transistor -...
Post on 28-Nov-2018
384 Views
Preview:
TRANSCRIPT
TRANSISTOR Pengantar Teknik Elektronika
Program Studi S1 Informatika
Sekolah Tinggi Teknologi Telematika Telkom Purwokerto
Setelah mahasiswa mengikuti perkuliahan ini, diharapkan mahasiswa memahami konsep dasar Transistor, dan konfigurasi Transistor BJT
TIK
Prinsip Dasar Transistor
Daerah Kerja Transistor
Arus Pada Transistor
Pokok Bahasan
Transistor merupakan dioda dengan dua sambungan (junction). Sambungan itu membentuk transistor PNP maupun NPN. Transistor ini disebut transistor bipolar, karena struktur dan prinsip kerjanya tergantung dari perpindahan elektron di kutup negatif mengisi kekurangan elektron (hole) di kutup positif. bi = 2 dan polar = kutup.
Ditemukan oleh J. Barden, WH Brattain dan W. Schockley pada tahun 1948.
Transistor merupakan salah satu komponen aktif
Biasanya digunakan sebagai penguat/amplifier
Banyak digunakan sebagai penguat sinyal(amplifier), membangkitkan sinyal (oscilator), sebagai saklar (switching) dan sebagai filter frekuensi
Definisi
Jenis Transistor
1. Transistor npn : terdiri dari sebuah semikonduktor tipe-p (tipis) yang disisipkan diantara dua semikonduktor tipe n.
2. Transistor pnp : terdiri dari sebuah semikonduktor tipe-n (tipis) yang disisipkan diantara dua semikonduktor tipe p.
p n n E
B
C E
B
C
n p p E
B
E C
B
C
Ujung-ujung terminalnya berturut-turut disebut emitor, base dan
kolektor. Base selalu berada di tengah, di antara emitor dan kolektor.
Disebut sebagai Transistor PNP maupun NPN karena memiliki konfigurasi
sebagaimana di atas
PNP & NPN Transistor
Emiter
Cara kerja transistor
Bas
is
Kolektor ie
ib
ic
V2 = VEB V1 = VCB
Pikirkan transistor sebagai 2 dioda yang saling berlawanan.
Sambungan emiter-basis merupakan bias maju akibat sedangkan basis-kolektor sebagai bias mundur. Elektron akan mengalir dari emiter ke basis. Begitu elektron melewati basis, maka elektron akan menghadapi potensial positif dari kolektor. Karena basis sangat tipis, maka hampir semua elektron ke arah kolektor dan hanya sejumlah kecil (5%) dikumpulkan basis membentuk arus IB
Arus basis sangat kecil (mikro ampere) sering diabaikan, sehingga yang sering dinamakan arus transistor adalah IE dan IC
IE = IC + IB
V2
Letakkan multimeter pada posisi Ohm Meter Probe hitam (terminal -) adalah positif baterai dari Ohm Meter Probe merah (terminal +) adalah negatif baterai dari Ohm Meter Menentukan kaki basis transistor
Bayangkan bahwa Tr terdiri dari dua buah dioda yang kedua kaki anodanya saling dihubungkan
Gunakan posisi R x 10, lalu ukur kaki – kaki Tr dengan kedua probe meter, jika jarum meter bergerak ke kanan menunjuk pada harga tertentu, pilihlah salah satu diantara kaki tersebut sebagai basis
Pindahkan probe yang bukan basis ke kaki Tr yang lain secara bergantian sampai mendapatkan jarum meter bergerak menyimpang ke kanan menunjuk suatu harga tertentu (ingat forward bias pada Tr)
Setelah diperoleh kaki basis Tr yaitu kaki yang tidak diubah kedudukannya saat mengukur hambatan maju dioda pada Tr, maka sekarang kita lihat probe pada kaki basis tersebut, jika probe hitam berarti jenis Tr NPN, jika kaki basis pada probe merah maka Tr PNP
Cara menentukan Kaki Transistor
Menentukan kaki Emitor dan Kolektor, ada 2 cara: Cara 1 : mengukur kaki kolektor dan emitor
Pindahkan posisi Ohm meter pada R x10K (untuk Tr dari Silicon), R x 1K (Germanium) Letakkan probe pada kaki emitor dan kolektor. Carilah kondisi dimana jarum meter
bergerak sedikit Untuk jenis NPN, probe hitam adalah kaki emitor dan probe merah adalah kolektor Untuk jenis PNP, probe hitam adalah kaki kolektor, dan probe merah adalah emitor
Cara 2 : mengukur basis – emitor dan basis – kolektor Pindahkan posisi Ohm meter pada R x10K Letakkan probe pada posisi arah lawan (reverse) dari dioda tersebut Untuk jenis NPN, probe merah diletakkan pada kaki basis dan probe hitam letaknya
dipindah – pindahkan pada kedua kaki yang lain. Apabila jarum meter bergerak sedikit, berarti probe hitam tersebut adalah emitor, sebaliknya jika jarum tidak bergerak sama sekali maka pada probe hitam tersebut adalah kolektor
Untuk jenis PNP, probe hitam diletakkan pada kaki basis dan probe merah letaknya dipindah – pindahkan pada kedua kaki yang lain. Apabila jarum meter bergerak sedikit, berarti probe merah tersebut adalah emitor, sebaliknya jika jarum tidak bergerak sama sekali maka pada probe merah tersebut adalah kolektor
Cara menentukan Kaki Transistor
Tipe Tr buatan Eropa Huruf yang pertama menyatakan semikonduktor
A – Germanium B – Silicon C – Arsenida galium D – Antimonida indium R – Sulfida cadmium
Huruf yang kedua menyatakan pemakaian komponen tersebut A – dioda detector, dioda kecepatan tinggi, dioda pencampur B – dioda dengan kapasitas variable C – Tr frekuensi rendah D – Tr daya frekuensi rendah E – dioda tunnel F – Tr frekuensi radio, bukan daya G – macam ragam keperluan L – Tr daya, frekuensi radio N – photo coupler
Arti Kode Huruf pada Tr
– P – detektor radiasi – Q – generator radiasi – R – alat pengendali & saklar (cth.
