TRANSISTOR

BAB 3. Transistor

Transistor

1.PENDAHULUAN

Assalamuallaikum wr.wb. pengunjung sekalian...

Materi yang  saya posting kali ini merupakan materi mata kuliah Elektronika jurusan Teknik Elektro , Universitas Andalas.  TP 2016/2017. Dengan dosen pembimbingnya bapak Drawison M.T.

Untuk buku sumber yang saya gunakan yaitu buku "TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA" Jilid 1. yang ditulis oleh dosen mata kuliah saya. yaitu bapak Darwison M.T. yang diterbitkan oleh CV.FERILA dan bekerjasama dengan Fakultas Teknik Yniversitas Andalas. Dengan nomor ISBN : 978-602-9487-07-7.

Shockley berhasil menyusun teori mengenai transistor persambungan dalam tahun1949 dan piranti yang pertama dihasilkan dalam tahun 1951.

Secara umum ada 2 macam jenis transistor :

1.1 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

Gambar 1 Simbol Transistor Tipe NPN dan PNP

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

Gambar 2 Simbol Transistor Tipe Saluran N dan Saluran P

Lebih rinci ada macam-macam transistor seperti blok diagram gambar 3

 

Gambar 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 4

 Gambar 4 Konstruksi Transistor (a) PNP (b) NPN

Gambar 5 Aliran majority carriers dan minority carriers pada transistor PNP

  Dari gambar 5 dapat dibuatkan arah arus seperti gambar 6. 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  IE = IC + IB.

                          Gambar 6 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 7

 

 Gambar 7 Konfigurasi Common Emitter (a) Transistor NPN (b) Transistor PNP

Adapun karakteristik Input-Output transistor  konfigurasi Common Emitter adalah seperti gambar 8. Pada kurva karakteristik input dimana semakin besar VBE maka semakin besar IB dimana VBE maksimum untuk Si adalah 0,7 Volt dan Ge adalah 0,3 Volt. 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 IBberfluktuasi masih dalam daera aktif.

3.   Daerah cutoff yang artinya output akan terpotong. 

 

Gambar 8 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 9

Gambar 9 (a) Bias DC dan (b) garis beban DC

Video garis beban DC transisttor npn

2.   Dengan pemberian bias AC maka didapatkan kurva garis beban AC seperti gambar 10

  

 

Gambar 10 (a) Bias AC dan (b) garis beban AC



Video garis beban AC transisttor npn

Video garis beban AC transisttor npn

4. Pemberian bias

Ada 4 macam rangkaian pemberian bias, yaitu:

1.   Fixed bias yaitu, arus bias IB didapat dari VCC yang dihubungkan ke kaki B melewati tahanan R seperti gambar 11.

 

Gambar 11 Rangkaian Fixed bias

  

2.   Emitter-Stabilized Bias adalah rangkaian Fixed bias yang ditambahkan tahanan RE seperti gambar 12.

   

 

Gambar 12 Rangkaian Emitter-Stabilized Bias

Video Rangkaian Emitter-Stabilized Bias

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

3.   Self Bias adalah arus input didapatkan dari pemberian tegangan input VBB seperti gambar 13.

 

Gambar 13 Rangkaian Self Bias

                                       Video Rangkaian Self Bias transistor pnp

     4. Voltage-divider Bias adalah arus bias didapatkan dari tegangan di R2 dari hubungan VCC seri dengan R1 dan R2 seperti gambar 14.

Untuk mencari arus IB maka dilakukan perubahan rangkaian dengan memakai metoda thevenin sehingga menghasilkan rangkaian pengganti seperti gambar 15. Dimana,

Gambar 14 Rangkaian Voltage-divider Bias

Gambar 15 Rangkaian pengganti Voltage-divider Bias

5. Contoh :

Tentukan tegangan bias dc Vce dan arus Ic dari konfigurasi voltage-divider pada gambar 63.

Solusi :

Video Voltage-divider Bias

DAFTAR PUSTAKA

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, 2010, “Diktat Dasar Elektronika”, Teknik Elektro – Unand, Padang.

9.    Darwison, 2010, “Panduan Praktikum Dasar Elektronika Digital”, Teknik Elektro – Unand, Padang.

 

8. Link Download [kembali]

Rangkaian simulasi dapat didownload disini

File Html Materi diatas dapat didownload disini

Video Rangkaian diatas dapat didownload disini