banyaknya komponen yang kita butuhkan terhadap rangkaian kita dengan Rumus-rumus bab sebelum nya yaitu

contoh 1 :

Tentukan Vcc, Rc, dan Rb untuk konfigurasi Fixed-Bias diatas .
Dari garis beban
               Maka ,

      Dengan menghasilkan ,
           Nilai Resistor ;

Menggunakan nilai resistor standar memberikan:
Yang mana bernilai 5% dari nilai yang ditetapkan.

contoh 2 :
Diberikan I_CQ = 2 mA dan V_CEQ = 10 V, tentukan R₁ dan R_C untuk rangkaian dibawah

               Dijawab ;

contoh 3 :

Konfigurasi emitter-bias  pada gambar 4.49 memiliki spesifikasi sebagai berikut:
I_CQ = ½ I_Csat, I_Csat =8 mA,V_C = 18 V, and β = 110. Tentukan R_C, R_E, and R_B.
Dijawab ;
       Maka ,

               Jadi ,

1. Desain Sirkuit Bias dengan Resistor Umpan Balik Emitter

Tentukan nilai resistor untuk rangkaian pada gambar 4.50 (di atas) untuk operasi yang ditunjukkan titik dan tegangan suplai.

2. Desain Sirkuit Penguatan Stabil Arus (Beta Bebas/Tidak Bergantung)

Tentukan tingkat R_C, R_E, R₁, dan R₂ untuk rangkaian pada gambar 4.51 (di atas) untuk titik poin yang ditunjukkan.

Dengan menggunakan nilai tegangan dasar yang dihitung di atas dan nilai tegangan suplai akan memberikan satu persamaan, namun ada dua yang tidak diketahui, R₁ dan R₂. Sebuah persamaan tambahan dapat diperoleh dari pemahaman tentang pengoperasiannya dua resistor dalam memberikan tegangan dasar yang diperlukan. Agar rangkaian beroperasi secara efisien, diasumsikan arus sampai R₁ dan R₂ harus kira-kira sama dan jauh lebih besar dari arus base (paling tidak 10:1). Fakta dan persamaan tegangan ini untuk tegangan base memberikan dua hubungan yang diperlukan untuk menentukan resistor dasar. Itu adalah,