Model penguat untuk mosfet bisa dibuat dalam bermacam-macam bentuk seperti halnya pada transistor bipolar, demikian juga sistem pemberian bias biasanya dapat dilakukan dengan 3 cara:
- Fixed Bias (Bias Tetap)
- Self Bias (Bias Sendiri)
- Devider Bias (Bias Pembagi Tegangan)
Model Dasar Penguat MOSFET
Macam -- macam Penguat MOSFET
1. Penguat Common Source (CS)
a) angkaian Penguat Common Source & b) Rangkaian Pengganti AC
Syarat analisa AC:
- Semua kondensator dianggap hubung singkat
- Catu daya dianggap hubung singkat
Penguatan Tegangan
2. Penguat Common Drain
a)Rangkaian Penguat Common Drain & b)Rangkaian Pengganti AC
Penguatan Tegangan
3. Penguat Common Gate
a)Rangkaian Penguat Common Gate & b)Rangkaian Pengganti AC
Penguatan Tegangan
Titik Kerja
Ttitik kerja penguat dengan mosfet bisa diset atau diatur seperti halnya 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.
Kedua sifat tersebut dalam mosfet dikendalikan oleh tegangan UGS. Posisi titik jenuh dan cut off akan menentukan kemiringan dari garis beban DC.
Titik kerja penguat ( titik Q ) akan berayun di sepanjang garis beban DC tersebut . Bila posisi titik kerja penguat ( titik Q ) ditengah garis beban DC disebut penguat kelas A.
Bila titik kerja ( titik Q ) mendekati titik cut off disebut kelas B. Bila titik kerja Q dititik cut off disebut kelas C.
Untuk penguat kelas B dan kelas C pengendalian hidup matinya sistem dikendalikan oleh sinyal AC yang tegangannya relatif besar pada masukan Gatenya.
Jadi pada saat Gate tidak ada sinyal AC, maka mosfet off. Dan pada saat Gate mendapat sinyal AC yang level tegangannya besar, maka mosfet ON. kedua sistem penguat kelas B dan C biasanya untuk penguat daya. Penguat kelas A, baik digunakan untuk penguat sinyal kecil yang mempunyai kesetiaan tinggi.
Perlu diketahui kehandalan Mosfet di banding Transistor Bipolar adalah, transfer sinyal input ke out put melalui proses efek medan, dan bukan hubungan langsung seperti transistor. Arus Gate sangat kecil ( ⤳ 0 ). karena ada oksida logam SO2 sebagai isolator antara Gate dan Source / Drain. Jadi karena arus masukan sangat kecil maka noisenya rendah.
Kelemahannya Mosfet adalah faktor kesulitan tinggi. Karena efek medan sangat luas tidak dibatasi oleh tegangan Gate dalam batas kritis, sehingga mosfet satu dengan lainnya yang typenya sama, mungkin hasilnya tidak sama.
a) D Mosfet Dengan Fixed Bias & b)Titik Kerja Q Penguat
Gambar di atas menunjukkan penguat D Mosfet dengan Fixed Bias ( Bias tetap ). Serta titik kerja dari penguat tersebut.
1. Cara menentukan Titik Kerja:
- Tegangan UDD memberi tegangan UDS dan arus ID
- Tegangan UG memberi tegangan pada UGS.
Berdasarkan hukum Kirchof
Antara ID mak dan UDS mak ⤳ UDD , di tarik garis lurus. garis ini sebagai garis beban DC.
Tahanan masukan Mosfet ( Ri ) sangat tinggi, maka arus Gate Ig = 0. Drop tegangan pada RG URG = 0. Jadi UGS = UG - URG = UG = 2V.
Titik pada garis beban terletak pada UGS = 2 V = UGS Q
UGSQ dan IDQ = bisa ditarik garis lurus pada sumber UDS dan ID terhadap titik Q
Bisa juga di hitung dengan persamaan:
UDSQ = UDD - IDQ . RD
IDQ = IDSS ( 1 - UGS/Up ) 2
IDSS dan Up untuk setiap Mosfet bisa di lihat dalam tabel data.
