11.9 TANGGAPAN FREKUENSI TINGGI - AMPLIFIER BJT

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]


1. Tujuan [kembali]
  • Mempelajari op-amp sebagai penguat.
  • Mempelajari parameter jaringan dan Variasi hfe (atau þ)\.
  • Mengetahui rangkaian tanggapan frekuensi tinggi-amplifier BJT.

2. Alat dan Bahan [kembali]

  • Signal Generator
          Alat yang menghasilkan sinyal/gelombang dimana frekuensi serta amplitudonya dapat diubah- ubah. 

  • Resistor 1k dan 10k
          Sebagai alat yang berfungsi memberi hambatan.
1K

10K
Cara Baca:


                                                       
  • Ground
          Suatu alat yg berfungsi untuk menghubungkan arus ke tanah, supaya arus yg berlebih tidak                  menyebabkan hubungan pendek.

  • Op-Amp
          Sebagai pengindra dan penguat sinyal masukan baik DC maupun AC juga sebagai penguat                  diferensiasi impedansi masukan tinggi, penguat keluaran impedansi rendah.



  • Oscilloscope
          Menganalisa tingkah laku dari besaran yang berubah-ubah terhadap waktu.


  • P out
          Suatu alat yang berfungsi untuk melepaskan arus berlebih.


        3. Dasar Teori [kembali]
         Pada akhir frekuensi tinggi, ada dua faktor yang akan menentukan titik -3-dB: kapasitansi jaringan (parameter jaringan) dan ketergantungan frekuensi hfe (þ).
             Parameter Jaringan
        Pada frekuensi yang meningkat, reaktansi XC akan menurun besarnya, menghasilkan efek korslet di output dan penurunan gain. Derivasi yang mengarah ke frekuensi sudut untuk konfigurasi RC ini mengikuti garis yang sama dengan yang ditemui untuk wilayah frekuensi rendah. Perbedaan paling signifikan adalah dalam bentuk umum Av yang muncul di bawah:


yang menghasilkan plot magnitudo seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 11.43 yang turun pada 6 dB / oktaf dengan frekuensi yang meningkat.


11.43

11.45


       Menentukan rangkaian setara Thévenin untuk jaringan input dan output pada Gambar 11.45 akan menghasilkan konfigurasi pada Gambar. 11.46. Untuk jaringan input, —3-dB frekuensi ditentukan  oleh

       Pada frekuensi yang sangat tinggi, efek Ci adalah untuk mengurangi impedansi total kombinasi pararel R1, R2, Ri, dan Ci pada Gambar 11.45.Hasilnya adalah tingkat tegangan yang dikurangi di  Ci, pengurangan Ib, dan keuntungan untuk sistem.

       Variasi hfe (atau þ)\

       Variasi hfe (atau þ) dengan frekuensi akan mendekati, dengan beberapa tingkat akurasi hubungan berikut:
11.50

       Penggunaan HFE daripada þ dalam beberapa materi deskriptif ini terutama disebabkan oleh  fakta bahwa produsen biasanya menggunakan parameter hibrida ketika meliput masalah ini  dalam lembar spesifikasi mereka, dan sebagainya. Satu-satunya kuantitas yang tidak ditentukan, fþ, ditentukan oleh serangkaian parameter yang digunakan dalam model hybrid atau Giacoletto yang sering  diterapkan untuk mewakili transistor terbaik di wilayah frekuensi tinggi. Itu muncul pada Gambar. 11.47. Berbagai parameter perlu diperhatikan sesaat. Resistansi rbb 'termasuk kontak basis, basis massal, dan resistansi penyebaran dasar. Yang pertama adalah karena koneksi aktual ke pangkalan. Yang kedua termasuk resistensi dari terminal eksternal ke wilayah aktif



      transistor, sedangkan yang terakhir adalah resistansi aktual dalam wilayah basis aktif. Resistansi  rb'e, rce, dan rb'c adalah resistansi antara terminal yang ditunjukkan ketika perangkat berada di wilayah aktif. Hal yang sama berlaku untuk kapasitansi Cb'c dan Cb'e, meskipun yang pertama adalah kapasitansi transisi sedangkan yang kedua adalah kapasitas difusi. Penjelasan lebih rinci tentang ketergantungan frekuensi masing-masing dapat ditemukan dalam sejumlah teks yang tersedia.
       Dalam hal parameter ini,

11.51

11.52

11.53

       Persamaan berikut memungkinkan konversi langsung untuk menentukan fþ jika fa dan a ditentukan.


