Senin, 26 Februari 2024

7.7 Depletion-Type MOSFETs



1. Pendahuluan[Back]

Kesamaan tampilan antara kurva transfer JFET dan MOSFET tipe deplesi memungkinkan analisis serupa pada masing-masing domain dc. Perbedaan utama antara keduanya adalah kenyataan bahwa MOSFET tipe deplesi mengizinkan titik operasi dengan nilai VGS positif dan tingkat Ip yang melebihi Ipss. Faktanya, untuk semua konfigurasi yang dibahas sejauh ini, analisisnya sama jika JFET diganti dengan MOSFET tipe deplesi.

    Satu-satunya bagian analisis yang tidak terdefinisi adalah bagaimana memplot persamaan Shockley untuk nilai VG positif. Seberapa jauh kurva transfer harus diperpanjang ke dalam wilayah nilai VGS positif dan nilai Ip lebih besar dari Ipss? Untuk sebagian besar situasi, rentang yang diperlukan ini akan ditentukan dengan cukup baik oleh parameter MOSFET dan garis bias jaringan yang dihasilkan. Beberapa contoh akan mengungkapkan pengaruh perubahan perangkat pada analisis yang dihasilkan.



2. Tujuan[Back]

  1. Untuk mengetahui apa itu Depletion-Type MOSFETs
  2. Untuk mengetahui semua perhitungan dalam Depletion-Type MOSFETs
  3. Untuk mengetahui rangkaian Depletion-Type MOSFETs

3. Alat dan Bahan

Osiloskop


    Osiloskop adalah komponen elektronika yang mempunyai kemampuan menyimpan electron-       elektron selama waktu yang tidak tertentu. Osiloskop dilengkapi dengan tabung sinar katode.        Peranti pemancar elektron memproyeksikan sorotan elektron ke layar tabung sinar katode.

Spesifikasi:

Pinout:

Keterangan:

Transistor

          Transistor adalah komponen elektronika yang ditemukan di berbagai rangkaian dan digunakan sebagai saklar, penguat sinyal, osilator, modulator dan sebagainya.

           Hampir semua barang elektronik menggunakan sebuah perangkat transistor untuk digunakan di berbagai rangkaian, misalnya untuk televisi, computer, dan audio.

           Bahan pembuat transistor terdiri dari bahan semi konduktor seperti galium arsenide, silikon, atau germanium yang merupakan elektroda aktif.

           Transistor memiliki 3 pin terminal yaitu emitor, basis, dan kolektor. Arus kecil pada satu terminal digunakan untuk membangkitkan arus besar pada terminal yang tersisa.

           Transistor memiliki dua sambungan PN yaitu sambungan kolektor-basis untuk bias mundur dan sambungan basis emitor untuk bias maju.



Capasitor 

          Kapasitor (Kondensator) yang dalam rangkaian elektronika dilambangkan dengan huruf "C" adalah suatu alat yang dapat menyimpan energi/muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kapasitor ditemukan oleh Michael Faraday (1791-1867). Satuan kapasitor disebut Farad (F). Satu Farad = 9 x 1011 cm2 yang artinya luas permukaan kepingan tersebut. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutub positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang nonkonduktif. Muatan elektrik ini tersimpan selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya. Di alam bebas, phenomena kapasitor ini terjadi pada saat terkumpulnya muatanmuatan positif dan negatif di awan.




Resistor

Resistor adalah komponen Elektronika Pasif yang memiliki nilai resistansi atau hambatan tertentu yang berfungsi untuk membatasi dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika (V=I R). Jenis Resistor yang digunakan disini adalah Fixed Resistor, dimana merupakan resistor dengan nilai tetap terdiri dari film tipis karbon yang diendapkan subtrat isolator kemudian dipotong berbentuk spiral. Keuntungan jenis fixed resistor ini dapat menghasilkan resistor dengan toleransi yang lebih rendah.

Cara menghitung nilai resistor:
Tabel warna
 

Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau   = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 4 : Perak  = Toleransi 10%
Maka nilai resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.

Spesifikasi:

Vsine

             Vin/VSINE merupakan tegangan basis yang digunakan untuk memasok tegangan bias basis                         sesuai kebutuhan

          Ground 

Definisi grounding adalah sistem pentanahan yang berfungsi untuk meniadakan beda potensial sehingga jika ada kebocoran tegangan atau arus akan langsung dibuang ke bumi. 

Fungsi grounding :

Perlindungan dari tegangan tinggi

Grounding dalam sistem instalasi listrik berungsi untuk mengurangi atau menghindari bahaya yang disebabkan oleh tegangan tinggi.misalnya bahaya petir dengan tegangan tinggi

Penstabil tegangan

Grounding dapat berfungsi untuk menstabilkan tegangan pada banyak sumber tegangan. Jika tidak terdapat titik referensi umum untuk  semua sumber tegangan, akan terjadi kesulitan antar masing-masing hubungan

Mengatasi arus yang lebih

Grounding juga berfungs untuk mengatasi arus yang berlebih, karena sistem grounding ini menyediakan level keselamatan baik kerusakan peralatan atau manusia

4. Dasar Teori[Back]

Kemiripan tampilan antara kurva transfer JFET dan tipe deplesi MOSFET memungkinkan analisis yang serupa dari masing-masing domain dc. Perbedaan utama antara keduanya adalah fakta bahwa MOSFET tipe deplesi mengizinkan titik operasi dengan nilai positif V GS dan level I D yang melebihi I DSS . Faktanya, untuk semua konfigurasi yang dibahas sejauh ini, analisisnya sama jika JFET diganti dengan MOSFET tipe deplesi. 

