JFET

PERCOBAAN V JFET

5.1 Tujuan Percobaan 1. Memeriksa serta menentukan menentukan jenis dari JFET (channel channel P atau channel  N).  N). 2. Meneliti dan mempelajari mempelajari karakteristik karakteristik JFET.

5.2 Tinjauan Pustaka Transistor

adalah

komponen

elektronika

yang

terbuat

dari

bahan

semikonduktor dan mempunyai tiga elektroda (triode) yaitu dasar (basis), pengumpul pengumpul (kolektor) dan pemancar (emitor). Dengan ketiga elektroda (terminal) tersebut, tegangan atau arus yang dipasang di satu terminalnya mengatur arus yang lebih besar yang melalui 2 terminal lainnya. transistor berasal dari perpaduan dua kata, yakni “transfer” yang artinya pemindahan dan “resistor” yang berarti penghambat. Dengan demikian transistor dapat diartikan sebagai suatu

pemindahan

atau

peralihan

bahan

setengah

penghantar

menjadi

penghantar pada suhu atau keadaan tertentu. Transistor ditemukan pertama kali oleh William Shockley, John Barden, dan W. H Brattain pada tahun 1948. Mulai dipakai secara nyata dalam praktik mereka pada tahun 1958. Transistor termasuk komponen semi konduktor yang bersifat menghantar dan menahan arus listrik.Ada 2 jenis transistor yaitu transistor tipe P  – N  – P  – P dan transistor jenis N  – P  – N.  – N. Transistor NPN adalah transistor positif dimana transistor dapat bekerja mengalirkan arus listrik apabila basis dialiri tegangan arus positif. Sedangkan transistor PNP adalah transistor negatif,dapat bekerja mengalirkan arus apabila basis dialiri tegangan negatif. Pada dasarnya, transistor dan tabung vakum memiliki fungsi yang serupa; keduanya mengatur  jumlah aliran arus listrik. Untuk mengerti cara kerja semikonduktor, semikonduktor, misalkan sebuah gelas berisi air murni. Jika sepasang konduktor dimasukan kedalamnya, dan diberikan tegangan DC tepat dibawah tegangan elektrolisis (sebelum air berubah menjadi Hidrogen dan Oksigen), tidak akan ada arus mengalir karena air tidak memiliki pembawa muatan (charge carriers). Sehingga, air murni dianggap sebagai isolator. Field Effect Transistor atau disingkat dengan FET adalah komponen Elektronika aktif yang menggunakan Medan Listrik untuk mengendalikan

Konduktifitasnya. Field Effect Transistor (FET) dalam bahasa Indonesia disebut dengan Transistor Efek Medan. Dikatakan Field Effect atau Efek Medan karena pengoperasian pengoperasian Transistor jenis ini tergantung pada tegangan (medan listrik) yang terdapat pada Input Gerbangnya. FET merupakan Komponen Elektronika yang tergolong dalam keluarga Transistor yang memilki Tiga Terminal Kaki yaitu Gate (G), Drain (D) dan Source (S). Field Effect Transistor atau FET memiliki fungsi yang hampir sama dengan Transistor Transisto r bipolar pada umumnya. Perbedaannya adalah pada pengendalian arus Outputnya. Arus Output (I C) pada Transistor Bipolar dikendalikan oleh arus Input (IB) sedangkan Arus Output (I D) pada FET dikendalikan oleh Tegangan Input (VG) FET. Jadi perlu diperhatikan bahwa perbedaan yang paling utama antara Transistor Bipolar (NPN & PNP) dengan Field Effect Transistor (FET) adalah terletak pada pengendalinya (Bipolar menggunakan Arus sedangkan FET menggunakan Tegangan). Field Effect Transistor ini sering disebut juga dengan Unipolar Transistor atau Transistor Eka Kutup, hal ini dikarena FET adalah Transistor yang bekerja bergantung dari satu pembawa muatan saja, apakah itu Elektron maupun Hole. Sedangkan pada Transistor Bipolar (NPN & PNP) pada umumnya, terdapat dua pembawa muatan yaitu Elektron yang membawa muatan Negatif dan Hole sebagai pembawa muatan Positif. Field Effect Transistor (FET) atau Transistor Efek Medan ini diciptakan dan dipatenkan oleh Julius Edgar Lilienfeld pada tahun 1926 dan juga oleh Oscar Hell di tahun 1934.

