Bang Jo – Parameter “Irex” :)

Bang Jo lagi asyik ngopi di warkop 3 ribuan, warkop yang sering jadi korban bon pas gak ada uang.  Lagi nyruput kopi panas, Bejo datang buat ngobrol soal amplifier HF. Bingung mau pakai IRFP250 atau IRFP260.

“Bang Jo, enak pakai 250 atau 260?”  “Buat apa? Buat balapan, berkelahi, apa buat ngrayu si Inem?” Kalau buat balapan, pilih 260!” ,”Kenapa?” Bejo bertanya. “Nilai g(fs) atau g(m) dari 260 lebih besar bro! 250 cuma 12, sedang 260 sampai 24 , itu nilai penguatan”. “Kalau buat ngrayu Inem sambil bisik-bisik, pakai 250 yang punya Q(g) lebih kecil. Semakin kecil semakin mulus modulasi kalau ngrayu !”  “Lebih baik lagi gak usah pakai “Irex”! 3W itu cukup kalau dongkrak eh antena menjulang tinggi”.

Merasa kurang gagah kalau cuma 3W, Bejo ingin membuat amplifier HF 1500W pakai “Irex”.  Apalagi stok IRFP250/260 bekas cabutan punya sekantong. Bejo tidak ingin kalah juga sama tetangga yang ikutan ngrayu si Inem.

“Bang, stabil mana IRFP250 sama 260? ”  Bang Jo menimpali dengan mulut penuh tahu isi. “Mana, mana, mana datasheet?”  “Nilai Ciss IRFP250 lebih kecil, berarti lebih stabil ya? ” Bang Jo langsung menyahut “Ehh belum tentu! Lihat nilai Coss dan Crss juga. Hitung nilai (Coss-Crss)/(Ciss-Crss) yang lebih kecil lebih stabil. Itu cara paling gampang.”

Hasil perhitungan IRFP250 Ciss=2800pF,Coss=780pF, Crss=250, jadi (780-250)/(2800-250)=0,21

Hasil perhitungan IRFP260 Ciss=5200pF, Coss=1200pF, Crss=310, jadi (1200-310)/(5200-310)= 0,24

“Wahhh ! IRFP250 lebih stabil ya!” Seru Bejo, “Selisih sedikit aja kok” Bang Jo menyahut.

“Ingat! Saat unjuk gigi atau pamer daya besar, karma mulai melirik. Selain urusan duit, juga urusan stabilitas negara. Ini hukum karma 🙂 Untuk tahap berikutnya, masukkan unsur penguatan,” seru Bang Jo.

“Lihat g(fs) atau g(m) masing-masing Mosfet. Kalikan saja. Nilai yang lebih kecil itu yang lebih stabil.” Bang Jo dipandang heran sama abang becak yang ikutan cangkruk di warkop. Pikirnya biasa omong angka togel, sama itungan pakai rumus yang rumit, ini entah omong apa gak jelas.

Hasil perhitungan IRFP250 0,21 x 12=2,52

Hasil perhitungan IRFP260 0,24 x 24=5,76

“Jadi, tetap IRFP250 yang lebih stabil bro! Hahahaha” Bang Jo, sama Bejo seakan lupa sama bon kopi yang menumpuk seminggu.

“Trus, gimana dengan nilai R(DS), memang katanya R(DS) semakin kecil semakin baik?” “Iya sih, lebih adem juga. Kalikan saja untuk tahu batas terjadi osilasi”.

Hasil perhitungan IRFP250 2,52 x 0,085 =0.21

Hasil perhitungan IRFP260 5,76 x 0.055 = 0,32

Bang Jo lanjut ngoceh, “Selama tidak mendekati angka 1, masih aman 🙂 . Ingat, banyak faktor lain soal kestabilan, ini hanya faktor internal Mosfet itu sendiri. Kalau rangkaian acak-acakkan, meski pakai Mosfet apapun ya tetap kacau hasilnya.”

Bang Jo membayangkan betapa perkasa dirinya kalau pakai “Irex” 🙂 Bisa tembus 1500W. Tidak terbayang infrastruktur buat 1500W bisa buat bayar bon warung.  Belum power supply, belum LPF, belum antena, belum kabelnya, belum balunnya, belum bayar listriknya, semua mesti bisa menanggung beban 1500W.  Yach begitulah anak manusia 🙂

Cerita selesai.

===========================================

Kesimpulan 

pertama, nilai Q(g). Semakin kecil semakin baik. Q(g) atau “total charge” menentukan apakah Mosfet mudah di drive apa tidak.  Mengapa tidak Ciss, Coss, dan Crss? Nilai ini berubah tergantung kondisi. Lebih enak dan pasti memakai Q(g) yang merupakan rangkuman terkait nilai kapasitansi.

Kedua, nilai C(ds)/C(gs) <1. Nilai 1 adalah syarat terjadi osilasi. Semakin kecil semakin baik. C(ds) =Coss-Crss, C(gs)=Ciss-Crss.

Ketiga, nilai R(DS).g(fs).(C(ds)/C(gs)) <1. Saat menyentuh nilai 1, osilasi terjadi. Jadi total nilai ini semakin kecil semakin baik.  Parameter g(fs) di datasheet kadang disebut dengan g(m) merupakan nilai tranconductance. Perubahan arus I(D) yang ditarik dibanding perubahan input tegangan pada Gate. R(DS) biasanya jadi fitur sebuah Mosfet untuk urusan switching. Nilai R(DS) semakin besar punya resiko osilasi. Sama seperti faktor penguatan.

Ada kontradiksi antar parameter. IRFP250 punya g(fs)=12 dan IRFP260 g(fs)=24. Jelas IRFP260 pilihan lebih baik dari sisi penguatan sebuah Mosfet dibanding IRFP250. Hanya saja, nilai penguatan berbanding terbalik dengan kestabilan Mosfet. Disatu sisi butuh nilai penguatan besar, disisi lain jika berlebihan akan punya resiko terjadi osilasi. Jadi nilai besar dan kecil kadang relatif tergantung kebutuhan. Parameter (kebanyakan) bersifat dinamis. Nilai ini berubah tergantung suhu, tegangan, atau yang lain. Semisal nilai Coss. Nilai Coss semakin turun saat tegangan pada VDS semakin tinggi.

Ada parameter lain seperti urusan Thermal yang penting. Tapi itu untuk cerita berikutnya saja 🙂

Peace!

=============

Referensi

TOSHIBA Application Notes – MOSFET