Penguasai Sirkuit Emitter Follower: Panduan Praktis untuk Pengesanan Impedansi dan Penguatan Arus

Apa Itu Sirkuit Emitter Follower?

Regulator Emitter Follower

Sumber: Wikimedia Commons

Sirkuit emitter follower adalah jaringan yang diperoleh dengan menggunakan terminal emitor sebagai output dalam konfigurasi BJT. Sinyal input basis pada konfigurasi ini biasanya sedikit lebih tinggi dari tegangan output. Hal ini terjadi karena penurunan inherent basis-ke-emitor.

Dengan kata lain, beban emitor dalam sirkuit satu transistor ini mengikuti tegangan basis transistor. Output terminal emitor selalu setara dengan tegangan basis dikurangi penurunan maju juncuk basis-emitor.

Biasanya, ketika BJT dihubungkan ke rel nol supply, basis membutuhkan sekitar 0,7V atau 0,6V. Tegangan ini diperlukan untuk menyelesaikan switching perangkat dalam rentang kolektor-ke-emitor. Oleh karena itu, mode operasional transistor ini adalah mode emitor umum.

Struktur NPN Bipolar Junction Transistor

Sumber: Wikimedia Commons

Nilai 0,6 atau 0,7 V adalah nilai tegangan maju BJT. Secara menarik, beban dalam konfigurasi ini selalu terhubung ke terminal kolektor perangkat.

Selain itu, ini juga berarti perangkat akan secara optimal mengalami saturasi, bias maju, atau menyala. Namun, hal ini hanya berlaku selama tegangan basis BJT 0,6V lebih tinggi dari tegangan emitor.

Fitur Utama Transistor Emitter Follower

1. Sumber arus kolektor sama dengan arus emitor. Akibatnya, konfigurasi ini biasanya kaya arus—jika Anda menghubungkan kolektor secara langsung dengan rel supply positif.
2. Jika Anda menghubungkan beban antara tanah dan emitor, basis tidak akan memiliki impedansi tinggi. Ini juga berarti sirkuit basis dilindungi dari arus rentang luas yang tinggi. Jadi, tidak perlu resistensi tinggi untuk proteksi. Selain itu, terminal basis tidak rentan terhubung ke rel tanah melalui emitor.
3. Tegangan emitor akan berubah ketika Anda mengubah tegangan juncuk basis-emitor.

Prinsip Kerja Sirkuit Emitter Follower

Diagram Emitter Follower

Sumber: Wikimedia Commons

Secara khas, sirkuit emitter follower yang tepat memiliki penguatan tegangan sekitar satu, yaitu Av @ 1. Namun, ketika berkaitan dengan respons tegangan kolektor, tegangan emitor biasanya dalam fasa dengan sinyal input basis (Vi).

Ini berarti sinyal output dan input akan segera mereproduksi puncak positif dan negatif mereka. Anda juga akan memperhatikan bahwa Vo (tingkat sinyal output) akan mengikuti tingkat sinyal input Vi. Ini dilakukan melalui hubungan dalam fasa yang menggambarkan namanya “emitter follower.”

Akibatnya, konfigurasi emitter-follower memiliki impedansi rendah di output dan fitur impedansi tinggi di input. Anda dapat menggunakan format ini untuk pengesanan impedansi. Lebih jauh, fitur ini berlawanan dengan konfigurasi sirkuit input bias tetap.

Cara Membuat Sirkuit Emitter Follower?

Diagram Sirkuit Emitter Follower

Sumber: Wikimedia Commons

Sebelum membangun sirkuit emitter follower, Anda perlu mempertimbangkan beberapa faktor. Misalnya, Anda perlu mempertimbangkan arus yang melewati transistor. Selain itu, cut-off frekuensi sinyal AC yang masuk ke input dan tegangan DC yang menyuplai kolektor transistor Anda.

Dengan demikian, berikut adalah komponen yang Anda perlukan untuk sirkuit ini:

• Kabel
• Resistor Beban
• Resistor (3.3KΩ)
• Suatu supply daya yang memiliki output +15V, -15V, dan tanah
• Transistor NPN (2N3904)
• Sumber tegangan sagging

Langkah-langkah

Langkah 1

Lihat pada diagram sirkuit emitter follower. Sambil melakukannya, lakukan hal berikut:

1. Letakkan transistor Anda dengan benar. Kemudian, hubungkan kolektor ke +15V. Pastikan Anda mengonfirmasi dokumentasi transistor karena urutan pin dapat berbeda.
2. Hubungkan emitor ke -15V dengan resistor 3.3KΩ Anda.
3. Pergi ke basis transistor Anda dan hubungkan sinyal sagging Anda.
4. Kemudian, pasang beban Anda ke emitor transistor.