5.2.1

Pengertian JFET JFET adalah komponen tiga terminal dimana salah satu terminal dapat

mengontrol arus antara dua terminal lainnya. JFET terdiri atas dua jenis, yakni kanal-N dan kanal-P, sebagaimana transistor terdapat jenis NPN dan PNP. Pada umumnya penjelasan tentang JFET (Junction ( Junction Field-Effect Transistor ) adalah kanal-N, karena untuk kanal-P adalah kebalikannya. FET (juga dinamakan Transistor Unipolar ) hanya menggunakan satu jenis pembawa muatan (elektron atau hole, hole, tergantung dari tipe FET). Dalam FET, arus listrik utama mengalir dalam satu kanal konduksi bipolar dimana daerah Basis memotong arah arus listrik utama) dan ketebalan dari daerah perbatasan ini dapat diubah dengan

perubahan tegangan yang diberikan, untuk mengubah ketebalan kanal konduksi tersebut.

5.2.2

Cara Kerja dan Jenis-jenis dari JFET Cara Kerja JFET pada prinsipnya seperti kran air yang mengatur aliran air

pada pipa. Elektron atau Hole akan mengalir dari Terminal Source  (S) ke Terminal Drain  (D). Arus pada Output nya yaitu Arus Drain (ID) akan sama dengan Arus Input nya yaitu Arus Source (IS). Prinsip kerja tersebut sama dengan prinsip kerja sebuah pipa air di rumah kita dengan asumsi tidak ada kebocoran pada pipa air kita. Besarnya arus listrik tergantung pada tinggi rendahnya Tegangan yang diberikan pada Terminal Gerbangnya ( Gate  (G)). Fluktuasi Tegangan pada Terminal Gate (VG) akan menyebabkan perubahan pada arus listrik yang melalui saluran I S  atau ID. Fluktuasi yang kecil dapat menyebabkan variasi yang cukup besar pada arus aliran pembawa muatan yang melalui JFET tersebut. Dengan demikian terjadi penguatan Tegangan pada sebuah rangkaian Elektronika. Junction FET atau sering disingkat dengan JFET memiliki 2 tipe berdasarkan tipe bahan semikonduktor yang digunakan pada saluran atau kanalnya. JFET tipe N Channel (Kanal N) terbuat dari bahan Semikonduktor tipe N dan P Channel ( Kanal P) yang terbuat dari Semikonduktor tipe P.

1. JFET Kanal-N Saluran atau Kanal pada jenis ini terbentuk dari bahan semikonduktor tipe N dengan satu ujungnya adalah Source (S) dan satunya lagi adalah Drain  (D). Mayoritas pembawa muatan atau Carriers  pada JFET jenis Kanal-N ini adalah Elektron. Gate  atau Gerbang pada JFET jenis Kanal-N ini terdiri dari bahan semikonduktor tipe P. Bagian lain yang terbuat dari Semikonduktor tipe P pada JFET Kanal-N ini adalah bagian yang disebut dengan Subtrate yaitu bagian yang membentuk batas di sisi saluran berlawanan Gerbang (G). Tegangan pada Terminal Gerbang (G) menghasilkan medan listrik yang mempengaruhi aliran pada pembawa muatan yang melalui saluran tersebut. Semakin Negatifnya VG, semakin sempit pula salurannya yang akhirnya mengakibatkan semakin kecil arus pada output nya (ID).

Gambar 5.1 Struktur dasar dan simbol JFET jenis Kanal-N.

2. JFET Kanal-P Saluran pada JFET jenis Kanal-P terbuat dari Semikonduktor tipe P. Mayoritas pembawa muatannya adalah Hole. Bagian Gate atau Gerbang ( G) dan Subtrate-nya terbuat dari bahan Semikonduktor tipe N. Di JFET Kanal-P, semakin Positifnya VG, semakin sempit pula salurannya yang akhirnya mengakibatkan semakin kecilnya arus pada Output JFET (ID).Dari Simbolnya, kita dapat mengetahui mana yang JFET Kanal-N dan JFET Kanal-P. Anak Panah pada simbol JFET Kanal-N adalah menghadap ke dalam sedangkan anak panah pada simbol JFET Kanal-P menghadap keluar.

Gambar 5.2. struktur dasar JFET jenis Kanal-P.

