Dokumen tersebut membahas tentang prinsip-prinsip dasar rangkaian prategangan transistor NPN dan PNP, termasuk persamaan-persamaan yang menjelaskan hubungan antara arus dan tegangan pada emiter, basis, dan kolektor transistor. Secara khusus dijelaskan prinsip kerja prategangan umpan-balik emiter, kolektor, dan penggunaan pembagi tegangan untuk mendapatkan prategangan yang stabil dan impedansi masukan yang besar. Contoh-con

1. Rangkaian Pra-tegangan Transistor

2. Prategangan Umpan-balik Emiter
VCE + IE.RE – VCC + IC.RC = 0
VCC = IE.RE + VCE + IC.RC
Karena IC ≈ IE maka : IC = (VCC – VCE) / (RC + RE)

3. Persamaan pada Basis :
VCC = IE.RE + VBE + IB.RB
Karena IE = IC dan IB = IC/β maka persamaan diatas
dapat diubah menjadi :
IC ≈ (VCC – VBE) / (RE + RB/β)
Jika RB = β.RC maka :
IC = (VCC – VBE) / (RE + RC)

4. Contoh :
IC(SAT) = 15V / 910Ω + 100Ω = 14,9 mA
Jika β = 100 maka :
IC = (15V – 0,7V) /100Ω + 430KΩ/100 = 3,25 mA
Jika β = 300 maka :
IC = (15V – 0,7V) /100Ω + 430KΩ/300 = 9,33 mA

5. Prategangan Umpan-balik Kolektor
VCE – VCC + (IC + IB)RC = 0
Jika IC >> IB maka IB dapat diabaikan sehingga :
VCE – VCC + IC.RC = 0 dan
IC ≈ (VCC – VCE) / RC

6. Pengaruh βDC
Pada simpal Basis :
VBE – VCC + (IC + IB).RC + IB.RB = 0
Jika IC >> IB maka :
VBE – VCC + IC.RC + IB.RB ≈ 0
Karena IB = IC / β maka :
IC ≈ (VCC – VBE) / RC + RB/β
Ternyata pengaruh β masih ada tetapi sangat sedikit.
Oleh karena itu, prategangan umpanbalik kolektor
lebih baik daripada prategangan umpanbalik emiter.
Rangkaian ini tak pernah dapat jenuh karena
walaupun RB dibuat menjadi nol, tegangan VCE tak
akan pernah < 0,7 V.

7. Pada perancangan biasanya dibuat RB = β.RC agar
titik Q berada ditengah garis beban.
Hal ini bertujuan agar simpangan tegangan keluaran
menjadi simetri.

8. Prategangan dengan pembagi tegangan

9. VTH = VCC. R2 / R1
RTH = R1//R2
= R1.R2 / (R1 + R2)
VB = VTH – IB.RTH
IE = V E / RE
VBE + IE.RE – VTH + IB.RTH = 0
= (VB – VBE) / RE
Karena IB = IE / βDC maka :
IE = (VTH – VBE) / RE + RTH/βDC
Jika RE >> RTH/βDC maka :
IE = (VTH – VBE) / RE
Untuk itu RE dibuat 100.RTH/βDC
R2 ≈ RTH ≤ 0,01βDC.RE

10. Prategangan Kaku :
RE dibuat 100.RTH/βDC sehingga
R2 ≈ RTH ≤ 0,01βDC.RE
Prategangan Teguh :
Untuk mendapatkan impedansi masukan yang lebih
besar RE dibuat 100.RTH/βDC sehingga
R2 ≈ RTH ≤ 0,1βDC.RE

11. Garis Beban DC
IC = (VCC – VCE) / (RC + RE)
VCE(cut-off) = VCC
IC(sat) = VCC / (RC + RE)

12. Tegangan-tegangan pada transistor
VC = VCC – IC.RC
VE = IE.RE = VTH – VBE
VB ≈ VTH

13. Garis tuntunan rancangan
• Bila tak ada ketentuan lain, maka :
VE = 0,1 VCC.
• Tentukan RE untuk mendpatkan IC yang
diinginkan.
• Agar titik Q terletak ditengah garis beban,
maka RC = 4.RE
• R2 = 0,01 βDC.RE
• R1 = R2(V1/V2)

14. Contoh 6-4
IC(SAT) = 30V / (3000 + 750)
= 8 mA
VTH = 30V x 1000 / (1000 + 6800)
= 3,85V
IC ≈ IE = (3,85 – 0,7) / 750 = 4,2 mA
VC = 30V – (4,2mA x 3000)
= 17,4V
VE = 3,85 – 0,7 = 3,15V
VCE = VC – VE
= 17,4 – 3,15
= 14,3V

15. Contoh 6-5
Hitung VE dan
VC setiap tahap.
Reaktansi kapasitor adalah : XC = 1/2πfC
Untuk tegangan DC, f = 0 sehingga XC = ∞ sehingga
kapasitor merupakan rangkaian terbuka. Oleh karena itu
kedua tahap penguat merupakan dua penguat yang
terpisah.

16. VB = VTH = 15V.1K/(1K + 5,6K)
= 2,27V
VE = VB – VBE
= 2,27 – 0,7
= 1,57V
IE = 1,57V / 120Ω
= 13,1 mA
Jika IB >> IC maka IC ≈ IE = 13.1 mA
VC = VCC – IC.RC
= 15V – 13,1mA.470Ω
= 8,84V

17. Prategangan emiter
IE ≈ (VEE – VBE) / RE
IE = (VEE – VBE) / (RE + RB/βDC)
RB ≤ 0,01.βDC.RE
VC = VCC – IC.RC

18. Contoh 6-7
Hitunglah VC.
IE = (15V – 0,7) / 10K
= 1,43mA
Jika IC ≈ IE maka
VC = 15V – 1,43mA.5K1
= 7,71V

19. Pentanahan

20. Rangkaian Transistor PNP
• Pada dasarnya sama dengan transistor
NPN tetapi polaritas tegangan catu
berlawanan.
• Arah arus IB, IC dan IE berlawanan dengan
transistor NPN.
• Untuk transistor PNP, balik arah arus I C, IB
dan IE.