            Kuantitas yang disebut produk gain-bandwidth didefinisikan untuk transistor oleh kondisinya
                         



4. Prinsip Kerja [kembali]
    Membandingkan nilai kedua input (input inverting dan input non-inverting), apabila kedua input bernilai sama maka output Op-amp tidak ada (nol) dan apabila terdapat perbedaan nilai input keduanya maka output Op-amp akan memberikan tegangan output. Operasional amplifier (Op-Amp) dibuat dari penguat diferensial dengan 2 input. Sebagai penguat operasional  ideal , operasional amplifier (Op-Amp) memiliki karakteristik sebagai berikut : 
  • Impedansi Input (Zi) besar = ∞ 
  • mpedansi Output (Z0) kecil= 0 
  • Penguatan Tegangan (Av) tinggi = ∞ 
  • Band Width respon frekuensi lebar = ∞ 
  • V0 = 0 apabila V1 = V2 dan tidak tergantung pada besarnya V1. 
  • Karakteristik operasional amplifier (Op-Amp) tidak tergantung temperatur / suhu.



5. Gambar Rangkaian [kembali]



6. Video [kembali]
 
 



7. Link Download [kembali]

   Download Gambar Rangkaian DISINI
   Download Video DISINI
   Download HTML DISINI
   Download Materi DISINI
   Download Data Sheet Signal Generator DISINI
   Download Data Sheet Oscilloscope DISINI
   Download Data Sheet Op- Amp DISINI

   Contoh Soal


1. Untuk jaringan Fig. 11,44 dengan parameter yang sama seperti pada contoh 11,9, yaitu RS 1 k, R1      40 k, R2 10 k, RE 2 k, RC 4 k, RL 2,2 k CS 10 F, CC 1 F, CE 20 F 100, RO, VCC 20 Vdengan            penambahan CBE 36 pF, CBC 4 pF, CCE 1 pF, CWi 6 pF, CWo 8 pF . Tentukan fHi dan fHo ?

    A. 4 MHz
    B. 6 MHz
    C. 8,6 MHz
    D. 7,4 MHz
         
   Solution
    Jawaban: C

2.   Untuk jaringan Fig. 11,44 dengan parameter yang sama seperti pada contoh 11,9, yaitu RS 1 k,            R1 40 k,  R2 10 k, RE 2 k, RC 4 k, RL 2,2 k CS 10 F, CC 1 F, CE 20 F 100, RO, VCC                         20Vdengan penambahan CBE        36 pF, CBC 4 pF, CCE 1 pF, CWi 6 pF, CWo 8 pF .                         Tentukan f dan fT ?
      
      A. 252 MHz
      B. 100 MHz
      C. 189 MHz
      D. 980 MHz
       
       Solution
       Jawaban: A

3. Untuk jaringan Fig. 11,44 dengan parameter yang sama seperti pada contoh 11,9, yaitu RS 1 k R1      40 k, R2 10 k, RE 2 k, RC 4 k, RL 2,2 k CS 10 F, CC 1 F, CE 20 F 100, RO, VCC 20 Vdengan            penambahan CBE 36 pF, CBC 4 pF, CCE 1 pF, CWi 6 pF, CWo 8 pF buatlah sketsa respons                frekuensi untuk wilayah frekuensi rendah dan tinggi dengan menggunakan hasil contoh 11,9 dan        hasil bagian (a) dan (b)


    Solution
    Lihat Gambar. 11,49. Baik f dan fHo akan menurunkan frekuensi cutoff atas di bawah tingkat yang ditentukan oleh fHi. f lebih dekat dengan fHi dan karena itu akan memiliki dampak yang lebih besar daripada fHo. Dalam setiap peristiwa, bandwidth akan kurang dari yang didefinisikan semata-mata oleh fHi. Bahkan, untuk parameter jaringan ini frekuensi cutoff atas akan relatif dekat dengan 600 kHz.