Soal Multiple Choice

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Series Diode Configurations with Dc Input

2. Bias Stabilization

3. Complete Hybrid Equivalent Models

4. Bjt Cb Network

5. Instrumentation Circuit

6. Unijunction Oscillator 

7. Triac

1. Series Diode Configurations with Dc Input [Kembali]

1.1 

.

Tentukan V_D,  V_R,  dan I_R  dari gambar di atas…

A. 0.7 V ; 7.3 V ; 3.32 mA

B. 0.6 V ; 7.3 V ; 3.23 mA

C. 0.7 V ; 7.2 V ; 2.32 mA 

D. 0.6 V ; 7.2 V ; 2.23 mA

Jawaban : A

Solusi:

Dioda dalam keadaan ON, maka:

V_D = 0.7 V

V_R = E – V_D = 8V – 0.7V = 7.3 V

I_R = V_R / R= 7.3 / 2.2k = 3.32 mA

1.2 

Tentukan V_D,  V_R,  dan I_R  dari gambar di atas…

A. 0 V ; 8 V; 8 A

B. 8V ; 0 V ; 8 A

C. 0 V ; 0 V ; 8 A

D. 8 V ; 0 V; 0 A

Jawaban : D

Solusi:

Dioda dilepaskan sehingga tidak ada arus yang mengalir dalam rangkaian, maka:

E - V_D  - V_R = 0

I_D = I_R = 0A

V_R = I_R * R = 0 * 2.2k = 0V

V_D = E – V_R = 8V – 0V = 8V

1.3 

Tentukan V_D, V_R,  dan I_R  dari gambar di atas…

A. 0.5 V ; 0 V; 0.2 A

B. 0.5 V ; 0 V ; 0 A

C. 0 V ; 0.5 V ; 0 A

D. 0 V ; 0.5 V ; 0.2 A

Jawaban : B

Solusi:

Dioda dalam keadaan ON. Namun arus pada rangkaian ( arus pada diode ) sama dengan nol. Karena tegangan sumber lebih kecil daripada tegangan diode silicon sehingga tidak cukup untuk menghasilkan arus. Maka:

I_D = I_R = 0A

V_R = I_R * R = 0 * 1.2k = 0V

V_D = E – V_R = 0.5V

2. Bias Stabilization [Kembali]

2.1

(a) R_B/R_E = 250

(b) R_B/R_E = 10

(c) R_B/R_E = 0.01 

Tentukan nilai perubahan Ic dari 25 °C ke 100 °C berdasarkan tabel 4.1 untuk masing -masing kondisi di atas...

A. 0.18 μA; 20.1 nA; 0.85 μA
B. 20.1 μA; 0.85 nA; 0.18 nA
C. 0.85 μA; 0.18 μA; 20.1 nA
D. 0.85 nA; 0.18 nA; 20.1 μA

Jawaban : C

Solusi:

Diketahui: β = 50

                  ΔI_CO = 20nA – 0.1nA = 19.9nA

(a) S(I_CO) = (β + 1) * (1 + (R_B/R_E)/(1 + β + R_B/R_E)

                = 51 * ((1 + 250)/(51+250))

                = 42.53

      ΔI_C = S(I_CO) * ΔI_CO

              = 42.53 * 19.9nA

            = 0.85 µA

(b) S(I_CO) = (β + 1) * (1 + (R_B/R_E)/(1 + β + R_B/R_E)

                = 51 * ((1 + 10)/(51+10))

                = 9.2

      ΔI_C = S(I_CO) * ΔI_CO

              = 9.2 * 19.9nA

            = 0.18 µA

(c) S(I_CO) = (β + 1) * (1 + (R_B/R_E)/(1 + β + R_B/R_E)

                = 51 * ((1 + 0.01)/(51+0.01))

                = 1.01

      ΔI_C = S(I_CO) * ΔI_CO

              = 1.01 * 19.9nA

            = 20.1 nA

2.2

(a) Fixed-Bias dengan R_B = 240 kΩ dan β = 100

(b) Emitter-Bias dengan R_B = 240 kΩ, R_E = 1 kΩ, dan β = 100

(c) Emitter-Bias dengan R_B = 47 kΩ, R_E = 4.7 kΩ, dan β = 100

Tentukan nilai perubahan Ic dari 25 °C ke 100 °C berdasarkan tabel 4.1 untuk masing-masing kondisi di atas...
A. 70.9 μA; 50 μA; 36.04 μA
B. 70.9 nA; 36.04 μA; 50 nA
C. 50 μA; 70.9 μA; 36.04 nA
D. 50 nA; 36.04 nA; 70.9 nA

Jawaban : A

Solusi:

