elektro

Cara dan Prinsip Kerja Transistor serta Perhitungannya

Seiring dengan perkembangan teknologi yang semakin canggih, komponen transistor juga mengalami perkembangan yang jauh lebih komplek yang dipadukan dan terintegrasi. Secara umum,...

Written by arga · 3 min read >
cara kerja transistor

Seiring dengan perkembangan teknologi yang semakin canggih, komponen transistor juga mengalami perkembangan yang jauh lebih komplek yang dipadukan dan terintegrasi. Secara umum, prinsip kerja sebuah transistor adalah sebuah perangkat yang memutuskan dan mengalirkan arus listrik tanpa adanya bagian mekanik penggerak. Namun, secara teknik cara kerja sebuah transistor lebih luas dari itu.

Cara / Prinsip Kerja Transistor

Sebuah Transistor dapat mengalirkan arus listrik atau menguatkan tegangan dikarenakan memiliki tiga elektroda yakni

  • Basis (Dasar),
  • Emitor (Pemancar) dan
  • Kolektor (Pengumpul).

Secara umum, komponen transistor dibagi dalam dua ketegori utama, diantaranya BJT (Bipolar Junction Transistor) atau juga FET (Field Effect Transistor).

Cara Kerja Transistor BJT (Bipolat Junction Transistor)

bipolar transistor
teknik elektronika.com

Bipolar Junction Transistor atau BJT merupakan komponen semikonduktor yang terdiri dari tiga terminal atau kaki semikonduktor yaitu; basis, kolektor, dan emitor. Transistor ini kerap digunakan sebagai penguatan sinyal listrik pada saklar digital.

Umumnya kaki atau terminal basis dan emitor mempunyai tegangan listrik sebesar 0,5 hingga 0,7 yang artinya memerlukan tegangan listrik minimal antara 0,5 hingga 0,7 volt sebagai pembuat arus listrik mengalir melewati kaki emitor ke basis (basis ke emitor) dan kolektor ke basis (basis ke kolektor).

prinsip kerja transistor BJT

Secara teknis, prinsip kerja sebuah transistor BJT merupakan komponen aktif dengan tiga terminal yang berasal dari bahan semi konduktor.berbeda sehingga dapat bertindak sebagai isolator atau konduktor dengan menggunakan tegangan maupun sinyal yang kecil.

Cara Kerja Transistor FET (Field Effect Transistor)

prinsip kerja transistor FET

FET merupakan sebuah transistor yang menggunakan tegangan pada terminal inputnya. Dalam istilah elektronika, hal ini disebut dengan gerbang, gerbang inilah yang mengendalikan arus yang mengalir melalui kaki terminal transistor dan menghasilkan arus keluar yang sebanding dengan tegangan input. Sehingga transistor ini juga disebut sebagai transistor yang bisa mengatur tegangan.

Transistor ini memiliki tiga kaki terminal semikonduktor searah. Secara konstruksi maupun karakteristik, transistor FET tidak jauh berbeda dengan transistor BJT, yakni efisiensi kerja yang tinggi, praktis, tahan lama, lebih murah, serta dapat digunakan pada sebagian besar semua perangkat elektronika yang ada saat ini dan juga bisa menggantikan fungsi transistor BJT.

Untuk bentuk dan ukuran, transistor FET lebih kecil dari BJT dengan konsumsi daya yang lebih kecil serta disipasi daya (perubahan tenaga listrik menjadi tenaga panas per satuan waktu) yang rendah. Sehingga menjadikan transistor ini sering diguankan dalam rangkaian logika digital.

Karakteristik Transistor BJT dan Transistor FET

Transistor BJT maupun FET memiliki prinsip kerja yang sama, namun dengan karakteristik yang berbeda, diantaranya adalah sebagai berikut :

  1. Konversi

Transistor BJT mengkonversikan arus menjadi arus, sementara untuk transistor FET mengkonversikan tegangan menjadi arus.

  1. Arus Input

Pada transiustor BJT memerlukan arus input, sedangkan pada transistor FET tidak membutuhkan arus input.

  1. Input/Output

Biasanya pada transistor BJT, hubungan input/outputnya linier, akan tetapi juga tidak linier untuk jenis sinyal yang besar atau bertegangan tinggi. Hal ini dapat menyebabkan distorsi pada sinyal yang besar yang diteruskan pada transistor FET.

  1. Kecepatan

Transistor FET memiliki kemampuan proses saklar atau switching yang lebih cepat dibandingkan dengan transistor BJT, akan tetapi kedua jenis transistor ini masih cukup untuk memenuhi kebutuhan kebanyakan besar aplikasi rangkaian elektronika.

  1. Resistor Input

Untuk transistor FET tidak membutuhkan sebuah komponen resistor di depan kaki terminal gatenya, hal ini yang membuat rangkaian jauh lebih sederhana.

