Elektronika Modul 2 : Transistor
Modul 2 : Transistor
Transistor adalah komponen semikonduktor yang berfungsi sebagai sakelar elektronik atau penguat sinyal. Secara sederhana, transistor mirip dengan keran air; sedikit putaran (arus listrik kecil) dapat mengontrol aliran air yang jauh lebih besar (arus listrik besar). Transistor terdiri dari tiga terminal, yaitu basis (B), kolektor (C), dan emitor (E). Terdapat dua jenis utama BJT, yaitu NPN dan PNP, yang dibedakan berdasarkan susunan lapisan semikonduktornya.
- Transistor NPN: Terdiri dari lapisan P yang diapit oleh dua lapisan N. Arus listrik yang kecil pada basis akan mengendalikan arus yang lebih besar yang mengalir dari kolektor ke emitor.
- Transistor PNP: Terdiri dari lapisan N yang diapit oleh dua lapisan P. Transistor ini bekerja dengan cara yang berlawanan, di mana arus kecil pada basis mengendalikan arus yang lebih besar yang mengalir dari emitor ke kolektor.
Mengetahui prinsip kerja transistor.
Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik dari rangkaian Fixed Bias.
Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik dari rangkaian Emitter Stabillized Bias
Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik dari rangkaian Self Bias.
Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik dari rangkaian Voltage Divider Bias.
Mengetahui prinsip kerja Regulator Power Supply
1. Transistor 2N3904.
2. Resistor 1K, 10K, 560 ohm.
3. DC Power supply.
4. Multimeter.
5. Jumper.
Transistor adalah komponen berbahan semikonduktor yang digunakan sebagai penguat, sirkuit pemutus, penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Pada umumnya transistor memiliki 3 terminal yaitu basis (B), emitter (E), dan collector (C). Berdasarkan susunan semikonduktor yang membentuknya, transistor dibedakan menjadi dua tipe, yaitu:
1. Transistor NPN
Transistor ini disusun oleh bahan semikonduktor tiga lapis yang terdiri dari dua bahan tipe N dan satu bahan tipe P.
2. Transistor PNP
Transistor ini disusun oleh bahan semikonduktor tiga lapis yang terdiri dari dua bahan tipe P dan satu bahan tipe N.
(a) (b)
Gambar 2.1
(a) Tipe transistor NPN (b) Tipe transistor PNP
A. Daerah Operasi Transistor
Gambar 2.2 Kurva karakteristik transistor
Berdasarkan kurva hubungan VCE, IC, dan IB diatas, terdapat beberapa region yang menunjukkan daerah kerja transistor, yaitu:
1. Daerah Potong (Cutoff)
Pada kondisi cutoff, arus basis (IB) = 0 dan arus kolektor (IC) = 0, hal ini dikarenakan pada emitter dan kolektor menerima reverse bias.
2. Daerah Saturasi
Pada kondisi saturasi, arus kolektor (IC) akan mencapai harga maksimum, tanpa bergantung kepada arus basis (IB), dan βdc, hal ini dikarenakan pada emitter dan kolektor menerima forward bias.
1. Daerah Aktif
Pada kondisi aktif, terjadi sifat-sifat yang diinginkan, dimana:
Atau
Hal ini dikarenakan pada emitter menerima forward bias sedangkan pada kolektor menerima reverse bias.
2. Daerah Breakdown
Kondisi breakdown ini dapat terjadi ketika arus kolektor (IC) melebihi spesifikasi yang diperbolehkan, kondisi breakdown ini dapat mengakibatkan kerusakan pada transistor, maka daerah ini harus dihindari.
B. Pemberian Bias pada BJT
Istilah bias dimaksudkan penerapan tegangan DC untuk menetapkan tingkat arus dan tegangan tetap. Tegangan dan arus yang dihasilkan menyatakan titik operasi (quiescent point) atau titik Q yang menentukan daerah kerja transistor. Terdapat beberapa jenis pemberian bias pada BJT, sebagai berikut:
1. Fixed Bias
Gambar 2.3 Rangkaian fixed bias sumber DC
2. Emitter Stabillized Bias
Gambar 2.4 Rangkaian Emitter Stabillized bias sumber DC
3. Self Bias
Gambar 2.5 Rangkaian Self bias sumber DC
4. Voltage Divider Bias
Gambar 2.6 Rangkaian voltage divider bias sumber DC
C. Aplikasi Transistor
1. Class A Amplifier
Amplifier kelas A adalah jenis amplifier di mana transistor (atau perangkat penguat lainnya) selalu beroperasi dalam mode aktif (linear) sepanjang siklus sinyal input. Amplifier kelas A memiliki satu transistor, amplifier ini digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan linieritas tinggi dan memiliki daya yang cukup.
Gambar 2.7 Audio amplifier kelas A biasanya dikaitkan dengan linieritas tinggi tetapi efisiensi rendah
Prinsip kerja :
● Transistor dalam Mode Aktif: Dalam amplifier kelas A, transistor tidak pernah sepenuhnya mati (cut-off) atau jenuh (saturation). Ini berarti transistor selalu berada dalam kondisi aktif, memungkinkan arus untuk mengalir terus menerus.
● Arus Bias Tinggi: Amplifier kelas A di-bias dengan arus yang cukup tinggi sehingga sinyal input dapat digeser di sekitar titik operasi yang linear. Ini menghasilkan distorsi yang sangat rendah dan reproduksi sinyal yang sangat akurat.
2. Regulator Power Supply
Power supply dengan regulator adalah sistem yang menyediakan tegangan keluaran stabil meskipun ada variasi dalam tegangan masukan atau beban yang dihubungkan. Regulator bertugas menjaga tegangan output konstan dan melindungi perangkat elektronik yang terhubung dari kerusakan akibat fluktuasi tegangan.
Terdapat 2 jenis regulator daya :
● Regulator Linear
Regulator linear menggunakan komponen aktif seperti transistor atau op-amp untuk membatasi tegangan output. Regulator linear unggul dalam beberapa hal seperti desain yang sederhana, dan noise rendah, akan tetapi memiliki efisiensi yang rendah karena membuang kelebihan daya sebagai panas.
● Regulator Switching
Regulator switching mengubah tegangan input ke bentuk sinyal AC dengan frekuensi tinggi menggunakan switching transistor, kemudian menurunkannya menggunakan transformator, dan akhirnya menstabilkan tegangan output dengan komponen filter. Keunggulan dari regulator switching antara lain efisiensi yang tinggi dan dapat menghasilkan berbagai tegangan output. Kekurangan dari regulator switching adalah memiliki desain yang lebih kompleks, serta bisa menghasilkan noise yang lebih tinggi.
Komentar
Posting Komentar