Prinsip Kerja Dari Taransistor

2.1 KONSTRUKSI TRANSISTOR BIPOLAR Transistor sambungan (junction transistor) atau transistor bipolar (bipolar transistor) adalah sebuah alat yang dapat menyediakan sifat-sifat rangkaian dari kedua-duanya sumber yang dikontrol atau kontak penghubung. Seperti yang diperhatikan dalam gambar berikut ini. Transisitor sambungan adalah sebuah alat berelement tiga yang dibentuk dari dua sambungan. Karena ada dua bagian yang jenis P, maka nama pnp diberikan kepada transistor jenis ini. Yang dinyatakan secara simbolik (pada gambar 6). Bila digunakan dua jenis. C Pemancar

Pengumpi

p

E

n

p

B C E

B

Basis (b)

(a)

Gambar 7.22 sebuah transisitor pnp dan representasi simbolik C Pengumpi Pemancar E

Pengumpi

n

p

n

Basis B

C E Pemancar B

Basis (a)

(b)

Gambar 7.23 Sebuah transisitor npn dan referesentasi simboliknya. n maka dibentuk sebuah npn. Gambar 7.23a melukiskan transisitor npn, dan Gambar 7.23b adalah refresentrasi simbolik. Ketiga element tersebut disebut sebagai pemancar (emitter), basis (base), dan pemngumpul (collector). Pemancar bertindak sebagai sumber pengangkut yang bergerak dan pengumpul bertindak sebagai penarik pengangkut melakukan kerja yang berguna. Kontrol aliran pengankut dari pemancar ke pengumpul dirampungkan dalam basis. Karena ada kedua-duanya transistor pnp, maka akan memudahkan untuk menghasilkan konvensi, yang ditunjukkan dalam gambar 7.22 dan Gambar 7.23, bahwa arah-arah referensi aras adalah kedalam transistor. Panah-panah pada tunjuk

pemancar dalam simbol rangkaian menunjukkan arah sesungguhnya dari aliran muatan positif dalam setiap daerah untuk setiap jenis transistor. Mekanisme fisis yag mengatur operasi transistor adalah sama untuk kedua-dua jenis npn dan pnp. Ragam operasi transistor yang menghasilkan sebuah sumber yang dikontrol dinamakan daerah aktif. Seperti yang diperlihatkan dalam gambar 7.24, maka tegangan melalui sambungan dalam daerah aktif menghasilkan bias depan untuk sambungan basis pemancar dan menghasilkan bias balik untuk sambungan basis pengumpul/ aksi sumber yang dikontrol dihaslkand ari kontrol arus pengumpul oleh tegangan sambungan basis pemancar. Karena bias basis pemancar depan, maka pemancar menyuntikkan sejumlah besar pengangkut kedalam daerah basis. Kebanyakan pengangkut ini berdifusi melalui basis dan mencapai sambungan basis pengumpul dimana bias balik pada sambungan ini menyapu pengangkut kedalam pengumpul dan arus pemancar hampir sama besarnya. Perbedaan antara arus pemancar dan arus pengumpul adalah disebabkan oleh arus basis yang menyatakan pengangkut yang hilang karena penghubungan kembali. Daerah penipisan Basis pemancar

Pemancar

n

Daerah peniosan Basis pengumpul

p -

+ V EB

n -

+ B

Penumpul

V CB

Gambar 7.24. Sebuah transistor pnp yang dibiaskan dalam daerah aktif. 2.3 PRINSIP KERJA DARI TARANSISTOR Dari banyaktipe-tipe transistor mordern, pada awalnya ada dua tipe transistor, bipolar junction transistor (BJT atau transistor bipolar) dan field-effect transistor (FET) yang masing-masing berkerja secara bebeda. Taransistor bipolar dinamakan demikian karena kanal konduksi utamanya menggunakan dua polaritas pembawa muatan : elektron dan lubang, untuk membawa arus listrik. Dalam BTJ, arus listrik utama melewati satu daerah/lapisan pembatas dinamakan deplition zone, dan ketebalan lapisan ini dapat diatur dengan kecepatan tinggi dengan tujuan untuk mengatur aliran arus utama tersebut. FET (juga dinamakan transistor unipolar) hanya menggunakan satu jenis pembawa muatan (elektron atau hole,