5.2.3 Karakteristik JFET 1 .Kurva Karakteristik Drain  Kurva karakteristik drain  menyatakan besar arus drain  (ID) yang terjadi terhadap tegangan drain-source  (VDS). Kurva yang terjadi mirip dengan kurva kolektor dari transistor bipolar, hanya variabel pengendalinya yang berbeda yaitu tegangan gate. Pada saat tegangan gate 0V, jika VDD ditambah (VDS juga ikut

bertambah), ID akan bertambah sebanding dengan pertambahan tegangan VDS. Pada daerah ini hanya resistansi channel   yang berpengaruh. Besarnya resistansi saluran ini dapat diubah dengan memberi tegangan pada gate, sehingga JFET biasa disebut juga sebagai resistor terkendali tegangan. Setelah mencapai nilai tegangan tertentu pertambahan arus berhenti dan ID menjadi konstan meskipun tegangan VDS terus ditambah. Tegangan pada saat arus berhenti bertambah (titik B) dinamakan tegangan Pinch-Off   (VP). Apabila tegangan ini ditambah terus maka pada suatu saat ID akan mulai bertambah dengan sangat cepat dengan sedikit pertambahan tegangan VDS. Keadaan ini dinamakan breakdown (dadal). Biasanya

JFET

beroperasi

pada

daerah

arus

tetap.

Rangkaian

untuk

memperoleh karakteristik JFET ditunjukkan pada gambar 5.3 (a) sedangkan kurva karakteristik Drain ditunjukkan pada gambar 5.3 (b).

Gambar 5.3. Kurva Karakteristik Drain

 Apabila gate diberi tegangan (bias balik/negatif), maka nilai konstan arus drain ID akan berkurang. Semakin negatif tegangan gate arus drain akan semakin berkurang, sehingga suatu saat akan tercapai harga tegangan dimana arus drain menjadi nol. Tegangan VGS yang menyebabkan arus drain menjadi nol disebut tegangan Cut-Off   (VGS(off )). JFET harus dioperasikan pada daerah antara VGS = 0 dan VGS(off). Pada JFET VGS(off )

dan VP selalu sama

besarnya, hanya tandanya yang berbeda. Dalam lembaran data biasanya hanya mencantumkan salah satu antara VGS(off ) atau VP. 1. Kurva Transkonduktansi JFET Karakteristik transkonduktansi JFET berhubungan langsung dengan karakteristik drain. Keduanya memiliki sumbu Y yang sama yaitu arus drain (ID), seperti ditunjukkan pada gambar 5.4. Kurva ini tidak berupa garis lurus, yang

menyatakan bahwa hubungan antara arus keluaran dan tegangan masukan tidak linier. Jadi transkonduktansi adalah kurva yang menunjukkan perbandingan antara arus drain (ID) dengan tegangan gate-source (VGS).

Gambar 5.4. Simbol Transkonduktasi JFET dan Kurva Transkonduktansi JFET

Transkonduktansi adalah besaran AC, sehingga nilainya berbeda untuk setiap titik kurva, dan bisa dihitung dengan perubahan kecil pada arus drain (ID) dibagi

dengan

perubahan

kecil

pada

tegangan

gate-source  (VGS).

Transkonduktansi adalah besaran AC, sehingga nilainya berbeda untuk setiap titik kurva, dan bisa dihitung dengan perubahan kecil pada arus drain (ID) dibagi dengan perubahan kecil pada tegangan gate-source (VGS), jika dirumuskan adalah sebagai berikut : gm =

∆I ∆S

 ................................... ............. (5.1)

Jika ditulis dalam notasi AC, maka : gm =

Id s

 ................................................ (5.2)

2. Resistansi dan Kapasitansi Input JFET beroperasi dengan tegangan bias balik pada gate-source, sehingga resistansi input   pada gate sangat tinggi. Resistansi input yang tinggi ini merupakan keuntungan bagi JFET bila dibandingkan dengan transistor bipolar.

