Elka Mosfet Praktek
Elka Mosfet Praktek
Elka Mosfet Praktek
MOSFET
DOSEN :
EFRI SANDI S.Pd MT
Disusun Oleh :
Ratna Addafiah
(5215136244)
I.
Tujuan :
Setelah melakukan percobaan/praktikum ini, mahasiswa dapat :
1. Mengetahui cara kerja dari rangkaian MOSFET
2. Mejelaskan aksi gerbang (Gate) MOSFET terhadap polaritas sumber daya.
3. Mengetahui besar arus dan tegangan yang mengalir pada piranti MOSFET dalam
rangkaian.
4. Menyelidiki MOSFET sebagai saklar.
II.
Teori Singkat :
MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) merupakan salah
satu jenis transistor yang memiliki impedansi masukan (gate) sangat tinggi (Hampir tak
berhingga) sehingga dengan menggunakan MOSFET sebagai saklar elektronik,
memungkinkan untuk menghubungkannya dengan semua jenis gerbang logika. Dengan
menjadikan MOSFET sebagai saklar, maka dapat digunakan untuk mengendalikan beban
dengan arus yang tinggi. Untuk membuat MOSFET sebagai saklar maka hanya
menggunakan MOSFET pada kondisi saturasi (ON) dan kondisi cut-off (OFF). MOSFET
memiliki 3 terminal yaitu Source (S), Drain (D), dan Gate (G). Source adalah terminal
tempat pembawa muatan mayoritas masuk ke kanal untuk menyediakan arus melalui
kanal. Gate adalah elektroda yang mengontrol konduktansi antara Source dan Drain.
Sinyal input diberikan pada terminal Drain.
Kelebihan utama dari MOSFET daripada transistor adalah masukannya yang secara
listrik diisolasi dari sela (rest) MOSFET (lihat gambar di bawah ini), menghasilkan sebuah
impedansi masukan tinggi, yang mengurangi arus masukan dan disipasi daya. Piranti
MOSFET saluran N serupa dengan transistor bipolar NPN yang terdiri dari dua
sambungan N-P yang bertolak belakang.
Arus hanya akan mengalir turun ke bawah dari Drain melewati Source jika suatu
tegangan positif diterapkan ke basis, dalam hal ini basisnya MOSFET adalah Gate
(gerbang).Lapisan bahan Silikon Dioksida atau Silikon Dioxide (SiO2) di antara bahan
Gate dan Substrate P pada Gate MOSFET, mencegah setiap arus gerbang (Gate) mengalir,
yang akan menjadikan sebuah masukan dengan impedansi tinggidan konsumsi daya
rendah.
MOSFET yang ditunjukkan dalam gambar di atas adalah piranti pada keadaan
normal OFF, karena tidak terdapat pembawa muatan negative dalam bahan P agar arus
dapat mengalir. Arus listrik akan mengalir turun dari drain (penguras) ke source (sumber)
jika sebuah tegangan positif diterapkan untuk gate (gerbang) yang diterima segera oleh
bahan substrate. Tegangan ini akan menyebabkan sebuah medan listrik melewati lapisan
SiO2 yang menolak atau menahan muatan positif dalam bahan P untuk membentuk sebuah
saluran muatan negatif pada sisi kiri dari bahan P. Saluran yang dibentuk disebut saluran N
karena berisi pembawa muatan negatif.
MOSFET saluran P adalah berlawanan, disusun dari bahan P-N-P. Saluran dibentuk
dengan menempatkan sebuah tegangan negative pada gerbang (gate) yang diterima segera
oleh bahan substrate. Arus listrik dan tegangan juga berlawanan arahnya.
Piranti IC dari seri MOS terdiri dari 3 jenis, yaitu: IC PMOS yang dibuat dari
MOSFET saluran P, IC NMOS yang dibuat dari MOSFET tipe N, dan IC CMOS yang
dibuat dari perpaduan atau gabungan (komplementer) MOSFET SALURAN P dan N.
Teknologi MOS memiliki keunggulan yaitu dapat dikemas dengan kepadatan yang
jauh lebih tinggi daripada transistor bipolar. Hal ini memungkinkan pabrik pembuat IC
membuat ratusan fungsi logika pada sebuah chip IC tunggal dalam bentuk rangkaian
VLSI.
Sebagai contoh, dengan menggunakan teknologi CMOS dapat diwujudkan suatu
sistem komputer dengan IC memori MOS yang berisi lebih dari 1 million (juta) sel memori
per chip. Dan IC mikrokontroler dapat berisi lebih dari 10 chip IC LSI.
Di antara IC NMOS dan IC PMOS, ternyata IC NMOS secara umum lebih banyak
digunakan karena kecepatannya lebih tinggi dan pengemasannya lebih padat.
Karakeristik MOSFET pada daerah Cut-Off antara lain sebagai berikut.
Input gate tidak mendapat tegangan bias karena terhubung ke ground (0V)
Tegangan gate lebih rendah dari tegangan treshold (Vgs < Vth)
Dengan beberapa karakteristik diatas maka dapat dikatakan bahwa MOSFET pada
daerah Cut-Off merupakan saklar terbuka dengan arus drain Id = 0 Ampere. Untuk
mendapatkan kondisi MOSFET dalam keadaan open maka tegangan gate Vgs harus lebih
rendah dari tegangan treshold Vth dengan cara menghubungkan terminal input (gate) ke
ground. Pada daerah saturasi MOSFET mendapatkan bias input (Vgs) secara maksimum
sehingga arus drain pada MOSFET juga akan maksimum dan membuat tegangan Vds =
0V. Pada kondisi saturasi ini MOSFET dapat dikatakan dalam kondisi ON secara penuh
(Fully-ON).
Karakteristik MOSFET pada kondisi saturasi antar lain adalah :
Tegangan input gate (Vgs) lebih tinggi dari tegangan treshold (Vgs >Vth)
Tegangan drain dan source ideal (Vds) pada daerah saturasi adalah 0 V
III.
IV.
: 1 buah
: 1 buah
: 6 buah
: 1 buah
: 1 buah
: 1 buah
V.
Hasil Praktikum :
Hasil Pengukuran rangkaian MOSFET diatas.
No
Vin
Vout
Satuan
.
1.
2.
3.
4.
5.
0
3
6
9
12
2,74
2,70
69,4
71,6
73,5
Volt
Volt
mV
mV
mV
VI.
Analisis Data
Dari percobaan yang telah dilakukan, di dapat hasil pada tebel diatas. Dapat
dianalisis bahwa MOSFET akan aktif ketika tegangan yang mengalir pada gate sebesar
2,1 Volt atau lebih. Dengan aktifnya mosfet, maka tegangan dari input yang mengalir
output akan semakin berkurang, sehingga apabila diberikan led pada kaki output, maka
led akan semakin redup hingga mati ketika tegangan pada kaki gate semakin membersar.
VII. Kesimpulan :
Ketika MOSFET aktif, tegangan akan yang mengalir dari kaki drain ke kaki source.
Tegangan input gate (Vgs) lebih tinggi dari tegangan treshold (Vgs >Vth)
Tegangan drain dan source ideal (Vds) pada daerah saturasi adalah 0 V
VIII. Saran :
Pemberian modul yang disertai keterangan serta tahapan praktikum yang jelas harus