(a) S(V_BE) = - β / R_B

                  = - 100/240k

                  = - 0.417 * 10^-3

         ΔI_C = S(V_BE) * ΔV_BE

                = (-0.417 * 10^-3) * (0.48-0.65)

                = 70.9 µA

(b) S(V_BE) = - β / (R_B + (β + 1) * R_E )

                   = - 100/ (240k + (101 * 1k) )

                   = - 0.293 * 10^-3

         ΔI_C = S(V_BE) * ΔV_BE

                = (-0.293 * 10^-3) * (0.48-0.65)

                = 50 µA

(c) S(V_BE) = - 1 / R_E

                   = - 1/4.7k

                   = - 0.212 * 10^-3

         ΔI_C = S(V_BE) * ΔV_BE

                = (-0.212 * 10^-3) * (0.48-0.65)

                = 36.04 µA

2.3 Tentukan nilai perubahan Ic saat suhu 100 °C jika I_CO = 2 mA saat suhu 25 °C berdasarkan tabel 4.1, dimana β₁ = 50 dan β₂ = 80 dan R_B/R_E = 20 ...
A. 0.06 mA
B. 0.10 mA
C. 0.15 mA
D. 0.25 mA

Jawaban : D

Solusi:

S(β) = (I_CO  * (1 + R_B/R_E) ) / (β₁ * (1 + β₂ + R_B/R_E) )

        = ( (2*10^-3) * (1+20) ) / (50 * (1+ 80+20) )

        = 8.32 * 10^-6

ΔI_C = S(β) * Δ β

       = (8.32 * 10^-6) * (30)

       = 0.25 mA

3. Complete Hybrid Equivalent Models [Kembali]


3.1

Diketahui: h_ie =  1.6kΩ

                  h_fe = 110Ω

                 h_re = 2 * 10^-4     

                 h_oe = 20µS

Tentukan Zi, Zi', dan Av dari rangkaian di atas...
A. 1.51 Ω; 0.75 Ω; 313.9
B. 1.51 kΩ; 1.51 kΩ; -313.9
C. 0.75 kΩ; -313.9 kΩ; 1.51
D. 313.9 kΩ; 1.51 kΩ; -313.9

Jawaban : B

Solusi:

(a) Z_i = V_i /I_i  = h_ie – (h_fe * h_re * R_L) / (1+ h_oe * R_L)

                       = 1.6 k – ((110)* (2 * 10^-4) * (4.7 k)) / (1+ (20 µS * 4.7 k))

                       = 1.6 k – 94.52

                       = 1.51 kΩ

(b) Z_i’ = 470 kΩ ॥ Z_i ≅ Z_i = 1.51 kΩ

(c) A_V = V_O / V_i = (-h_fe * R_L) / (h_ie + (h_ie * h_oe – h_fe * h_re)*R_L)

                      = (-110*4.7k) / (1.6k + (1.6k * 20µS -110 * 2 * 10^-4) * 4.7k

                      = - 517*10³ / (1.6k + 47)

                      = -313.9

3.2

Diketahui: h_ie =  1.6k

                  h_fe = 110

                  h_re = 2 * 10^-4

                  h_oe = 20µS

Tentukan nilai Av, Zo, dan Zo' dari rangkaian di atas...

A. 3.39; 149.25 Ω; 2.199 MΩ

B. 149.25; 3.93 MΩ; 2.991 kΩ

C. 149.25; 3.39 MΩ; 2.199 kΩ

D. 3.93; 149.25 Ω; 2.991 MΩ

Jawaban : C

Solusi:

h_ib = h_ie / (1 + h_fe)

     = 1.6 k / (1+110)

     = 14.41

h_rb = ((h_ie * h_oe) / (1+h_fe)) - h_re

     = ((1.6k * 20µS) / (1+110)) - 2 * 10^-4

     = 0.883 * 10^-4

h_fb = - h_fe / (1+h_fe)

      = -110 / (1+110)

      = - 0.991

h_ob = h_oe / (1+h_fe)

      ₌ 20 µS / (1+110)

      = 0.18 µS

(a) A_V = V_O / V_i = (-h_fb * R_L) / ((h_ib + h_ib * h_ob – h_fb * h_rb) *R_L)

                            = (-(-0.991 * 2.2k)) / (14.41+14.41 * 0.18 µS – (-0.991) * 0.883 * 10^-4) * 2.2k

                            = 149.25

(b) Z_o = 1 / [ h_ob – (h_fb * h_rb) / (h_{ib +} R_S) ]

     = 1 / [ 0.18 µS – ( -0.991 * 0.883 * 10^-4 ) / ( 14.41 + 0.75k) ]

     = 3.39 MΩ

(c) Zo’ = R_C ॥  Z_o = 2.2 k ॥ 3.39 MΩ = 2.199 kΩ

3.3

Diketahui:

h_ib = 9.45 Ω

h_rb = 1 * 10^-4

h_fb = - 0.997

h_ob = 0.5 µA/V

Tentukan nilai Zi, Ai, Av, dan Zo secara berturut-turut dari rangkaian di atas...