5.2.4

Metode Pembiasan JFET

1. Pembiasan Sendiri (Self Bia si ng ) Membias JFET relatif mudah. Untuk menetapkan reverse bias bagi gate, dapat dengan menggunakan cara pembiasan sendiri. Gate dibias 0V dengan

resistor RG yang dihubungkan dengan ground. Meskipun akan terjadi arus bocor yang sangat kecil pada R G, akan tetapi dapat diasumsikan bahwa tidak ada arus pada RG sehingga tidak ada tegangan jatuh pada R G. Kegunaannya adalah untuk menetapkan agar tegangan gate 0V tanpa dipengaruhi oleh sinyal AC yang akan diumpankan nantinya. Untuk mendapatkan tegangan negatif pada gate  dapat dibuat dengan menerapkan tegangan positif pada source. Pada N-channel   JFET, ID akan menghasilkan sebuah tegangan jatuh pada R S, sehingga terminal source menjadi positif terhadap ground . Karena VG = 0V dan VS = I D × R S, maka tegangan gatesource adalah sebagai berikut : VGS = VG – VS = 0 – (ID × RS) sehingga VGS = -ID × RS .............................. ................. (5.3) Hasil ini menunjukkan bahwa tegangan gate-source  adalah negatif, sehingga merupakan reverse bias. Tegangan drain  terhadap ground   ditentukan sebagai berikut : VD = VCC - IDRD ............................................ (5.4) Karena VS = I D × R S, maka tegangan drain-source dapat dihitung sebagai berikut : VDS = VD - VS............................... ................. (5.5) VDS = VCC – (ID × (RD + RS)) ......................... (5.6) 2. Bias Pembagi Tegangan Cara pembiasan yang lain adalah dengan memberikan tegangan gate melalui rangkaian pembagi tegangan. Karena JFET harus dibias dengan tegangan gate-source yang negatif, maka diperlukan resistansi yang lebih besar sebagai resistansi source.

VG =

R R +R

VCC .................................. (5.7)

Dalam keadaan normal, tegangan source  harus sama atau lebih besar daripada tegangan gate. Arus drain (ID) mengalir melalui R D dan RS. Karena ID tergantung pada transkonduktansi dari JFET, maka nilai yang tepat dari V D dan VS tidak dapat ditentukan dari rangkaian sendiri. Umumnya pada rangkaian amplifier linear  JFET dibuat sedemikian rupa agar harga V DS antara 25% sampai dengan 50% dari VCC.

5.3

Daftar Komponen dan Alat 1. Modul praktikum elektronika dasar. 2. 1 buah multimeter digital. 3. 1 buah variable Power supply 4. Data sheet  transistor yang digunakan

5.4 5.4.1

Cara Kerja Testing Kondisi JFET 1. Untuk JFET periksalah hambatan antara drain dan source untuk gate pada keadaan terbuka. Kemudian periksa pula hubungan antara gate dengan source. Buat rangkaian seperti pada gambar 5.5.

Gambar 5.5 Rangkaian Testing Kondisi JFET

2. Isilah tabel 5.1 Tabel 5.1 Resistansi Dioda JFET

FET No

 AVO Type

Meter 

Seri 2SK1 chan 9

nel-P

Digital

Hambatan

Keterangan

Gate Drain Gate Source

Baik

Buruk

Keterangan

5.4.2 Konfigurasi JFET 1.Voltage Divider Bias  1. Buatlah rangkaian seperti pada gambar 5.6.

Gambar 5.6. Konfigurasi Voltage Divider Bias

2. Setiap mulai mengukur, matikanlah dulu catu daya selama 5 menit (agar transistor dingin). 3. Kemudian on-kan catu daya dan segera ukur dan catat nilai dari I D, IG, VDS, dan VGS. 4. Setiap 5 menit catatlah nilai dari I D, IG, VDS, dan VGS. Isi tabel 5.2. Tabel 5.2 Hasil Pengamatan Konfigurasi Voltage Divider Bias

No 1

ID

IG

VDS

VGS

Keterangan

5.5

Data Hasil Percobaan

5.5.1 Testing kondisi JFET Tabel 5.3 Resistansi Dioda JFET

FET No

 AVO

Type

Hambatan

9

5.5.2

Digital

Baik

Gate

Gate

Drain

Source

0,614 Ω

0,619 Ω

Meter 

Seri 2SK1 chan

Keterangan Buruk



nel-P

Konfigurasi JFET

5.5.2.1 Voltage Divider Bias Tabel 5.4 Hasil Pengamatan Konfigurasi Voltage Divider  Bias

No 1

ID 0,12 A

IG

VDS

0,001197 A 2,918 V

VGS 8,9 V

Keterangan

Keterangan

5.6

Analisa Data Hasil Percobaan

5.6.1 Testing Kondisi JFET Sebuah Transistor apabila dalam kondisi baik maka akan mempunyai suatu nilai hambatan nol dan bila tidak dapat dihitung maka dalam keadaan rusak. Dalam percobaan ini kita menggunakan transistor berjenis JFET (2SK19). Data hasil percobaan dapat dilithat pada tabel 5.5. Tabel 5.5 Hasil Pengamatan Hambatan Pada JFET 2SK19

