Transcript Pertemuan 23 KONFIGURASI FET Matakuliah : H0014/Elektronika Diskrit

Matakuliah
Tahun
Versi
: H0014/Elektronika Diskrit
: 2005
:1
Pertemuan 23
KONFIGURASI FET
1
Learning Outcomes
Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa
akan mampu :
• Menjelaskan model ac dari FET.
• Konfigurasi pada FET
2
Outline Materi
• Transkonduktansi.
• Model ac JFET.
• Konfigurasi FET.
3
TRANSKONDUKTANSI
I D
gm 
VGS
ID
Dengan VGS yang sama sebesar 1V, jika
Q2
titik Q berpindah dari Q1 ke Q2 terlihat
bahwa ID di Q2 lebih besar dari ID di Q1.
Artinya gm di Q2 > gm di Q1.
VGS
1V
Q1
ID
1V
4
Besar Transkonduktansi gm


V
GS

g m  g m0  1 


V
GS
(
off
)


2I DSS
gm 
 VGS( off )


V
GS
 1



V
GS( off ) 

gm adalah trankonduktansi pada sembarang titik Q.
gm0 adalah nilai maksimum dari gm diukur pada VGS = 0 volt.
5
CONTOH
JFET 2N5459 mempunyai transkonduktansi gm0 = 4000 S dan
VGS(off) = -8V. Tentukanlah nilai dari gm untuk VGS = -4 volt.
gm

VGS

 g m0 1 

VGS( off )

gm
4

 4000S1 

8 





g m  ( 4000S)( 0,5)  2000S
6
MODEL ac dari FET
Drain
Gate
Gate
Model ac
Source
Drain
RGS
gmVgs
Source
7
COMMON SOURCE AMPLIFIER
+ VDD
R1
Vin
RD
RL
R2
Vout
RS
8
RANGKAIAN EKIVALEN ac
G
Vin
R1//R2
D
RGS
gmVgs
RD//RL
Vout
S
Vout = - gm Vgs ( RD//RL ) = - gm Vgs rD
AV
 g m .Vgs .rD
Vout


Vin
Vgs
Zin = R1//R2
Vin = Vgs

A V  g m .rD
9
CONTOH
+ 30V
Jika transkonduktansi gm
besarnya 2000 S,
4,7K
1M
tentukanlah penguatan
100K
tegangan dan besarnya
tegangan output.
1 mV
10K
Vin
1M
7,5K
Zin = 1M // 1M = 500 K
500
Vin 
x 1mV  0,833 mV
500  500
1
1
1
V
 
A V  out
rD 10 4,7
Vin
10x 4,7
rD 
 3,2 K
10  4,7
Vout
AV = gm.rD
AV = ( 2000 S ) ( 3,2 K )
AV = 6,4
Vout  A V .Vin  ( 6,4 ) ( 0,833mV )
Vout  5,33 mV
10
COMMON DRAIN AMPLIFIER
+ VDD
rs = RS // RL
R1
Vin = Vgs + gmVgs rs
Vin
Vin = ( 1+ gm rs ) Vgs
R2
RS
Vout = gmVgs rs
RL
Vout
G
AV 
D
+
Vin
R1//R2 R
GS
Vgs
gmVgs
AV 
AV 
S
RS//RL
Vout
Vin
g m Vgs rs
1  g m Vgs rs
g m rs
1  g m rs
Vout
Zin = R1 // R2
11
IMPEDANSI OUTPUT
PENGUATAN TEGANGAN
AV 
AV 
g m rs
1  g m rs
1
gm
Vin
rs
1
 rs
gm
rS
Vout
Mencari impedansi output Zout dengan cara
membuat tegangan Vin = 0 ( mencari
tahanan Thevenin )
Zout = rs //
1
gm
12
CONTOH
+ 30V
Jika gm = 2000 S dan Vin = 5 mV,
1M
tentukanlah impedansi input Zin ,
impedansi output Zout, penguatan
Vin
tegangan
1M
7,5K
3K
Vout
tanpa
beban
dan
penguatan tegangan dengan beban
serta tegangan output Vout.
1
1

 400 
gm
2500 S
Zin  1M // 1M  500 K
Z out  R s //
Z out 
1
 7500  // 400 
gm
7500 x 400
 379 ,7 
7500  400
13
Thevenin Output
37,97
Vout
AVVin
3K
Vout
Vout
Vout
3K

x A V .Vin
3K  379 ,7
 3000 
 
 (0,949 ) (5 mV )
 3379 ,7 
 4,21 mV
AV 
CARA LAIN
AV 
AV
( 2500 S)( 7500 )
1  ( 2500 S)( 7500 )
18,75

 0,949
19 ,75
AV 
AV
( 2500S)( 2143)
1  ( 2500S)( 2143)
5,3575

6,3575
Vout = AV.Vin = 0,8427 x 5 mV = 4.21 mV
 0,8427
AV 
AV
g m rs
1  g m rs
gmR s
1 gmR s
14
COMMON GATE AMPLIFIER
+ VDD
RD
RS
RL
Vout
Vin
15
EKIVALEN ac
gmVgs
Zin
iin
D
S
+
vsg
RS
RG
Vin
RL
RD
Vout
G
AV
Vin = Vsg = - Vgs
Vout = -gm Vgs rD
g m Vgs rD
Vout


Vin
 Vgs
A V  g m rD
Z in
 v gs
Vin


i in
 g m Vgs
Z in 
1
gm
Zout = RD
16