Langkah 2

Penting untuk memberikan rentang tegangan yang benar ke kolektor dan basis transistor NPN. Oleh karena itu, jika Anda memberikan sinyal tegangan di lantai transistor, transistor akan mengizinkan aliran arus beban. Akibatnya, aliran arus internal transistor akan menyesuaikan hingga hal berikut terjadi:

1. Tegangan di basis Anda harus 0,6V lebih tinggi dari tegangan emitor.
2. Sebagian besar arus (sekitar 99%) datang dari kolektor. Jadi, hanya sekitar 1% arus yang keluar dari emitor datang dari basis.

Kondisi pertama menjelaskan mengapa sinyal output emitter follower mengikuti input.

Kondisi kedua memberikan rincian bagaimana emitter-follower mengurangi sag. Artinya, emitter-follower dapat menyuplai beban dengan sejumlah besar arus. Dalam prosesnya, ia menarik beberapa arus dari sinyal tegangan sagging.

Ini mungkin karena hanya 1% arus emitor yang datang dari basis. Selain itu, untuk pengambilan arus beban impedansi yang sama, sumber tegangan hanya akan sag sedikit (1/100). Dengan kata lain, emitter-follower mengurangi Thevenin Resistance sumber tegangan dengan faktor 100.

Langkah 3

Jika, dari suatu alasan, transistor Anda dalam emitter-follower tidak dapat menyesuaikan untuk memenuhi kondisi di atas, Anda harus melakukan clipping. Dengan demikian, pasangan transistor dapat menyesuaikan hanya ketika tegangan output mengirim arus ke sisi kanan sirkuit. Dan ketika pasokan arus datang dari transistor, itu akan meningkatkan tegangan output (V_OUT). Peningkatan akan berlanjut hingga tegangan basis 0,6V lebih rendah.

Namun, Anda harus ingat bahwa arus hanya dapat keluar dari emitor transistor. Dan tidak ada cara transistor dapat mengurangi V_OUT tanpa memutus aliran sepenuhnya. Jadi, ketika arus keluar dari transistor, sebuah pembagi tegangan akan tetap ada. Dan pembagi tegangan memiliki dua resistor (3.3KΩ). Keduanya resistor terletak antara -15V dan tanah.

Pada tahap ini, pembagi tegangan akan menyesuaikan tegangan output menjadi 7,5V. Dan sinyal akan clip di -7,5V karena transistor tidak dapat mengurangi V_OUT di bawah dasar.

Dengan demikian, Anda akan memperhatikan clipping di puncak sinyal. Bagaimanapun, transistor hanya mengizinkan arus bergerak dari kolektor ke emitor. Selain itu, tidak dapat mengeluarkan tegangan emitor yang lebih besar dari tegangan kolektor.

Lebih jauh, output tidak dapat melebihi +15V terlepas dari sinyal input. Jadi, clipping akan terjadi.

Apa Perbedaan Antara CE dan Sirkuit Emitter Follower?

Common Emitter	Sirkuit Emitter Follower
Ini adalah perangkat sederhana yang membantu Anda menciptakan penguatan tegangan.	Perangkat ini efektif sebagai penangga tegangan. Dan membantu mendorong beban.
Ketika Anda mengambil output dari common emitter, ia mendapatkan gain hampir dua.	Ketika Anda mengambil output sirkuit emitter follower, sinyal menjadi hampir dalam fasa satu sama lain. Dan gainnya hampir satu.

Aplikasi

Anda dapat menggunakan sirkuit emitter follower untuk aplikasi berikut:

• Pengatur antena
• Horn akustik
• Baluns
• Pengontrol kecepatan motor sederhana
• Penguat daya Hi-Fi
• Supply daya variabel sederhana
• Sirkuit generator sinyal

Simpulan

Anda dapat menggunakan sirkuit emitter follower dalam banyak aplikasi. Dan itu karena sirkuit ini memiliki output impedansi rendah dan input impedansi tinggi. Selain itu, sistem ini sempurna untuk pengesanan impedansi.

Dengan demikian, cukup mudah untuk menyiapkan sirkuit emitter-follower. Semua yang perlu Anda lakukan adalah memahami detail konstruksi dan mengikuti langkah-langkah yang dijelaskan dalam artikel ini.

Apakah Anda membutuhkan bantuan dalam membangun sirkuit Anda? Atau apakah Anda ingin mendapatkan sirkuit emitter follower terbaik untuk proyek Anda? Jangan ragu untuk menghubungi kami.