  1. Tahanan/Hambatan Output

FET memiliki tahanan atau hambatan output yang sangat rendah ketika dalam keadaan aktif yang umumnya kurang dari 1 ohm. Hal ini menjadikan komponen ini sangat cocok digunakan dalam rangkaian saklar transistor.

Berdasarkan bahan baku semikonduktor yang digunakan, transistor terbagi menjadi silikon dan germanium). Selain itu transistor dapat dibagi menjadi beberapa klasifikasi, antara lain :

  1. Transistor Frekuensi Rendah, yang memiliki cara kerja khusus untuk aplikasi audio dan frekuensi rendah (dibawah 100 kHz)
  2. Transistor Frekuensi Tinggi, pada prinsip kerja transistor ini dirancang khusus untuk aplikasi radio dan freskuensi wideband (100 kHz dan di atas).
  3. Transistor Power atau Daya, Transistoe jenis ini bekerja pada tingkat daya yang signifikan (perangkat ini dibagi menajdi jenis audio dan frekuensi radio).
  4. Transistor Switching/Saklar. Transistor ini beroperasi untuk aplikasi switching (termasuk switching daya atau power).
  5. Transistor Low Noise, Transistor jenis ini berkarasteristik low-noise dan biasanya digunakan untuk sinyal amplitudo rendah.
  6. Transistor Tegangan Tinggi, untuk transistor jenis ini dibuat untuk rangkaian elektronika yang memiliki tegangan tinggi
  7. Transistor Driver, suatu transistor yang beroperasi pada daya dan tegangan tingkat menengah.

Dalam pemakaiannya sendiri, ada beberapa istilah yang sering dijumpai saat menggunakan transistor sebagai saklar, diantaranya seperti kondisi aktif atau daerah aktif, kondisi breakdown, kondisi jenuh dan kondisi cut off.

kondisi transistorKondisi Aktif

Pada kondisi ini transistor mengalirkan arus listrik dari kolektor ke emitor meskipun dalam dalam kondisi atau proses penguatan sinyal. Hal ini bisa terlihat ketika anda mengukur sinyal yang keluar dari transistor tersebut saat tidak berbentuk cacat, misalnya berbentuk sinyal sinus, kotak, segitiga, dan sebagainya tanpa cacat.

Kondisi Jenuh

Sebuah kondisi dimana sebuah transistor ketika Vce=) Volt sampai 0-7 Vlot. ( jenis transistor silikon)

Kondisi Breakdown

Secara etimologi kondisi breakdown merupakan kondisi dimana arus atau tegangan yang melewatinya melebihi kapasitas maksimum. Kondisi ini terbilang sangat berbahaya dan transistor tidak boleh dalam kondisi tersebut karena bisa menyebabkan kerusakan pada transistor. Umumnya, kondisi berbahaya ini bertegangan VCE>40 Volt dan arus yang melewati transistor meningkat dengan cepat.

Analogi Prinsip Kerja Transistor sebagai Pengaturan Aliran Air :

analogi transistorAliran air dari C ( Colector) ke E ( Emitor) diatur oleh arus B (basis)

  • Sumber air dari Titik C menuju ke Tiitk E jika B diberi sedikit aliran air untuk membuka keran.
  • Aliran dari titik C ke E merupakan kelipatan aliran air B, misal aliran C ke E 10 x lipat aliran B. ( contoh dari B kita aliri 1 liter/detik maka dari C ke E akan mengalir air 10 Liter/detik, jika aliran air sebesar  100 liter/detik maka dari C ke E akan mengalir 1000 liter/detik, dan seterusnya)
  • Aliran air C ke E harus memiliki batas maksimus ( misal 10.000 liter/detik).
  • Aliran air C ke E dikatakan “OFF” jika tidak ada aliran B yang membuka keran.
  • Sementara Aliran air C ke E secara maksimum ( 10000 liter/detik) disebut “ON” atau saturasi.

Perhitungan

  • Kelipatan arus transistor = hFE. (misal hFE = 400, arus Basis = 1mA). Maka disini arus yang mengalir dari C ke E = 1 mA x 40 = 400 mA.
  • Arus maksimum dari titik C ke E berbeda- beda tergantung dari jenis transistor. Misal 500 mA atau ( lc max = 500 mA.
  • Bila tidak ada arus yang mengalir di titik B ( lb=0 ), maka tidak ada arus juga yang mengalir dari C ke E, ( disebut CUTOFF).
  • Bila arus B ( lb L kita ganti ganti besarnya, maka arus dari titik C ke E juga akan ikut berganti-ganti.
  • Bila arus di B ( lb) diperbesar terus, maka akan ada batasnya arus C ke E yang mencapai maksimum ( disebut saturasi)
  • Lc = hFE x lb

Demikianlah bagaimana proses dan prinsip kerja sebuah komponen transistor. Semoga bermanfaat dan memudahkan anda dalam belajar.

pengertian turbin

Macam Macam Turbin Beserta Penjelasannya

arga in elektro
  ·   3 min read

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *