MODUL 2 TRANSISTOR
MODUL 2
Transistor adalah salah satu komponen fundamental dalam dunia elektronika modern, digunakan secara luas dalam berbagai perangkat elektronik, mulai dari penguat audio, pengendali daya, hingga sirkuit logika digital. Penemuan transistor pada tahun 1947 oleh John Bardeen, Walter Brattain, dan William Shockley menjadi titik awal revolusi teknologi di bidang elektronika. Sebagai komponen semikonduktor aktif, transistor menggantikan penggunaan tabung vakum yang lebih besar, lebih boros daya, dan kurang efisien. Transistor terbuat dari bahan semikonduktor, umumnya silikon atau germanium, yang memiliki kemampuan untuk mengendalikan aliran arus melalui tegangan yang diberikan pada terminalnya.
Transistor dapat dibagi menjadi beberapa jenis, namun dalam praktikum ini, fokus utama adalah pada Bipolar Junction Transistor (BJT), yaitu transistor yang bekerja dengan dua jenis pembawa muatan: elektron dan lubang. Dua tipe utama BJT adalah NPN dan PNP, yang masing-masing memiliki perbedaan dalam hal arah aliran arus dan cara pengoperasiannya. Penggunaan transistor dalam rangkaian elektronika dapat bervariasi mulai dari penguatan sinyal hingga switching arus dalam aplikasi logika digital. Melalui praktikum ini, kita akan mempelajari prinsip kerja transistor serta karakteristiknya dalam rangkaian bias tetap (fixed bias), self bias, dan voltage divider bias, Regulator Power Suplly.
- Mengetahui prinsip kerja transistor.
- Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik dari rangkaian fixed 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.
A. Alat
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. Daerah Operasi 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.
3. Daerah Aktif
Pada kondisi aktif, terjadi sifat-sifat yang diinginkan, dimana:
Hal ini dikarenakan pada emitter menerima forward bias sedangkan pada kolektor
menerima reverse bias.
4. 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
2. Self Bias
3. Voltage Divider Bias
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.
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.
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:
Transistor ini disusun oleh bahan semikonduktor tiga lapis yang terdiri dari dua
bahan tipe N dan satu bahan tipe P.
Transistor ini disusun oleh bahan semikonduktor tiga lapis yang terdiri dari dua
bahan tipe P dan satu bahan tipe N.
A. Daerah Operasi Transistor
menunjukkan daerah kerja transistor, yaitu:
Pada kondisi cutoff, arus basis (IB) = 0 dan arus kolektor (IC) = 0, hal ini
dikarenakan pada emitter dan kolektor menerima reverse bias.
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.
Pada kondisi aktif, terjadi sifat-sifat yang diinginkan, dimana:
menerima reverse bias.
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
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
2. Self Bias
3. Voltage Divider Bias
C. Aplikasi Transistor
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.
● 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.
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