Transistor

BAB III

TRANSISTOR

1. Pendahuluan   

Secara umum ada 2 macam jenis transistor :

1.   Bipolar  adalah transistor yang membawa muatan listrik berupa hole dan e^-. Transistor bipolar ada dua tipe yaitu NPN dan PNP dengan simbol seperti gambar 1.1.

(a)	(b)

Gambar 1.1 Simbol Transistor  tipe (a) NPN dan (b) PNP

2.   Unipolar adalah transistor yang membawa muatan listrik berupa hole atau e^-. Transistor unipolar ada dua tipe yaitu channel n dan Channel p dengan simbol seperti gambar 1.2.

(a)	(b)

Gambar 1.2 Simbol Transistor  tipe (a) Channel n dan (b) Channel p

         Lebih rinci ada macam-macam transistor seperti blok diagram gambar 1.3

Gambar  1.3 Blok diagram macam-macam Transistor

2. Transistor PNP dan   NPN

Transistor NPN merupakan persambungan tiga susunan lapisan bahan semikonduktor yaitu bahan n, bahan p, dan bahan n sedangkan transistor PNP merupakan persambungan tiga susunan lapisan bahan semikonduktor yaitu bahan p, bahan n, dan bahan p seperti gambar 2.1.

(a)	(b)

Gambar 2.1 Konstruksi Transistor (a) PNP (b) NPN

Adapun aliran majority carriers dan minority carriers pada transistor PNP adalah seperti gambar 2.2.                  

Gambar 2.2 Aliran majority carriers dan minority carriers pada transistor PNP

Elektron dari emitter diteruskan ke basis adalah sangat kecil sekali karena basis sangat tipis sehingga elektron butuh waktu untuk berdiffusi ke dalam kolektor dan kemudian elektron diteruskan ke tegangan positif dari baterai. Sehingga persamaan arus memakai hukum Kirchoff tentang arus yakni arus masuk sama dengan arus keluar jadi  I_E = I_C + I_B.

Gambar 2.3 Arah arus pada transistor NPN

Transistor dapat dibuat dalam tiga konfigurasi yaitu Common Emitter (CE),  Common Collector (CC) , Common Base (CB). Common Emitter adalah memakai bersama kaki Emitter antara Input dan output seperti gambar 2.4

(a)	(b)

Gambar 2.4 Konfigurasi Common Emitter (a) Transistor NPN (b) Transistor PNP

Pada kurva karakteristik input dimana semakin besar V_BE maka semakin besar I_B. Pada kurva karakteristik output dibagi tiga operasi yaitu:

1.   daerah saturasi (saturation region) yang artinya  output menjadi cacat, 

2.  daerah aktif (active ragion) yang artinya output tidak cacat asalkan arus I_B berfluktuasi masih dalam daera aktif.

3.   Daerah cutoff yang artinya output akan terpotong. 

(a)	(b)

Gambar 2.5 Karakteristik I-O CE (a) Karakteristik Input (b) karakteristik output

3. Garis beban DC dan garis beban AC    

Ada dua macam garis beban, yaitu:

1.   Dengan pemberian bias DC maka didapatkan kurva garis beban DC seperti gambar 3.1

(a)	(b)

Gambar 3.1 (a) Bias DC dan (b) garis beban DC

2.   Dengan pemberian bias AC maka didapatkan kurva garis beban AC seperti gambar 3.2

(a)	(b)

Gambar 3.2 (a) Bias AC dan (b) garis beban AC

4. Pemberian bias

Ada 4 macam rangkaian pemberian bias, yaitu:

1.   Fixed bias yaitu, arus bias I_B didapat dari V_CC yang dihubungkan ke kaki B melewati tahanan R seperti gambar 4.1

Gambar 4.1 Rangkaian Fixed bias

          

2.   Emitter-Stabilized Bias adalah rangkaian Fixed bias yang ditambahkan tahanan R_E seperti gambar 4.2

Gambar 4.2 Rangkaian Emitter-Stabilized Bias

maka,

  

sehingga tahanan R_E kalau dilihat dari input untuk mencari arus I_B adalah sebesar (β+1)R_E.

3.   Self Bias adalah arus input didapatkan dari pemberian tegangan input VBB seperti gambar 4.3.

Gambar 4.3 Rangkaian Self Bias

Dengan menggunakan hukum KVL, didapat,

Untuk mencari arus I_B maka dilakukan perubahan rangkaian dengan memakai metoda thevenin sehingga menghasilkan rangkaian pengganti seperti gambar 4.4.

dimana,

5. Contoh Soal

Tentukan tegangan bias dc V_ce dan arus I_c dari konfigurasi voltage-divider pada gambar 63.

Solusi :

 

Gambar 5.1 Rangkaian voltage-divider

Referensi :

1.   Boylestad, R. and Nashelsky, L., 1999, “Electronic Devices and Circuit Theory”, Prentice Hall, New Jersey.

2.  Hayt, W. H. and Neudeck, G. W., “Electronic Circuit Analysis and Design”, Houghton Mifflin Company, Boston.

3.  Coughlin, R. F. and Driscoll F. F., 1985, “Operational Amplifiers and Linear Integrated Circuits”, Prentice Hall, New Jersey.

4.  Paynter, R. T.,1997, ”Introductory Electronic Devices and Circuits”, Prentice Hall, New Jersey.

5. Malvino, 1985, “ Aproksimasi Rangkaian Semikonduktor: Pangantar Transistor dan Rangkaian Terpadu”, Penerbit Erlangga.

6.  Mike Tooley, 2002, “ Rangkain Elektronika: Prinsip dan Aplikasi”, Penerbit Erlangga

7.  Darwison, 2008, “Diktat Elektronika Analog”, Teknik Elektro – Unand, Padang.

8.  Darwison, 2011, “Diktat Dasar Elektronika”, Teknik Elektro – Unand, Padang. 

9.  Darwison, 2011, “Panduan Praktikum Dasar Elektronika Digital”, Teknik Elektro – Unand, Padang.

   

5. HTML (Download Disini)

6. Rangkaian (Download Disini)