FET

Keterangan

Hambatan  AVO

No Seri

Type

2SK19 Channel -P

Meter 

Digital

Keadaan Gate

Gate

Drain

Source

0,614Ω

0,619Ω

Baik

Keterang

Buruk

an



Dalam melakukan testing kondisi pada JFET yang diperiksa adalah kondisi transistor, dengan cara memeriksa hambatan antara gate drain dan gate source. Pada Pemeriksaan dilakukan dengan cara membandingkan nilai hambatan gate drain dan gate source. Saat memeriksa hambatan gate drain menggunakan avometer,  probe  hitam

disambungkan

pada

kaki

gate

dan  probe  merah

disambungkan pada kaki drain, sehingga didapatkan nilai hambatannya adalah 0.614 Ω. Sedangkan untuk memeriksa hambatan gate source,  probe  hitam disambungkan pada gate  dan  probe merah disambungkan pada source  dan didapatkan nilai hambatannya adalah 0.619 Ω. seperti pada gambar 5.7.

Gambar 5.7 Testing Kondisi JFET dengan Multimeter Digital

Dari hasil pengukuran tersebut dapat dikatakan bahwa JFET dalam kondisi baik, karena masing-masing terminal gate source dan gate drain memiliki nilai resistansi. Berdasarkan teorinya bahwa jika pada terminal gate drain dan gate source memiliki nilai resistansi, maka dapat disimpulkan bahwa kondisi JFET dalam kondisi baik. Sehingga percobaan sudah sesuai berdasarkan teori dan transistor dapat digunakan dalam percobaan. Sedangkan apabila transistor JFET tersebut tidak memiliki nilai, maka transistor dalam kondisi buruk. Sehingga perocbaan sudah sesuai berdasarkan teori.

5.6.2 Konfigurasi JFET 1.Voltage Divid er B ias Voltage Divider Bias  atau bias pembagi tegangan merupakan pembagian tegangan (R1 dan R2) yang terhubung di kaki gate.  Rangkaian pembagi tegangan biasanya digunakan untuk membuat satu tegangan referensi dari sumber tegangan yang lebih besar, titik tegangan referensi pada sensor, untuk memberikan bias pada rangkaian penguat atau untuk memberikan bias pada komponen aktif. Pada transistor JFET channel   N nilai arus Gate  lebih kecil dibanding nilai drain dan source nya. Rangkaian Voltage divider bias dapat dilihat pada gambar 5.8 di bawah ini

Gambar 5.8 Konfigurasi Voltage Divider Bias

Berdasarkan rangkaian pada gambar pada gambar 5.8 yaitu pada JFET channel   N (2SK19) dengan input   AC yang dilakukan saat percobaan maka kapasitor diganti dengan rangkaian terbuka (open circuit ). Diperoleh nilai pada arus gate dan drain dimana hasil yang didapatkan setelah proses pengukuran

yaitu arus pada gate  senilai 1,197 x 10 -3

A, arus drain  senilai 1,2 x 10-1 A.

Dalam perhitungan secara teori menggunakan persamaan di bawah ini, ID = VG = RG = IG =

CC RD

………………………………………………………………………...… (5.8)

R2.CC R1+R2 R1.R2

…………………………………………………………... .…….(5.9)

…………………………………….. ... ….(5.10)

R1+R2 G RD

 

.............................................................(5.11)

Untuk Mencari nilai ID menggunakan persamaan 5.8 yaitu ID = ID =

CC RD 12  100 Ω

ID = 0,12 A Untuk Mencari nilai V G menggunakan persamaan 5.9 yaitu VD = VD =

R2 CC R1+R2 3300Ω x 12  10000Ω+3300Ω

VD = 2.97 V Untuk Mencari nilai R G menggunakan persamaan 5.10 yaitu RD = RD =

R1x R2 R1+R2 3300Ω x 10000Ω 10000Ω+3300Ω

RD = 2.48 x 10-3Ω

Untuk Mencari nilai I G menggunakan persamaan 5.11 yaitu IG = IG =

G RG 2,97  2,481 mΩ

IG = 1.197 x 10-3 A Sehingga hasil keseluruhan dapat dilihat pada tabel 5.6 berikut : Tabel 5.6 Hasil Pengamatan Konfigurasi Voltage Divider Bias