    Satu-satunya bagian analisis yang tidak terdefinisi adalah bagaimana memplot persamaan Shockley menjadi positif nilai V GS . 

  1. Untuk MOSFET tipe penipisan saluran-n pada Gambar 7.30, tentukan:
  A. IDQ dan VGSQ.
      B. V DS .


    Jawab:
    a. Untuk karakteristik transfer, titik plot ditentukan oleh ID = IDSS>4 = 6 mA>4 = 1,5 mA
    dan VGS = VP>2 = -3 V>2 = -1,5 V. Mempertimbangkan tingkat VP dan fakta bahwa
    Persamaan Shockley mendefinisikan kurva yang naik lebih cepat saat V GS menjadi lebih positif,
    titik plot akan ditentukan pada VGS = +1 V. Mengganti ke hasil persamaan Shockley


    Kurva transfer yang dihasilkan tampak pada Gambar 7.31. Melanjutkan seperti yang dijelaskan untuk JFET, kita punya


    Atur ID = 0 mA maka akan menghasilkan,
    Atur VGS = 0 V menghasilkan,


    Titik-titik plot dan garis bias yang dihasilkan tampak pada Gambar 7.31. Operasi yang dihasilkan
    poin diberikan oleh,

    b. Eq. (7.19):

         2.Ulangi Contoh 1 dengan RS = 150 .
    jawab:
        a.Titik-titik plot untuk kurva transfer sama seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7.32. Untuk garis bias,
      VGS = VG - IDRS = 1.5 V - ID(150 )
      Atur ID = 0 mA menghasilkan
      VGS = 1,5 V
      Atur VGS = 0 V menghasilkan


    Garis bias disertakan pada Gambar 7.32. Perhatikan dalam hal ini bahwa hasil titik diam
    di saluran pembuangan yang melebihi I DSS , dengan nilai positif untuk V GS . Hasilnya adalah
        b. Persamaan. (7.19):

        3. Tentukan yang berikut ini untuk jaringan pada Gambar 7.33 :
      a. IDQ dan VGSQ.
      b. VD.


    Jawab :
        a. Konfigurasi self-bias menghasilkan
      

      seperti yang diperoleh untuk konfigurasi JFET, menetapkan fakta bahwa V GS harus kurang dari
    0 V. Oleh karena itu tidak ada persyaratan untuk memplot kurva transfer untuk nilai positif dari
    V GS , meski dilakukan pada kesempatan ini untuk melengkapi karakteristik transfer. A
    titik plot untuk karakteristik transfer untuk VGS < 0 V adalah

    dan untuk VGS > 0 V, karena VP = -8 V, kami akan memilih


    Kurva transfer yang dihasilkan tampak pada Gambar 7.34. Untuk garis bias jaringan, di
    VGS = 0 V, ID = 0 mA. Memilih VGS = -6 V memberi

    Q -point yang dihasilkan diberikan oleh
     

        b.


    1. Untuk konfigurasi self-bias pada Gambar 7.92, tentukan:

        a. IDQ dan VGSQ.
        b. VDS dan VD .
    Jawab:

        2.Untuk jaringan pada Gambar 7.93, tentukan:
        a. IDQ dan VGSQ.
        b. VDS dan VS .


    Jawab:




    5. Percobaan[Back]

    a) Prosedur percobaan 

        1. Siapkan komponen rangkaian yang dibutuhkan

        2. Rangkai komponen menjadi sebuah rangkaian

        3. Lakukan simulasi rangkaian pada proteus

        4. Analisis rangkaian yang telah dibuat

     Rangkaian 7.30 

    ketika Vin masuk lalu mengumpankan tegangan kegate, tipe mosfet adalah voltage divider lalu tegangan input sebesar 18V diumpankan ke R2 lalu ke kaki drain lalu ke kaki source lalu ke resistor kemudian ground, tegangan sebelum ke kaki drain terbagi ke C, maka didapat tegangan outputnya

            Rangkaian 7.33 

    ketika Vin mengumpankan tegangan kegate dan resistor R2 dengan prinsip pembagi tegangan, tipe mosfet adalah self bias lalu tegangan input sebesar 20V diumpankan ke R1 lalu ke kaki drain lalu ke kaki source lalu ke resistor kemudian ground, tegangan sebelum ke kaki drain terbagi ke C, maka didapat tegangan outputnya

            Rangkaian 7.35 


    tegangan pada power suply sebesar 20V diumpankan pada R1 lalu ke kaki drain lalu ke kaki source lalu ke ground


    6. Video[Back]



    7. File Download[Back]













    -

    Tidak ada komentar:

    Posting Komentar

    Langganan: Posting Komentar (Atom)

    UTS