tergantung dari tipe FET). Dalam FET, arus listrik utama mengalir dalam satu kanal konduksi sempit dengan defletion zone di kedua sisinya (dibandingkan dengan transistor bipolar dimana daerah bisnis memotong arah arus listrik utama). Dan ketebalan dari daerah pembatas ini dapat diubah dengan perubahan tegangan yang diberikan, untuk mengubah ketebalan kanal konduksi tersebut. Lihat artikel untuk masing-masing tipe untuk penjelasan yang lebih lanjut. Secara umum transistor dapat dibeda-bedakanberdasarkan banyak kategori : materi semi konduktor : Germanium, Silikon, Galium Arsenide. Kemasan fisik : Through Hole Metal, Through Hole Plastic, Surface Mount, IC, dan lain-lain. Tipe : UJT, BJT, JEFT, IGFET, (MOSEFT), IGBT, HBT, MISFET, VMOSFET, MESFET, HEMT, SCR serta pengambangan dari transistor yaitu IC (Integrated Circuit) dan lain-lain. Polaritas : NPN atau N-channel, PNP atau P-channel Maximum kapasitas daya : Low Power, Minimu Power, High Power. Maximum frekuensi kerja : Low, Maksimum, atau High frequency, RF trasnsistor, Microwave dan lain-lain. Aplikasi : Amplifire, Saklar, General Porpose, Audio, Tengangan tinggi, dan lain-lain.

BJT BJT (Bipolar Junction Transistor) adalah salah satu dari dua jenis transistor. Cara kerja BJT dapat dibayangkan sebagai dua dioda yang terminal positif atau negatifnya berdempet, sehingga ada tiga terminal. Ketiga terminal tersebut adalah emiter (E), kolektor (C) dan basis (B). Perubahan arus listrik dalam jumlah kecil pada terminal basis dapat menghasilkan perubahan arus listrik dalam jumlah besar pada terminal kolektor. Prinsip inilah yang mendasari penggunaan transistor sebagai penguat elektronik. Rasio antara arus pada kolektor dengan arus pada baris pada basis biasanya dilambangkan dengan β atau hi-E. β biasanya berkisar sekitar 100 untuk transistor-transistor BJT.

FET

FAT dibagi menjadi dua keluarga : Junction FET (JFET) dan Insulade Gate FET (IGFET) juga dikenal sebagai metal Metal Oxide Silicon (atau Semiconduktor) FET (MOSFET). Berbeda dengan IGFET, terminal gate dalam JFET membentuk sebuah dioda dengan kanal (materi semikonduktor antara Source dan Drain). Secara fungsinya, ini membuat N-channel JFET menjadi sebuah solit-state dari tabung vakum, yang juga membentuk sebuah dioda antara grid dan katode. Dan juga keduanya (JFET dan tabung vakum) bekerja di “deplion mode” keduanya memiliki impedansi input tinggi. Dan keduanya menghantarkan arus listrik dibawah kontrol tegangan input FET lebih jauh lagi dibagi menjadi tipe enhancement mode dan deplation mode. Mode menandakan polaritas dari tegangan gate dibandingkan dengan scoure saat FET menhantarkan listrik. Jika kita ambil N-channel FET sebagai contoh dalam depletion mode, gate adalah negatif dibandingkan source, sedangkan dalam enhachement mode, gate4 adalah positif. Untuk kedua mode jika tegangan gate dibual lebih positif, aliran arus diantara source dan drain akan meningkat. Untuk P-channel FET, polaritas-polaritas semua dibalik. Sebagaian besar IGFET adalah tipe enhacement mdoe, dan hampir semua JFET adalah tipe depletion mode.