No

ID

IG

VDS

VGS

1

0,12 A

0,001197 A

2,918 V

8,9 V

Keterangan

JFET harus dibias dengan tegangan gate-source  yang negatif maka diperlukan resistansi yang lebih besar sebagai resistansi source. Berdasarkan data pada tabel 5.6 tersebut, pada percobaan yang digunakan JFET channel  P. Pada JFET channel   P, semakin positif V GS  (tegangan gate source) maka semakin sempit pula saluran gatenya atau daerah deplesi semakin melebar sehingga mengakibatkan semakin kecilnya arus pada output  JFET (ID). Dari tabel 5.6 tersebut didapatkan arus  drain (ID) adalah 0,12 A dan tegangan gate source (VGS) adalah 8,9 V. Sehingga hasil pratikum sudah sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa semakin positif tegangan gate  JFET channel   p, arus drain akan semakin berkurang, sehingga suatu saat akan tercapai harga tegangan dimana arus drain menjadi nol. Tegangan V GS  yang menyebabkan arus  drain menjadi nol disebut tegangan Cut-Off ( VGS (off )).

5.7 Jawaban Pertanyaan 5.7.1 Pertanyaan 1.

Jelaskan apa yang dimaksud dengan daerah cut-off, aktif, dan saturasi?

2. Tentukan titik Q pada FET, pada tiap konfigurasi! 3. Berdasarkan percobaan yang sudah anda lakukan jelaskan cara kerja FET! 4. Sebutkan kegunaan JFET serta aplikasinya? 5. Apa syarat  – syarat transistor yang beroperasi pada daerah cut-off, aktif dan saturasi, jelaskan jawaban anda menurut hasil percobaan! 6. Menurut anda apakah definisi dan kegunaan dari bias? 7. Apa yang dimaksud dengan I DSS,VP,IGSS? 8. Apa ciri ketiga daerah operasi dari JFET? 9.

Terangkan perbedaan antara BJT dan JFET menurut hasil percobaan (minimal 5 perbedaan)!

10. Jika hasil percobaan anda tidak sesuai dengan teori, mungkinkah disebabkan oleh kerusakan transistor? jelaskan jawaban anda menurut data percobaan yang diperoleh dan data sheetnya! 11. Bandingkanlah hasil pengukuran dengan perhitungan jelaskan dan beri kesimpulannya 12. Berikan

kesimpulan

anda

pada

tiap-tiap

percobaan

dan

berikan

kesimpulan umumnya pada akhir percobaan.

5.7.2 Jawaban Soal 1.

Daerah cut -off  Daerah cut-off   merupakan daerah kerja transistor dimana keadaan transistor menyumbat pada hubungan kolektor dan emitor. Daerah cut -off   sering dinamakan sebagai daerah mati karena pada daerah kerja ini transistor tidak dapat mengalirkan arus dari kolektor ke emitor. Pada daerah cut-off  transistor dapat dianalogikan sebagai saklar terbuka pada hubungan kolektor dan emitor. Daerah aktif Pada daerah kerja ini transistor biasanya digunakan sebagai penguat sinyal. Transistor dikatakan bekerja pada daerah aktif karena

transistor selelu mengalirkan arus dari kolektor ke emitor walaupun tidak dalam proses penguatan sinyal, hal ini ditujukan untuk menghasilkan sinyal keluaran yang tidak cacat. Daerah aktif terletak antara daerah jenuh (saturasi) dan daerah mati ( cut -off ). Daerah saturasi Daerah kerja transistor saat jenuh adalah keadaan dimana transistor mengalirkan arus secara maksimum dari kolektor ke emitor sehingga transistor tersebut seolah-olah short   pada hubungan kolektor dan emitor. Pada daerah ini transistor dikatakan menghantar maksimum. 2.  A. Bias TetapTitik Q point terjadi saat Ic saturasi mencapai maximum dan berpotongan dengan Vce saturasi. B. Bias Emiter Terstabilkan Titik Q point terjadi pada perpotongan garis Ibo dan garis yang menghubungkan Vcc dan Vcc / Rc+Re.

