fauzi 5

5.17 Darlington Connection

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

1. Pendahuluan [Back]

Pada dasarnya, yang dimaksud dengan Transistor Darlington adalah sepasang Transistor Bipolar (NPN atau PNP) yang disambungkan secara seri dan bertindak sebagai sebuah Transistor Tunggal yang dapat menghasilkan penguatan (gain) yang lebih tinggi. Transistor Darlington ini dapat berupa dua buah transistor yang terhubung secara Individu ataupun satu perangkat tunggal yang dibuat secara komersial dalam satu kemasan paket dengan standar tiga kaki yaitu Basis, Emitor dan Kolektor (diintegrasikan dalam satu chip atau komponen). Nama Darlington ini diambil dari penemunya yaitu Sidney Darlington yang bekerja di Laboratorium Bell Amerika Serikat.

Rangkaian Transistor yang ditemukan oleh Sidney Darlington pada tahun 1953 ini tersusun khusus dari dua transistor Transistor Bipolar dengan kaki Emitor dari satu Transistor dihubungkan ke kaki Basis Transistor yang lain sehingga penguatan atau gain pada transistor pertama dikuatkan lagi lebih lanjut oleh Transistor keduanya. Konfigurasi dasar Transistor Darlington dapat dilihat pada gambar dibawah ini:

2. Tujuan [Back-

a. Mengetahui tentang Darlington
b. Mengetahui cara menghitung arus dan tegangan pada Darlington
c. Mengetahui cara menghitung input dan output impedansi pada Darlington

d. Memenuhi tugas mata kuliah elektronika

3. Alat dan bahan[Back]

BAHAN

1.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.

2.Ground

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

3.Transistor

Transistor merupakan sebuah alat semikonduktor yang dapat dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Umumnya, transistor memiliki 3 terminal (kaki), yaitu Basis, Emitor, dan Kolektor.

2.4 Battery

Baterai adalah alat yang digunakan untuk menyimpan energi listrik dalam bentuk kimia kemudian diubah menjadi energi listrik untuk memperoleh arus listrik yang diperlukan.

ALAT

A). Voltmeter

Voltmeter AC adalah alat pengukur listrik yang digunakan untuk mengukur tegangan listrik AC (Arus Bolak-Balik). Voltmeter AC digunakan untuk mengukur tegangan yang berubah-ubah dengan frekuensi yang berbeda-beda.

B). Ampermeter

Amperemeter AC adalah alat pengukur arus listrik bolak-balik yang digunakan untuk mengukur besarnya arus listrik pada suatu rangkaian AC.

4. Dasar teori [Back]

Transistor Darlington yang ditunjukkan pada gambar 5.73 merupakan sambungan dua buah bipolar junction transistor digabung menjadi satu unit sehingga bersifat seolah olah satu unit tunggal. Hal ini berfungsi sebagai penguatan arus pada transistor. Jika koneksi dibuat menggunakan dua transistor terpisah yang memiliki penguatan arus ß1 dan ß2, transistor Darlington memberikan penguatan saat ini seperti rumus dibawah ini:

Emitter-Follower Configuration

darlington amplifier yang digunakan dalamemitter follower configuration tampak dalam gambar 5.75. keuntungan utama dari penggunaan konfigurasi darlington adalah impedansi yang masuk lebih besar dibandingkan dengan uni junction transistor. penguatan arus juga lebih besar, tetapi penguatan tegangan tetap kurang dari satu

DC Bias

turunan dari rumus emmiter follower tetapi transistor tunggal digantikan oleh kombinasikan dengan rumus darlington

arus emitor dari Q1 sama dengan arus basis Q2 sehingga

Tegangan pada kedua transistor

Tegangan Emitor dari Q2

Tegangan dasar dari Q1

Tegangan kolektor dari Q1

AC Input Impedance

Dalam konfigurasi Darlington, nilai dari Re akan berbeda karena arus emitor melalui masing-masing transistor akan berbeda. Juga, perlu diingat bahwa kemungkinan nilai beta untuk setiap transistor akan berbeda karena mereka menangani level arus yang berbeda. Namun faktanya tetap, bahwa produk dari dua nilai beta akan sama ßD, seperti yang ditunjukkan pada lembar spesifikasi.

AC Output Impedance

Penguatan arus dapat ditentukan dari jaringan ekuivalen pada gambar 5.78. Impedansi output dari setiap transistor diabaikan dan parameter untuk setiap transistor digunakan.

AC Voltage Gain penguatan Tegangan kurang dari satu .

AC Output Impedance akan ditentukan dengan kembali ke Gambar. 5.78 dan atur Vi ke nol volt seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 5.79. Resistor RB "dicek", menghasilkan konfigurasi Gambar. 5,80. Catatan dalam 5.82 dan 5.83 bahwa arus keluaran telah didefinisikan ulang agar sesuai dengan nomenklatur standar dan Z0 yang didefinisikan dengan benar.

