ParameterParameter H Oleh Danny Kurnianto ST M Eng

Parameter-Parameter H Oleh : Danny Kurnianto, ST. , M. Eng ST 3 Telkom Purwokerto

Parameter H Parameter h (hibrida) adalah sebuah pendekatan matematis lanjut dalam analisis rangkaian transistor linear. Parameter ini merupakan alat yang paling maju untuk mencari bati tegangan, impedansi masuk dan impedansi keluar yang tepat dari sebuah penguat transistor.

1. Sistem Empat Parameter Perhatikanlah gambar 1 dibawah ini, rangkaian pd gambar 1 ini adalah jaringan dua terminal, yaitu pada bagian input terdapat tegangan masuk (V 1) dan arus masuk (i 1), sedangkan pada bagian output terdapat tegangan keluar (v 2) dan arus keluar (i 2). Sesuai perjanjian, arah arus positif jika masuk ke dalam jaringan dan negatif jika keluar jaringan. i 1 + v 1 - Jaringan dua terminal Gambar 1. Rangkaian dua terminal i 2 + v 2 -

1. a Parameter Z Bila rangkaian hanya mengandung elemen-elemen linear, maka bila dilihat ke dalam terminal, terdapat impedansi yg terpasang seri dengan sumber tegangan. Persamaan Kirchoff untuk model ac ini adalah : Gambar 2. Rangk. Parameter Z

1. b Parameter Y Pada gambar 3, kali ini masing-masing terminal mengandung admitansi yang pararel dengan sumber arus. Persamaan Kirchoff untuk model ac ini adalah Gambar 3. rangk parameter Y

1. c Parameter H Pada model parameter H seperti pada gambar 4, sisi masukan berisi impedansi h 11 yang terpasang seri dengan sumber tegangan h 12 v 2. Pada sisi keluaran berisi sumber arus h 21 i 1 yang dipararel dengan admintansi h 22. Persamaan Kirchoff untuk model hibrida inin adalah Koefisien persamaan ini disebut parameter hibrida atau parameter H.

1. d Parameter G Jika pada sisi masukan , admitansi dipararel dengan sumber arus dan pada sisi keluaran, sumber tegangan diseri dengan impedansi. Maka persamaan Kirchoffnya adalah Gambar 5. Rangk. Parameter G

2. Pengertian Parameter H Dari keempat sistem analisis yang telah diuraikan, parameter h paling cocok digunakan untuk menganalisa penguat transistor yang beroperasi pada frekuensi rendah. Pada gambar 6, diperlihatkan model hibrida dengan terminal tegangan dan arus. Tegangan dianggap positif bila mempunyai polaritas pada gambar 6. Demikian pula, arus dianggap positif bila ia memasuki terminal seperti yang ditunjukkan pd gambar 6.

Gambar 6. Model hibrida (h)

2. a Impedansi Masuk h 11 Untuk mendapatkan pengertian h 11 dan h 21, kita mulai sebagai berikut. Misalkan ada hubung-singkat ac melintas terminal keluaran. Maka v 2 = 0 dan persamaan hibrida disederhanakan menjadi: Kita memperoleh penyelesaian sbb: (keluaran dihubung-singkat)

2. b Bati Arus h 21 Selanjutnya, kita dapat memperoleh bati arus dengan menyelesaikan persamaan berikut ini: (kelauarn dihubung-singkat) jadi, h 21 ini adalah bati arus jaringan dengan keluaran dihubung singkat.

Gambar 7. Keluaran dihubung singkat

2. c Bati Tegangan Balik h 12 Apakah arti dari h 12 dan h 22? Bila terminal masukan terbuka, maka i 1 = 0, sehingga persamaan Dapat disederhanakan menjadi : Sehingga : h 12 disebut bati tegangan balik dg masukan dibuka

2. d Admitansi Keluar h 22 Untuk mendapatkan admitansi keluaran , maka bisa didapat dari penyelesaian persamaan dibawah ini Sehingga admitansi keluarnya adalah (masukan dibuka) satuan admitansi adalah siemen (S)

Gambar 8. Masukan dibuka Tabel 1. Parameter H Parameter Artinya Persamaan Persyaratan H 11 Impedansi masuk V 1 / i 1 Keluaran dihubungsingkat H 12 Bati tegangan balik V 1 / v 2 Masukan dibuka H 21 Bati arus I 2 / i 1 Keluaran dihubungsingkat H 22 Admitansi keluar I 2 / v 2 Masukan dibuka

Perhatikan rangkaian pada gambar 9 dibawah ini. Gambar 9. Jaringan dua terminal dengan sumber dan resistansi beban

Pada gambar 9 memperlihatkan sebuah sumber tegangan Vs dengan impedansi Rs menggerakkan jaringan dua terminal yg keluarannya dihubungkan dengan beban. Impedansi Rs adalah tahanan thevenin ac yang menggerakkan terminal masuk, tahanan beban RL sebanding dengan tahanan beban ac yg dihubungkan dg jaringan keluar. Jika kita mengetahui parameter h dari sebuah transistor, kita dapat menghitung bati arus, bati tegangan, impedansi masuk dan imedansi keluar dengan teliti.

Misalnya kita menggunakan parameter h dari transistor 2 N 3904 dalam hubungan CE (Common emitor) dengan arus tenang 1 m. A: h 11 = 3, 5 k Ohm h 12 = 0, 00013 h 21 = 120 h 22 = 8, 5 u. S

Bati Arus Bati arus pada gambar 9 adalah : Perhatikanlah bahwa i 2 dan i 1 adalah arus dengan beban terpasang, harga-harga arus ini berbeda dengan harga yg kita dapatkan sebelumnya dengan keluaran dihubung-singkat. Sehingga persamaan diatas berubah menjadi :

Dengan memasukkan nilai v 2 = -i 2. RL maka didapatkan rumus bati arus : Misalnya, nilai h 21 = 120 , h 22 = 8, 5 u. S dan Rl = 3, 6 K Ohm, maka

Bati Tegangan Sesuai gambar 9, maka bati tegangannya adalah Ini adalah rumus Bati Tegangan

Kita masukkan nilai-nilai parameter h untuk transistor 2 N 3904 , sehingga di dapat : Tanda kurung menunjukkan pembalikan fasa

Impedanis Masuk Impedansi masuk dari jaringan dua terminal dengan beban adalah

Impedansi Keluar Impedanis keluarnya adalah :

3. Analisis Emiter Sekutu Parameter-parameter h dari sebuah transistor dapat dicantumkan sebagai berikut : hi = impedansi masuk dengan keluaran dihubung singkat. hr = bati tegangan balik dengan masukan dibuka hf = bati arus maju dengan keluaran dihubung singkat ho = admitansi keluar dengan masukan dibuka.

Tabel 2. Hubungan parameter h pada penguat transistor CE Umum Common Emitor h 11 hie h 12 hre h 21 hfe h 22 hoe

Latihan soal 1. Hitunglah bati tegangan, impedansi masuk, dan impedansi keluar pada gambar dibawah ini dengan menggunakan parameter h. Dengan arus emitor dc (IE) berharga sekitar 1 m. A, parameter h dari 2 N 3904 adalah : hie = 3, 5 k Ohm hfe = 120 hre = 0, 00013 hoe = 8, 5 u. S