C. Bias Pembagi Tegangan Titik Q point terjadi pada pertemuan garis dari k dan Vge. 3. Dalam pengoperasian JFET tipe N, drain disambungkan positif terhadap source, sehingga elektron akan masuk ke dalam saluran dari source dan keluar dari drain. Gate disambungkan dengan voltase negatif terhadap source sehingga saluran pn antara gate dan saluran n dibias balik. Ketika sambungan pn tersebut dibias balik, lebar daerah pengosongan akan bertambah. Lebarnya akan tergantung dari voltase antara daerah semikonduktor p+ dan daerah semikonduktor n. Semakin besar voltase, semakin lebar daerah pengosongan. 4. Kegunaan dari JFET salah satunya adalah penguat pemotong. Membangun

sebuah

penguat

tergandeng

langsung

dengan

mangambil kapasitor penggandeng dan bypass  kapasitor serta manghubungkan keluaran tiap tingkatan langsung pada input   dari tingkatan berikutnya. dengan cara ini tegangan dc digandeng, seperti tegangan

ac.

Rangkaian

yang

dapat

menguatkan

sinyal

ac

dinamakan

dengan

penguat

dc.

Keuntungan

utama

dari

penggandengan langsung adalah drift yaitu, pergeseran rendah tempat tegangan keluaran dc akhir dihasilkan dengan perubahan kecil pada tegangan catu, parameter transistor, dan variasi suhu. 5. Syarat transistor beroperasi pada daerah cut-off  adalah arus kolektor kecil, maka titik cut-off   hamper menyentuh ujung bawah garis beban. Titik cut-off   menyatakan tegangan kolektor emitter maksimum yang mungkin dalam rangkaian. VCE maksimum yang mungkin sekitar 15 V, yaitu tengangan catu kolektor.

Daerah saturation : Pada semua kondisi sering dipilih hambatan basis yang menghasilkan gain arusnya 10. Karena di sana lebih dari cukup arus basis untuk menjenuhkan transistor. Daerah Aktif : Pada daerah ini transistor sebagai garis aliran amplifier (IC = B * IB). Beta adalah salah satu dari parameter transistor, bagian dari base transistor. Dimana nilainya berkisar dari 50  – 200, tapi bisa  juga sampai 800. Berada pada daerah aktif VBE = 0.6 – 0.7 V . 6. Bias merupakan pemberiaan tegangan DC untuk membentuk tegangan dan arus yang tetap.Bias ada dua macam yaitu Forward  bias (bias maju) adalah hubungan yang dihasilkan oleh pusat sumber negatif dihubungkan dengan beban tipe-n dan pusat positif dihubungkan dengan beban tipe-p. Reverse Bias  adalah hubungan yang terjadi saat pusat negative baterai dihubungkan pada sisi-dan pusat positif baterai dihubungkan dengan sisi-n.

7. IDSS adalah arus batas atas untuk memutuskan atau mencegah kenaikan arus kanal penghubung yang sempit. VP adalah tegangan Pinchoff dimana tegangan minimum pada daerah aktif JFET. IGSS adalah arus yang menunjukkan drai arus ke sumber dengan gate yang dihubungsingkatkan. Ini adalah arus drain maksimum yang dapat dihasilkan sebuah JFET.

8. A. Daerah ohmic Ciri-cirinya adalah bagian yang hampir vertical pada kurva drain di bawah pichoff. B. Daerah Aktif Ciri-cirinya adalah persamaan garisnya telah melewati tegangan  pinchoff  dan sampai pada batas VDS max. C. Daerah breakdown Ciri-cirinya adalah tegangan JFET telah mencapai VDS max .

9. Perbedaan antara BJT dan JFET antara lain : a.

BJT merupakan bipolar device  yang menggunakan dua carrier  yaitu electron dan holes, sedangkan JFET merupakan unipolar device yang menggunakan satu carrier  yaitu N-channel   atau Pchannel .

b.

Saluran pada BJT dikendalikan oleh arus, sedangkan pada JFET dikendalikan oleh voltase atau tegangan.

c.

Dibandingkan dengan JFET, BJT dapat memberikan penguatan yang jauh lebih besar dan tanggapan

frekuensi

yang lebih

baik. d.