A. 9.67 Ω; -0.996; 226.6; 1.58 MΩ

B. 9.76 Ω; -0.997; 262.6; 1.85 MΩ

C. 5.46 Ω; 0.996; 123.6; 1.23 MΩ

D. 6.45 Ω; 0.997; 234.5; 1.43 MΩ

Jawaban : A

Solusi:

(a) Z_i = h_ib – (h_fb * h_rb * R_L / 1 + h_ob * R_L )

         = 9.45 – ( -0.997 * 10^-4 * 2.2k / 1+ 0.5 µ * 2.2 k)

         = 9.45 + 0.22

         = 9.67 Ω

(b) A_i = I_o / I_i = h_fb / (1+ h_ob * R_L)

                      = -0.997 / (1+ 0.5 µ * 2.2 k)

                      = - 0.996

(c) A_V = V_o / V_i  = -(h_fb * R_L) / (h_ib + (h_ib * h_ob – h_fb * h_rb) *R_L)

                           = - (- 0.997 * 2.2 k) / (9.45 + (9.45 * 0.5 µ - (- 0.997) * 10^-4) * 2.2k )

                           = 226.6

(d) Z_o = 1 / [ h_ob – (h_fb * h_rb)/(h_ib + R_S) ]

           = 1 / [0.5 µ - (- 0.997 * 10^-4)/(9.45 + 1 k ॥ 3 k)]

           = 1.58 MΩ

4. Bjt Cb Network [Kembali]


4.1

Tentukan A_V, A_Vs, dan A_i dari gambar di atas jika Z_i = r_e = 20 Ω, A_VNL = 250, dan Z_o = 5 kΩ (α≅1)…

A. 155.3; 14.12; -0.379

B. 135.3; 12.14; 0.379

C. 165.3; 12.10; -0.739

D. 145.5; 14.14; 0.739

Jawaban : A

Solusi:

(a) A_V = V_o / V_i = R_C ॥ R_L / r_e

                           = 5 k ॥ 8.2 k / 20

                           = 155.3

(b) A_Vs = V_o / V_s = V_i / V_s * V_o / V_i

             = (R_i / R_i + R_s) * A_V

             = (20 / 20+200) * 155.3

             = 14.12

(c) A_i = - A_V * (Z_i / R_L)

          = - 155.3 * (20/8.2k)

          = - 0.379

4.2 Di bawah ini yang termasuk rangkaian ekuivalen dari rangkaian bjt cb adalah...
A. 

B.

C.

D. 

Jawaban : D

4.3 Di bawah ini yang termasuk rangkaian bjt cb adalah...
A.

B.

C.

D.

Jawaban : B

5. Instrumentation Circuit [Kembali]


5.1

Hitunglah nilai tegangan output dari rangkaian di atas ...

A. 15(V2-V1)

B. 21 (V2-V1)

C. 12(V1-V2)

D. 21(V1-V2)

Jawaban : D

Solusi:

V_o = (1+ (2R/R_P)) * (V₁ – V₂)

     = (1+(2*5k/500)) * (V₁ – V₂)

     = 21 (V₁ – V₂)

5.2

Hitunglah nilai arus output dari rangkaian di atas...

A. 0.25 mA

B. 0.5 mA

C. 0.75 mA

D. 1.0 mA

Jawaban : B

Solusi:

I_o / V₁ = (R_f / R₁) * R_s

I_o = (R_f / R₁ * R_s) * V₁

    = (100k/200k*10k) * 10 * 10^-3

    = 0.5 µA

5.3

Hitunglah nilai tegangan output dari rangkaian di atas...

A. 20 V

B. 21 V

C. 22 V

D. 23 V

Jawaban : C

Solusi:

V_o = (1+ (2R/R_P)) * (V₁ – V₂)

     = (1+(2*5k/1k)) * (3-1)

     = 22 V

6. Unijunction Oscillator [Kembali]

Note: Tidak ada example pada subbab dan problem yang ada tidak bisa dibuat menjadi multiple choice karena pada problem disuruh buat sebuah rangkaian dan disimulasikan.

7. Triac [Kembali]

Note: Tidak ada example pada subbab dan problem yang ada tidak bisa dijadikan soal multiple choice karena disuruh membuat sebuah aplikasi kemudian simulasikan dan jelaskan prinsip kerjanya.