ELECTRICAL ENGINEERING

4.11 Design Operation

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

b) Rangkaian simulasi dan prinsip kerja

c) Video Simulasi

6. Download File

1. Pendahuluan[kembali]

Design Operation 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 analisa 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 perencangan 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 hanya hukum ohm dalam bentuk berikut

2. Tujuan[kembali]

Mengetahui definisi Design Operation
Mengetahui berbagai komponen pada Design Operation
Mensimulasikan rangkaian pada Design Operation

3. Alat dan Bahan[kembali]

A. ALAT

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 . Ground

Ground adalah titik kembalinya arus searah atau titik kembalinya sinyal bolak balik atau titik patokan dari berbagai titik tegangan dan sinyal listrik dalam rangkaian elektronika.

B. BAHAN
1. 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.

2. Kapasitor

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.

3. Osiloskop

Osiloskop adalah alat ukur elektronika yang berfungsi memproyeksikan bentuk sinyal listrik. Osiloskop dilengkapi dengan tabung sinar katode. Peranti pemancar elektron memproyeksikan sorotan elektron ke layar tabung sinar katode.

4. Baterai

Baterai merupakan suatu komponen elektronika yang digunakan sebagai sumber tegangan pada rangkaian.

5. Resistor

Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian dan berfungsi sebagai terminal antara dua komponen elektronika. Tegangan pada suatu resistor sebanding dengan arus yang melewatinya (V=I R).

Cara menghitung nilai resistansi resistor dengan gelang warna:

1. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang pertama
2. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang kedua
3. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang ketiga
4. Masukkan jumlah nol dari kode warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10(10^n)

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