Implementasi / Penggunaan MOSFET

Mosfet dalam penggunaannya dapat difungsikan seperti transistor bipolar. Ia dapat berperan sebagai komponen aktif. Seperti transistor bipolar hanya saja dalam operasinya pengendalian arus outputnya dikemudikan oleh tegangan Gate dan Source ( UGS ), bisa positif bisa juga negatif.

1. Osilator Kristal

Gb.38 Osilator Kristal

Gb. 39. Contoh rangkaian Osilator

Gambar 38 diatas merupakan modifikasi dari osilator PIERCE yang dikontrol oleh kristal.

Gambar 38C menunjukkan rangkaian Feed Back ( Umpan balik ) antara Gate Source dan Drain Source memberi kapasitas yang memparalel kristal, yang mana akan memberikan faktor kualitas yang tinggi pada resonansi paralel. Untuk mengetahui frekuensi yang teliti pertama harus mengetahui kapasitas Cp dan L dalam gambar 38 b.

Phasa output pada Drain berlawanan dengan input pada Gate. jenis osilator ini akan menghasilkan frekuensi yang bermanfaat untuk VHF dan UHF, pada frekuensi dibawah 2 Mhz. Capasitansi CGS dan CDS dari rangkaian Feed Back tidak cukup memberikan osilasi. Oleh karena itu harus ditambahkan kapasitor luar yang akan manambahkan kapasitas pada transistor Mosfet.

2. Rangkaian MOS Dinamik

Rangkaian yang menggunakan Mosfet disingkat MOS . Contoh rangkaian register geser dan memori yang mempunyai kapasitas cukup besar. Rangkaian ini bekerja dikendalikan oleh pulsa jam (clock) dan disebut rangkaian MOS dinamik. Rangkaian MOS dinamik menyediakan penyimpan sementara dengan menggunakan kapasitas parasitik antara gerbang dan substrat.

Penyimpanan ini dibuat permanen dengan operasi yang diatur oleh pulsa jam. Kebocoran rangkaian gerbang sangat kecil tetapan waktu mili detik. Maka untuk mempertahankan data yang disimpan diperlukan pulsa jam kira-kira 1 Khz.

Gb. 40. Pembalik MOS Dinamik

3. Pembalik MOS dinamik

Rangkaian dari gambar 40 menunjukkan suatu pembalik MOS yang memerlukan sederetan pulsa jam bagi operasinya yang layak. Ketika jam berada pada 0 V, transistor Q2 dan Q3 tidak bekerja, maka catu daya yang tersedia terputus dari rangkaian dan pada hakekatnya tidak memberikan daya yang diperlukan.

Bila mana pulsa jam menjadi - 10 V, transistor Q2 dan Q3 menjadi aktif dan terjadilah pembalikan tegangan masuk Ui. jadi, jika Ui = -10 V, maka Q1 akan beroperasi dan keluarannya menjadi Uo ⤳ 0. sedangkan jika Ui = 0 V, maka Q1 akan berhenti kerja dan keluarannya menjadi Uo ⤳ -UDD (katakanlah - 10 V). Selama jam berada pada 0 V,kapasitor keluaran C mempertahankan muatannya dan dengan demikian mempertahankan terminal keluaran pada tegangan - UDD, kapasitor tersebut mempunyai kapasitan yang berharga khas sebesar 0,5 pF, dan ini merupakan kapasitas parasitik dari Q3 antara sumber dan tanah.

Pembalik yang dibahas, diatas telah dikenal dengan sebutan pembalik rasio atau perbandingan (ratio inverter). Istilah ini berasal dari kenyataan bahwa pada saat masukan menjadi rendah, pulsa jam juga menjadi rendah, dan transistor Q1 dan Q2 membentuk suatu pembagi tegangan antara - UDD dan tanah. Karena itu, tegangan keluar Uo bergantung pada perbandingan dari hambatan Q1 dalam keadaan bekerja, terhadap hambatan beban efektif dari Q2 (harga khas dari perbandingan ini < 1 : 5). Perbandingan ini berkaitan dengan ukuran fisis dari Q1 dan Q2 dan sering disebut sebagai perbandingan aspek (aspect ratio).

4. Peguat Daya Frekuensi Rendah

Gambar 41 dibawah ini menunjukkan penggunaan E. Mosfet sebagai penguat akhir daya sedang 70 watt pada beban 8Ω dan 180 watt pada beban 4Ω. E Mosfet IRF 9540 dan IRF 540 merupakan pasangan komplementer.

Rangkaian dlengkapi time delay / tunda waktu.

Gb. 41. Rangkaian Penguat Audio menggunakan Mosfet

Data Teknis:

• Tegangan input 1 Volt
• Tahanan Input 48 KΩ
• Daya Output (1 Khz 0,1 % THD 8 Ω) 63 Watt
• Response Frekuensi (0 s/d -3 dB) 5 Hz - 125 Khz
• Cacat Harmonic 20 Hz - 20 Khz, 60w, 8Ω 0,05 %
• Cacat Harmonic 1KHz 1W , 8Ω 0,006 %
• Cacat Harmonic 1KHz - 60W , 8Ω 0,005 %
• Faktor penguatan tegangan 24,6 = 27,8 dB
• Tegangan catu Simetris ± 35 V
• Arus diam T 12. 13 200 mA

Data Komponen:

Daftar bahan Tahanan R1  =  1 k R1  =  47k5 1% R3,R4  =  47Ω R5  =  2k00 1% R6  =  84Ω5 1% R7,R8  =  10 M R9,R10,R13,R14  =  1k21 1% R11,R12,R15,R16  =  22Ω1 1% R17,R18  =  499 Ω 1% R19N  =  22 k R20  =  2k2 R21  =  560Ω R22,R23  =  56Ω2 R24,R27  =  150 Ω 1% R25,R28  =  15Ω0 1% Semi konduktor : D1,D2  =  LED rot, 3 mm (UD  =   1,6 V bei ID  =  3 mA) D3...D5  =  1N4003 D6  =  1N4148 T1,T2,T6  =  BC550C T3...T5  =  BC560C T7,T9,T10  =  BD139 T8,T11  =  BD140 T12  =  IRF9540 T13  =  IrF540 T14  =  BC617

R26,R29  =  15Ω R30  =  68 Ω/5 w R31  =  150 Ω/5 w R32,R33  =  6Ω81/0W6 1% R34  =  3k3 R35  =  150Ω R36  =  8M2 P1  =  1-M-Trimmpoti P2  =  1-k-Trimpoti Kondensator : C1  =  2µ2/50 V MKT C2  =  1 n C3,C4  =  2n7 C5  =  330 p Styroflex, C6  =  33 n C7,C8  =  100 m/10 V, C9  =  1 µ C10  =  100 n C11,C12  =  10.000 m/50 V, C13  =  47 µ/40 V, C14  =  10 µ/63 V, L1   =  0,1 mH Re1 =  reley 240 1 switch (V230 56, A 010% - A 101) F1 , F2  =  sekering 2,5 A Transistor T7 - T10, 11,12,13  =  diisolasi ditempat pada pendingin Trafo  :  Mono 25 Volt 2A Elco filter catu daya , 10.000 µF/50 V 8 buah tahan 0,1 Ω/5 W Dioda Jembatan 0,6 K/W ( SK 85 )