Reyhan Abigail 232061: 4.13 Current Mirrors

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

1. Pendahuluan [kembali]

Current mirror adalah blok dasar dalam elektronika analog, yang banyak digunakan untuk menjaga arus konstan dalam suatu rangkaian. Secara esensial, current mirror adalah rangkaian yang menyalin atau “mencerminkan” arus yang mengalir melalui satu cabang ke cabang lain. Fitur penting dari current mirror adalah resistansi output yang relatif tinggi, yang membantu menjaga arus output tetap tidak tergantung pada kondisi beban. Fitur lain dari current mirror adalah resistansi input yang relatif rendah, yang membantu menjaga arus input tetap tidak tergantung pada kondisi penggerak. Arus yang “disalin” bisa saja merupakan sinyal arus yang bervariasi. Current mirror sering digunakan untuk memberikan arus bias dan beban aktif pada tahap penguat rangkaian terpadu.

2. Tujuan [kembali]

Mengetahui rangkaian current mirror dengan menggunakan transistor
Mengetahui perbandingan tegangan dan arus pada rangkaian current mirror.

3. Alat dan Bahan [kembali]

Alat :

Voltmeter

Alat ukur yang berfungsi untuk mengukur besar tegangan listrik yang ada di suatu rangkaian listrik.

Ammeter

Alat ukur yang berfungsi untuk mengukur besar tegangan listrik yang ada di suatu rangkaian listrik.

Bahan :

Sumber Tegangan DC

Perangkat yang terdiri dari satu atau lebih sel elektrokimia dengan koneksi eksternal yang disediakan untuk memberi daya pada perangkat listrik

Resistor

Perangkat yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian elektronika.

Transistor

Alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal.

4. Dasar Teori [kembali]

Cermin arus adalah sebuah jaringan DC dimana arus yang melewati beban dapat dikendalikan oleh arus di titik lain dalam jaringan tersebut. Hal ini mengakibatkan perubahan arus yang melewati beban sesuai dengan perubahan arus pengendali. Keefektifan desain cermin arus ini tergantung pada fakta bahwa keduanya transistor yang digunakan memiliki karakteristik yang identik.

Dalam asumsi bahwa transistor yang digunakan adalah identik, dapat diasumsikan bahwa

VBE1 = VBE2 dan IB1 = IB2

sesuai dengan karakteristik basis-ke-emitor pada Gambar 4.75. Ketika tegangan basis ke emitor dinaikkan, maka arus pada transistor tersebut juga akan naik ke nilai yang sama.

   Karena tegangan basis ke emitor dari kedua transistor pada Gbr. 4.74 adalah paralel, mereka harus memiliki tegangan yang sama. Hasilnya adalah IB1 = IB2 pada setiap tegangan basis ke emitor yang ditetapkan. Jelas dari Gbr. 4.74 bahwa     IB = IB1 + IB2

dan jika                                                     IB1 = IB2

maka                                                         IB = IB1 + IB1 = 2IB1

Ketika arus kontrol naik, IB1 juga akan naik, yang berarti VBE1 juga akan naik sesuai dengan kurva respon 4.75. Hal yang serupa juga akan terjadi pada VBE2 dan IB2, yang akan meningkat hasilnya :

Dengan VCC yang tetap, resistor R dapat difungsikan sebagai pengendali arus. Jaringan ini memiliki sistem kontrol bawaan yang memastikan bahwa perubahan arus beban akan disesuaikan oleh konfigurasi itu sendiri. Jika ada upaya untuk meningkatkan arus beban dari salah satu ujungnya, sistem akan memaksa arus beban untuk kembali ke tingkat semula.

Pada gambar 4.78, sebagai alternatif dari cermin arus yang digunakan untuk meningkatkan impedansi output, arus yang dikontrol melalui resistor R adalah

Dengan asumsi Q1 dan Q2 cocok, kita menemukan bahwa arus output ditahan konstan

Mengamati bahwa arus output merupakan nilai cermin dari arus tetap yang mengalir melalui R

Pada gambar 4.79, terdapat varian lain dari cermin arus, di mana transistor efek lapangan menyediakan arus konstan yang diatur pada nilai IDSS. Arus ini kemudian tercermin, menghasilkan arus melalui Q2 dengan nilai yang sama.