Triac) – S – driver amplifier – T – alat pengendali & switching – U – dioda pengganda – Y – penyearah – Z – pemantap tegangan
Huruf /angka lainnya adalah nomor registrasi
Tipe Tr buatan Jepang cth 2 SA 101
Angka yang pertama menyatakan
1 – Dioda
2 – Transistor
3 – Tetrode (Tr khusus)
Huruf yang pertama menyatakan
S – bahan semikonduktor kualitas jepang
Huruf kedua menyatakan
A – Tr PNP frekuensi tinggi
B – Tr PNP frekuensi rendah
C – Tr NPN frekuensi tinggi
D – Tr NPN frekuensi rendah
Arti Kode Huruf pada Tr
Huruf /angka lainnya adalah nomor registrasi
Tipe Tr buatan Amerika
Tr buatan Amerika dilengkapi dengan data book yang lengkap memuat sifat – sifat transistor dan pemakaiannya.
Sedikit ciri yang dapat kita kenal
Untuk dioda 1N….
Untuk Tr 2N….
Contoh Tr buatan Amerika yang lain
GE 2N…berarti Tr buatan pabrik General Electric
Arti Kode Huruf pada Tr
Huruf /angka lainnya adalah nomor registrasi
Sebuah Transistor memiliki empat daerah Operasi Transistor :
1. Daerah Aktif
2. Daerah CutOff
3. Daerah Saturasi
4. Daerah Breakdown
Daerah Operasi Transistor
Daerah kerja transistor yang normal adalah pada daerah aktif, yaitu ketika arus IC konstans terhadap berapapun nilai VCE. Dari kurva ini diperlihatkan bahwa arus IC hanya tergantung dari besar arus IB. Daerah kerja ini biasa juga disebut daerah linear (linear region).
Daerah Aktif
Jika kemudian tegangan VCC dinaikkan perlahan-lahan, sampai tegangan VCE tertentu yang menyebabkan arus IC mulai konstan. Pada saat perubahan ini, daerah kerja transistor berada pada daerah cut-off yaitu dari keadaan saturasi (On) menjadi keadaan mati (Off). Perubahan ini dipakai pada system digital yang hanya mengenal angka biner 1 dan 0 yang tidak lain dapat direpresentasikan oleh status transistor OFF dan ON.
Daerah Cut-Off
Daerah saturasi adalah mulai dari VCE = 0 volt sampai kira-kira 0.7 volt (transistor silikon), yaitu akibat dari efek dioda kolektor-base yang membuat tegangan VCE belum mencukupi untuk dapat mengalirkan elektron.
Daerah Saturasi
Dari kurva kolektor, terlihat jika tegangan VCE lebih dari 40 V, arus IC menanjak naik dengan cepat. Transistor pada daerah ini disebut berada pada daerah breakdown. Seharusnya transistor tidak boleh bekerja pada daerah ini, karena akan dapat me-rusak transistor tersebut. Untuk berbagai jenis transistor nilai tegangan VCE max yang diperbolehkan sebelum breakdown bervari-asi. VCE max pada data book transistor selalu dicantumkan juga.
Daerah Breakdown
Operation
Region
IB or VCE
Char.
BC and BE
Junctions
Mode
Cutoff IB = Very
small
Reverse &
Reverse
Open
Switch
Saturation VCE = Small Forward &
Forward
Closed
Switch
Active
Linear
VCE =
Moderate
Reverse &
Forward
Linear
Amplifier
Break-
down
VCE =
Large
Beyond
Limits
Overload
Ringkasan Daerah Kerja
Arus Pada Transistor
Dari hukum Kirchhoff diketahui bahwa jumlah arus yang masuk kesatu
titik akan sama jumlahnya dengan arus yang keluar. Jika teorema
tersebut diaplikasikan pada transistor, maka hukum itu menjelaskan
hubungan :
IE = IC + IB
Persamanaan tersebut mengatakan arus emiter IE adalah jumlah
dari arus kolektor IC dengan arus base IB. Karena arus IB sangat
kecil sekali atau disebutkan IB << IC, maka dapat di nyatakan :
IE = IC
Alpha (α)
Pada tabel data transistor (databook) sering dijumpai spesikikasi
αdc (alpha dc) yang tidak lain adalah :
αdc = IC/IE
Defenisinya adalah perbandingan arus kolektor terhadap arus
emitor.
Karena besar arus kolektor umumnya hampir sama dengan besar
arus emiter maka idealnya besar αdc adalah = 1 (satu). Namun
umumnya transistor yang ada memiliki αdc kurang lebih antara
0.95 sampai 0.99.
Beta (β)
Beta didefenisikan sebagai besar perbandingan antara arus kolektor
dengan arus base.
β = IC/IB
Dengan kata lain, β adalah parameter yang menunjukkan
kemampuan penguatan arus (current gain) dari suatu transistor.
Parameter ini ada tertera di databook transistor dan sangat
membantu para perancang rangkaian elektronika dalam
merencanakan rangkaiannya
top related