< Previous 207 2.2.8.8. E MOSFET Mosfet jenis Enhancement ( E Mosfet ) atau Mosfet peningkatan hanya bekerja pada bias Enhancement Mode atau UGS + ( Positif ) Gambar 2.154 E Mosfet dengan Enhancement Mode CARA KERJA Bila UGS ≈ 0 tegangan UDD akan memaksa elektron dari Source ke Drain atau arus listrik dari Drain ke Source . Tapi karena lapisan Substrate menutup kanal dan bermuatan positif , maka akan menahan / menyekat arus tersebut dan menyebabkan tidak ada arus mengalir sehingga arus Drain ID≈ 0 . Bila Gate di beri tegangan positif ( UGS + ) maka pada sambungan antara Subtsrate dan oksida logam ( Si 02 ) timbul muatan elektron ( negatif ) dan membentuk kanal N ( Umpamakan sebuah Kondensator ) . Melebarnya kanal akan menyebabkan banyak arus listrik mengalir dari Source ke Drain dan terjadilah arus listrik mengalir dari Drain ke Source ( ID ) . Tegangan UGS makin positif arus Drain ( ID ) semakin besar . 208 Tegangan UGS minimal yang dapat menimbulkan kanal sempit dan memulai arus ID mengalir atau E Mosfet ON di sebut tegangan ambang ( thereshold voltage ) UT 4. DESAH MOSFET (NOISE) Mosfet selain mempunyai tahanan masukan tinggi juga mempunyai Noise / Desah sangat rendah bila di banding Transistor. Karena struktur bahannya untuk kanal ( saluran ) terbuat dari satu jenis bahan semikonduktor N atau P saja tanpa sambungan sebagai jalannya arus Drain (ID) menuju Source. Gambar 2.155 Struktur Bahan dan Simbol D Mosfet Chanal N Gambar 2.156(a) Karakteristik Output D Mosfet Cahanal N 209 Gambar 2.156(b) Kurva Karakteristik Trnsfer ( Transkonduktansi ) D mosfet Cahanal N SIFAT MOSFET Untuk memudahkan cara memahami sifat-sifat kelistrikan tentang mosfet baik nanti dioperasikan dalam kondisi statis maupun dinamis , perlu kita tinjau kembali pemahaman prinsip kerja Mosfet dengan mempelajari macam-macam karakteristik Mosfet , dan uraian dasar penguat Mosfet dari parameter-parameter yang dimiliki Mosfet. IDSSUGS(V)-4-3-2-10ID=IDSS 1- UGSUP2(Pengosongan/DepletionPeningkatan/Enhancement Gambar 2.157(a) Kurva Transkonduktansi GSD Gambar 2.157(b) Simbol 210 051015IDIDSSUDS(V)UGS = -3VUGS = -1VUGS = 0VUGS = 1V Gambar 2.157(c) Karakteristik Kurva Output IDSSUGS(V)UP0ID=IDSS 1- UGSUP2(ID Gambar 2.157(d) Kurva Transkonduktansi GSD Gambar 2.157(e) Simbol 211 051015IDIDSSUDS(V)UGS = 2VUGS = 1VUGS = 0VUGS = -1V Gambar 2.157(f) Kurva Karakteristik Output UGS(V)0ID(mA)45101,534,5ID = K(UGS - UT) Gambar 2.157(g) Kurva Transkonduktansi GSD Gambar 2.157(h) Simbol 212 051015IDUDS(V)UGS = 3VUGS = 4VUGS = 5VUGS = 6V Gambar 2.157(i) Kurva Karakteristik Output UGS(V)0ID(mA)-UT--ID = K(UGS - UT) Gambar 2.157(j) Kurva Transkonduktansi GSD Gambar 2.157(k) Simbol 213 051015IDUDS(V)UGS = -3VUGS = -4VUGS = -5VUGS = -6V Gambar 2.157(l) Kurva Karakteristik Output Keterangan : Up= Tegangan pinch off , yaitu tegangan UGS yang menyebabkan arus drain ID = 0 atau Mosfet off ⇒ ( Up = UGS off ) UT = Tegangan Threshold ( tegangan ambang ) pada E Mosfet , yaitu tegangan UGS yang menyebabkan arus drain = 0 atau E Mosfet off K = Bilangan konstanta yang besarnya tergantung dari jenis Mosfet khusus Pada E Mosfet . IDSS tidak berlaku untuk mencari ID karena saat UGS = O ID = O Nilai K rumus diatas bisa diambil pendekatan 0,3 mA / V IDSS = Arus Drain saat UGS = O Dasar penguat Mosfet Istilah baru dalam parameter penguat Mosfet yang diberlakukan untuk sinyal AC 1. gm ( Transkonduktansi ) gm = io Ugs = idUgsδδ gm = mAV ⇒ Siemen ⇒ dalam tabel menjadi mAV = mSmn Uds = 0 idUgs Uds = Uds = konstan 214 2. rd ( tahanan Drain ) rd = Uds id = Udsidδδ 3. µ ( faktor penguatan ) µδδ = Uds Ugs = UdsUgs µ = ........... tanpa satuan Notasi arus tegangan yang diikuti indek huruf kecil pada rumus-rumus diatas artinya adalah : 1. id : Arus drain untuk sinyal AC kecil 2. Ugs : tegangan sinyal AC kecil pada G dan S 3. Uds : tegangan sinyal AC kecil yang di bangkitkan pada D dan SModel Penguat Mosfet Model penguat untuk mosfet bisa dibuat dalam bermacambentuk seperti halnya pada transistor bipolar, demikian juga sistempemberian bias biasanya dapat dilakukan dengan 3 cara :1. Fixed Bias ( Bias Tetap ) 2. Self Bias ( Bias Sendiri ) 3. Devider Bias ( Bias Pembagi tegangan ) +UDDRDRGrd RDRGrd Self Bias Fixed Bias Ugs = 0 Udsid Ugs = konstan Id = o UdsUgs Id = konstan Ugs = konstan Id = konstan 215 +UDDRDR1rdR2 Devider Bias +UDDRDUSUoId USGDSgm.UGSRdrdIdUo+_ Analisa rangkaian Gambar 2.158 Bias Pembagi tegangan − Syarat analisa AC 1. Semua kondensator dianggap hubung singkat 2. catu daya dianggap hubung singkat Penguatan Tegangan Au = UoUs Au = gm . Ugs . Rd'UsAu = gm . Rd'⇒ +UDDUSUoRS +_USgm.UGSrdRSUoGD Gambar 2.159 Pengutan Tegangan Uo = id . Rd’ Rd’ = Rd//rd id = gm . UGS Us = UGS 216 Penguatan tegangan Au = UoUs + Uo Au = gm . U . RSgm . U . RS + UAu = gm . U . RSgm . U RS + UAu = 1 GSGSGSGSGSGS⇒ UGSUGG+UDDUoSDG_+RD UGSSDGgm.UGSRDUo+_ Common Gate Pengganti AC Gambar 2.160 Pengautan tegangan Penguatan tegangan Au = UoU = gm . RD . UUAu = gm . RDGSGSGS TITIK KERJA Ttitik kerja penguat dengan mosfet bisa diset atau diatur seperti transistor . Yaitu dengan cara mengatur bias tegangan UGS. Perlu diketahui bahwa mosfet juga memiliki sifat-sifat kelistrikan yang sama yang dialami transistor bipolar , yaitu sifat jenuh dan cut off ( Secara Otomatis ) Mosfet jenuh : bila ID maksimum dan UDS ≈ nol Mosfet Cut off : bila UDS maksimum dan ID ≈ nol. Us = UGS is = gm . Ugs Uo = is . RS Next >