Voltage-Divider Amplifier

DC Bias jika ada resistor kolektor RC, dan terminal emitor dari rangkaian Darlington dihubungkan ke ground untuk kondisi AC. beta dari setiap transistor disediakan bersama dengan tegangan yang dihasilkan dari basis ke emitor.

AC Input Impedance ResistorR1 dan R2paralel dengan impedansi input ke pasangan Darlington, dengan asumsi transistor kedua ditemukan dengan mengasumsikan transistor kedua bertindak sepertiRememuat pada yang pertama seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 5.83.

AC Current Gain

AC Voltage Gain Tegangan inputnya sama R1 dan R2 dan di dasar transistor pertama seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.84.

AC Output Impedence Karena impedansi keluaran masuk RC paralel dengan kolektor ke terminal emitor dari transistor, kita dapat melihat kembali situasi yang sama dan menemukan bahwa impedansi keluaran ditentukan oleh

Di mana R 02 adalah resistansi keluaran dari transistor Q2.

Packaged Darlington Amplifier

Karena koneksi Darlington sangat populer, sejumlah produsen menyediakan unit yang dikemas seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 5,85. Biasanya, dua BJT dibangun di atas satu chip daripada unit BJT yang terpisah. Perhatikan bahwa hanya satu set terminal kolektor, dasar, dan emitor yang disediakan untuk setiap konfigurasi. Ini, tentu saja, adalah dasar dari transistor Q1, kolektor Q1 dan Q2, dan emitor Q2.

Dalam format paket jaringan Gambar. 5.75 akan muncul seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 5.87. Menggunakan bD dan nilai yang disediakan dari VBE (=VBE1 + VBE2), semua persamaan yang muncul di bagian ini dapat diterapkan.

3a.Example

1. hitunglah arus bias dc dan tegangan pada konfigurasi darlington dari gambar 5.76

2. Impedansi masuk dari gambar 5.76

3. hambatan dari arus keluaran 1 dari gambar 5.82

3b. Problem

50. For the Darlington network of Fig.5.181:

Menentukan VB1, VC1, VE2, VCB1, and VCE2.
TentukanArus IB1, IB2, dan IE2.
Hitung Zi and Zo.
Tentukan penguatan tegangan Av Vo/Vi dan penguatan arus Ai Io>Ii.

51. ulangi soal 50 dengan resistor beban 1.2 k.

52. Tentukan Av Vo>Vs untuk jaringan Gambar. 5.181 jika sumber memiliki resistansi internal 1,2 k dan beban yang diterapkan adalah 10 k.

53. Resistor RC 470 ditambahkan ke jaringan Gambar. 5.181 bersama dengan kapasitor CE 5 mF melintasi resistor emitor. Jika bD 4000, VBET = 1,6 V, dan ro1 = ro2 = 40 k untuk amplifier Darlington yang dikemas:

Temukan VB1, VE2, dan VCE2.
Tentukan Zi dan Zo.

3c.Pilihan Ganda

1. Fungsi dari komponen yang dilingkari warna biru adalah ...

a. Sumber arus konstan
b. Sebagai penguat kelas AB yang disusun secara darlington dan bekerja bergantian
c. Sebagai driver pada common emiter
d. Sebagai penguat differensial

jawaban : b

2. Berikut ini merupakan karakteristik dari penguat darlington adalah

a. Penguatan tegangan keseluruhan mendekati 1

b. Memiliki Zin (Impedansi Input}) yang tinggi

c. menghasilkan nilai ß yang jauh lebih besar

d. B keseluruhan daari penguat Darlington dirumuskan ß = ß1.ß2

e. semua benar

jawaban : e

3. Lihat gambar berikut, Hubungan Transistor TR3 dan TR4 pada gambar dibawah ini disebut

a. darlington

b. bertingkat

c. deferensial

d. konferesial

e. Emitor Basis

5. Percobaan [Back]

a.Langkah Percobaan

-Susun rangkaian seperti gambar pada buku

-Jalankan rangkaian pada proteus

-Analisis hasil dari simulasi rangkaian

b.Rangkaian Simulai

Rankaian 5.73

Rankaian 5.75

Rangkaian 5.76

Rangkaian 5.77

Rangkaian 5.82

Rangkaian 5.83

Rangkaian 5.87

Konfigurasi Darlington terdiri dari dua transistor yang dihubungkan sedemikian rupa sehingga arus yang diperkuat oleh transistor pertama kemudian diperkuat lebih lanjut oleh transistor kedua. Secara umum, kolektor transistor pertama dihubungkan langsung ke kolektor transistor kedua, dan emitor transistor pertama dihubungkan ke basis transistor kedua. Emitor dari transistor kedua menjadi emitor dari pasangan Darlington.

c. Video Pervobaan

Rangkaian 5.73