BJT terdiri dari tiga terminal yaitu base, collector , dan emitter . Sedangkan JFET terdiri dari tiga terminal yaitu gate, drain, dan source.

e.

BJT merupakan linear amplifier   sedangkan JFET merupakan non-linear amplifier . Dibuktikan dengan kurva karakteristik masing-masing transistor.

10. Hasil percobaan tidak sesuai dengan teori, di sini bukan karena kerusakan dari JFET melainkan karena kesalahan lain seperti kesalahan

membaca

alat

ukur

dan

kesalahan

menggunakan

persamaan dalam mengitung. Karena sesuai data yang diperoleh pada hasil percobaan pada tabel 5.3 dan hasil analisis data pada tabel 5.5 menunjukkan JFET dalam keadaan baik. Jika tidak demikan, maka percobaan ini tidak dapat dilakukan.

11. Hasil dari pengukuran yang telah dilakukan pada saat percobaan memberikan hasil yang berbeda dari hasil perhitungan berdasarkan teori yang ada. Hal ini kemungkinan disebabkan oleh kesalahan didalam pembacaaan skala pada alat ukur multimeter.

12. A. Kondisi JFET Pada percobaan testing kondisi JFET dapat disimpulkan bahwa transistor tersebut dalam keadaan baik. Hal tersebut dibuktikan oleh kesesuaian hasil pengukuran dengan teori sifat dari transistor tersebut. B. Konfigurasi JFET Pada percobaan konfigurasi voltage divider bias JFET dapat disimpulkan bahwa bias berfungsi agar isyarat masukan menjadi sama dengan isyarat keluaran. Nilai I D, IG, dan VGS tetap konstan walaupun

terjadi

perubahan

perubahan nilai (tidak signifikan).

waktu

tetapi

V DS  mengalami

5.8 Simpulan Berdasarkan analisis hasil percobaan, dapat disimpulkan bahwa : 1. Transistor adalah komponen elektronika aktid yang terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai tiga elektroda (triode) yaitu dasar (basis), pengumpul (kolektor) dan pemancar (emitor). 2. JFET memiliki beberapa jenis bias diantaranya fixed bias, self bias, dan Voltage Divider Bias. JFET memiliki kaki-kaki yang disebut drain, gate dan source.  Selain itu JFET memiliki daerah Aktif, cut-off , saturasi dan breakdown. 3. Pada testing JFET dapat disimpulkan bahwa JFET dalam kondisi baik karena berdasarkan hasil pengukuran JFET memiliki nilai resistansi yang sangat kecil 4. Prinsip kerja JFET tipe-P adalah pada saat polaritas positif dan besar tegangan tertentu diberikan pada terminal gate, maka daerah deplesi semakin membesar. Hal ini disebabkan elektron berkumpul ke sisi luar akibat JFET tertarik oleh polaritas positif, akibatnya area deplesi semakin membesar dan membendung arus yang lewat. Pada tegangan tertentu area deplesi membesar dan saling bersentuhan satu sama lain, ini menyebabkan arus tidak dapat mengalir lagi melalui kanal. 5. Rangkaian Voltage Divider Bias digunakan untuk membagi tegangan dimana arus diatur oleh tegangan gate-source (VGS). 6. Pada percobaan konfigurasi JFET Voltage Divider Bias. Sudah sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa semakin kecil nilai dari arus gate drain maka semakin besar tegangan gate-source (VGS) yang dihasilkan. 7. Intensitas penggunaan transistor berpengaruh terhadap fungsi pakai selama rentang waktu tertentu, daya pakai yang dimilik setiap perangkat elektronik memiliki ketahanan masa yang berbeda – beda. Transistor memiliki daya fungsi yang sangat baik, tetapi fungsi tersebut pasti menurun seiring jumlah intensitas pemakaian.

Daftar Pustaka

http://elektronika-dasar.web.id/field-effect-transistor/ Diakses tanggal : Kamis, 23-02-2017

https://www.elka.fi.itb.ac.id/wp-content/uploads/Modul-9-Junction-FET.pdf  Diakses tanggal : Kamis, 23-02-2017

http://dannykurnianto.dosen.st3telkom.ac.id/wpcontent/uploads/sites/13/2016/01/ E-learning-Pengantar-JFET.pdf  Diakses tanggal : Maret, 23-02-2017

http://robby.c.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/JunctionFieldTransistor.pdf  Diakses tanggal: Selasa, 07-03-2017