Transistor
adalah piranti atau komponen elektronika aktif yang mempunyai tiga terminal
yang terbuat dari bahan semikonduktor. Transistor dapat bersifat isolator atau
konduktor, kemampuan transistor ini memungkinkan transistor digunakan untuk
"switching" (pada elektronika digital) atau "amplification
(penguatan)" (pada elektronika analog).
Transistor
adalah sebuah akronim dari “Transfer Resistor” yang menggambarkan fungsinya, yaitu suatu komponen
yang nilai resistansi antara terminalnya dapat diatur.
Gambar
Pinout Transistor (Transistor Package)
■ Transistor Bipolar - Bipolar
Junction Transistor (BJT)
Konstruksi
Transistor bipolar
Transistor
Bipolar - Bipolar Junction Transistor (BJT) memiliki 3 terminal, yaitu
Basis (B), Emitor (E) dan Kolektor (C).
Bipolar Junction Transistor (BJT) dibentuk dari 2 buah “P-N Junction”,
sehingga transistor ini dapat dianalogikan sebagai penggabungan 2 buah dioda. “P-N
Junction” pertama adalah Emiter-Basis dan “P-N junction” kedua
adalah Basis-Kolektor. Seperti pada dioda, arus hanya akan mengalir hanya jika
diberi bias positif (forward bias). Jadi untuk bekerja transistor juga
membutuhkan arus bias. Jadi prinsip kerja transistor adalah arus bias basis-emiter
yang kecil mengatur besar arus kolektor-emiter.
Ada
dua jenis konstruksi transistor bipolar yaitu PNP dan NPN, beda keduanya
terletak pada susunan semikonduktor tipe-P dan tipe-N transistor tersebut.
Dengan perbedaan susunan ini maka operasi kedua transistor ini juga berbeda.
Simbol antara BJT jenis PNP dan NPN juga berbeda, PNP mempunyai symbol dengan
tanda panah pada emitter ke arah dalam sedangkan NPN sebaliknya panah pada
emitter berarah keluar.
Bipolar Junction Transistor (BJT) merupakan “current-amplifying device”, artinya BJT mengontrol jumlah arus
yang mengalir pada basis dengan cara mengatur arus yang mengalir pada kolektor.
Gambar.
Kontruksi Transistor PNP dan Transistor NPN
Mode
Operasi BJT
Gambar
Kurva Hubungan VCE, IC dan IB
Berdasarkan
kurva Hubungan VCE, IC dan IB ada beberapa
region yang menunjukkan daerah kerja transistor. Pertama adalah daerah
saturasi, lalu daerah cut-off, kemudian daerah aktif dan seterusnya daerah
breakdown.
Table. Mode Operasi Transistor
Bipolar
Mode
|
Junction
Emitter-Base
|
Junction
Collector-Base
|
Function
|
Aktif
|
Forward bias
|
Reverse bias
|
Normal Amplifier (Sering digunakan)
|
Cut-off
|
Reverse bias
|
Reverse bias
|
Open switch
|
Saturation
|
Forward bias
|
Forward bias
|
Close switch
|
Breakdown
|
Reverse bias
|
Forward bias
|
Low gain amplifier
|
Ket
●
Daerah Aktif >> Transistor beroperasi sebagai penguat dan Ic = β.Ib
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).
●
Saturation >> Transistor "fully-ON", Ic
= I(saturation)
Daerah
saturasi adalah mulai dari VCE = 0 volt sampai kira-kira 0.7 volt
(transistor silikon). Ini diakibatkan oleh efek p-n junction kolektor-basis
yang membutuhkan tegangan yang cukup agar mampu mengalirkan elektron sama
seperti dioda.
●
Cut-off >> Transistor menjadi "fully-OFF", Ic
= 0
Daerah
dimana Vce masih cukup kecil sehingga Arus IC = 0 atau IB = 0. Transistor dalam
kondisi off
●
Daerah Breakdown
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 merusak transistor tersebut. Untuk berbagai jenis transistor
nilai tegangan VCE max yang diperbolehkan sebelum breakdown bervariasi.
Konfigurasi
Bipolar Junction Transistor
Karena
Bipolar Transistor merupakan komponen atau piranti yang mempunyai tiga
terminal, maka dimungkinkan memiliki 3 konfigurasi rangkaian dengan satu
terminal menjadi input dan output yang sama.
Setiap
konfigurasi mempunya respon yang berbeda untuk setiap sinyal input dalam
rangkaian
1.
Common Base Configuration - Mempunyai “Voltage Gain”
tanpa “Current Gain”.
2.
Common Emitter Configuration - Mempunyai “Current dan
Voltage Gain”.
3.
Common Collector Configuration - Mempunyai “Current
Gain Tanpa Voltage Gain”.
Gambar.
Konfigurasi rangkaian CB, CE dan CC
Karakteristik
Arus Bipolar Junction Transistor
Alpha
(α) >> αdc = IC/IE
Alpha
(α) adalah perbandingan arus kolektor terhadap arus emitor. idealnya besar α dc
adalah = 1 (satu). Namun umumnya transistor yang ada di pasaran memiliki α dc
kurang lebih antara 0.95 sampai 0.99.
Beta
(β) >> β =
IC/IB
Beta
(β) didefenisikan sebagai besar perbandingan antara arus kolektor dengan arus
basis. Artinya Beta (β)adalah parameter yang menunjukkan kemampuan penguatan
arus (current gain) dari suatu transistor.
