Cara Kerja Penguat Common Emitter

Penguat common emitter merupakan salah satu jenis konfigurasi rangkaian penguat yang paling banyak digunakan dengan memakai transistor jenis NPN. Penguat common emitter memiliki banyak keuntungan bila dibandingkan dua jenis konfigurasi rangkaian penguat transistor lainnya, baik dari segi efisiensi maupun tingkat penguatan sinyal.

Sinyal input yang dimasukan pada semua jenis penguat pada dasarnya merupakan sinyal input gelombang AC yang memiliki karakter berganti ganti arah pada positif dan negatif. Sehingga diperlukan cara agar penguat bekerja pada area maksimum puncak negatif dan positif gelombang input AC tersebut. Proses pengendalian penguat agar selalu berada di area tersebut dilakukan dengan mengatur pemberian bias pada penguat (transistor). Proses pengaturan bias pada transistor ini sangat diperlukan untuk menjaga kinerja penguat agar menghasilkan sinyal output yang minim distorsi.

Dengan meminimalkan distorsi sinyal diharapkan dapat dihasilkan sinyal output yang sesuai dengan sinyal input namun dengan level yang jauh lebih tinggi. Dengan kata lain bahwa sinyal output merupakan kembaran dari sinyal input namun dengan level teganagn maupun arus lebih besar.

Rangkaian Penguat Common Emitter

Pada gambar di bawah ini merupakan contoh bentuk sistem penguat transistor common emitter dengan menggunakan transistor jenis NPN.

Rangkaian penguat common emitter diatas merupakan penguat satu tingkat dengan menggunakan metode bias pembagi tegangan. Pembagian tegangan untuk bias dilakukan oleh dua buah resistor R1 dan R2 yang mengambil tegangan baik dari positif maupun negatif dengan titik tengah kedua resistor memasok kebutuhan bias basis transistor. Pemberian bias seperti ini sering digunakan pada penguat yang menggunakan  transistor sebagai komponen penguatnya.

Penggunaan metode bias seperti ini mampu mengurangi efek variasi beta (β). Pemberian tegangan bias yang konstan memberikan kestabilan kinerja transistor dalam menguatkan sinyal. Tegangan konstan basis ini ditentukan oleh resistor R1 dan R2 dengan mengatur aliran arus yang berasal daru catu daya (Vcc). 

Besar nilai hambatan resistor total R_Total akan sama dengan jumlah hambatan R1 dan R2. Sehingga besarnya aliran arus yang melewati kedua resistor tersebut adalah : I = Vcc / R_Total  Sementara besar tegangan bias transistor akan konstan didapatkan dari persimpangan kedua resistor dimana besarnya jauh dibawah tegangan catu daya.

Besarnya tegangan bias basis dapat dihitung menggunakan rumus :

V_B = (Vcc x R2) / R1 + R2

Tegangan Vcc akan menentukan besar aliran arus pada terminal kolektor. Dimana jika transistor diaktifkan secara penuh pada kondisi saturasi, maka arus kolektor Ic = 0. Karena terminal kolektor - emitor akan terhubung secara langsung dengan resistensi yang sangat kecil. Sementara ketika dikondisikan dalam keadaan aktif, arus pada basis I_B dan arus kolektor Ic akan menentukan nilai beta β (faktor penguatan) dari transistor.

Nilai Beta Penguat Transistor

Nilai beta / penguatan sering dikatakan juga sebagai nilai hFE adalah nilai penguatan yang mampu dilakukan oleh transistor. Nilai beta tidak memiliki satuan unit karena hanya merupakan perbandingan antara besar arus kolektor dengan arus basis. Dimana pemeberian arus kecil pada basis akan mempengaruhi perubahan aliran arus besar pada kolektor

β = Ic / I_B

Perlu diketahui bahwa beberapa buah transistor dengan jenis dan nomor type yang sama tidak selalu memiliki nilai yang sama pula. Hal ini karena dipengaruhi oleh karakteristik transistor secara individu dan cara pengoperasian transistor pada rangkaian. Misalnya dua buah transistor dengan type NPN BC 507 akan mempunyai nilai beta antara 110 sampai 450. Yang satu mungkin memiliki nilai beta 110 sementara yang lainnya 450 meskipun jenis dan typenya sama.

Berbagi :