Transistor

Transistor

Gambar 1.Transistor

    Transistor merupakan komponen elektronika yang berfungsi sebagai saklar dan penguat tegangan atau arus listrik. Transistor memiliki 3 buah kaki atau pin yaitu: Collector (C), Emitter (E) dan Basis (B). Posisi kaki-kaki ini berbeda antara transistor satu dengan yang lain walaupun ada juga yang sama.

Jenis-jenis Transistor

 Menurut dari prinsip kerjanya transistor dibagi menjadi dua jenis yaitu; Transistor Bipolar (dwi kutub) dan Transistor Efek Medan (FET – Field Effect Transistor).

1. Transistor Bipolar (Dwikutub)

PNP (Positive Negative Positive)

Simbol PNP

Transistor Bipolar adalah transistor yang paling umum digunakan di dunia elektronika. Transistor ini terdiri dari 3 lapisan material semikonduktor yang terdiri dari dua formasi lapisan yaitu lapisan P-N-P (Positif-Negatif-Positif) dan lapisan N-P-N (Negatif-Positif-Negatif). Sehingga menurut dua formasi lapisan tersebut transistor bipolar dibedakan kedalam dua jenis yaitu transistor PNP dan transistor NPN.

Fungsi dari transistor bipolar itu sendiri adalah sebagai pengatur arus listrik (regulator arus listrik), dengan kata lain transistor dapat membatasi arus yang mengalir dari Kolektor ke Emiter atau sebaliknya (tergantung jenis transistor, PNP atau NPN) berdasarkan pada jumlah arus listrik yang diberikan pada kaki Basis.

Prinsip kerja dari transistor PNP adalah arus akan mengalir dari emitter menuju ke kolektor jika pada pin basis dihubungkan ke sumber tegangan. Arus yang mengalir ke basis harus lebih kecil daripada arus yang mengalir dari emitor ke kolektor, oleh sebab itu maka ada baiknya jika pada pin basis dipasang sebuah resistor. Dengan kata lain, transistor PNP hidup ketika tegangan basis lebih rendah daripada tegangan emitter. Tanda panah pada symbol diletakkan pada emitter dan menuju ke dalam.

a)   Mencari kaki basis

1)   Atur multimeter  pada skala 1 ohm

2)   Menggunakan probe merah sebagai titik acuan.

3)   Misalkan probe merah pada kaki 1 dan probe hitam dipindahkan pada kaki 2 dan kaki 3, jika jarum pada multimeter terjadi penyimpangan, maka kaki 1 adalah basis karena mengacu pada probe merah.

b)   Mencari kaki kolektor dan emitor.

Setelah mengetahui kaki basis, maka dapat dicari kaki kolektor dan emitor, apabila kaki 1 adalah basis kemudian atur multimeter pada pengukuran 10K ohm dan kaki 2 mendapat probe merah dan kaki ke 3 mendapat probe hitam, selanjutnya jika jarum pada multimeter bergerak maka kaki ke 2 adalah emitter, sementara kaki ke 3 adalah kolektor.

   NPN (Negative Positive Negative)

Simbol NPN

Arus yang mengalir dari basis harus lebih kecil daripada arus yang mengalir dari kolektor ke emitor, oleh sebab itu maka ada baiknya jika pada pin basis dipasang sebuah resistor. Dengan kata lain, transistor NPN hidup ketika tegangan basis lebih tinggi daripada tegangan emitter. Tanda panah dalam symbol diletakkan pada kaki emitter dan menunjuk ke luar.

a.     Mencari kaki basis

1)     Atur multimeter pada skala 1  ohm.

2)     Menggunakan probe hitam sebagai titik acuan.

3)     Misalkan probe hitam pada kaki 2 dan probe merah dipindahkan pada kaki 1 dan pada kaki 3, kemudian jarum pada multimeter bergerak ke kanan, maka kaki 2 adalah basis.

b.      Mencari kaki emitor dan kolektor.

Setelah mengetahui kaki basis, maka kita dapat mencari kaki emitor dan kolektor, apabila kaki 2 adalah kaki basis, maka skala yang harus dipakai pada multimeter adalah x10k, kemudian tempelkan probe htam pada kaki 1 dan probe merah pada kaki 3, jika terjadi penyimpangan jarum pada multimeter,  maka kaki 1 adalah emitor dan kaki 3 adalah kolektor, karena emitor pada transistor NPN acuannya adalah probe hitam.

2. Transistor Efek Medan (Field Effect Transistor (FET))

FET memiliki tiga kaki terminal yang masing-masing diberi nama Drain (D), Source (S), dan Gate (G). FET beroperasi dengan cara mengendalikan aliran elektron dari terminal Source ke Drain melalui tegangan yang diberikan pada terminal Gate. 

Jenis-jenis transistor

§  MOSFET (Metal–Oxide–Semiconductor FET, FET Semikonduktor–Oksida–Logam) menggunakan isolator (biasanya SiO₂) di antara gerbang dan badan.

§  JFET (Junction FET, FET Pertemuan) menggunakan sambungan p-n yang dipanjar terbalik untuk memisahkan gerbang dari badan.

§  MESFET (Metal–Semiconductor FET, FET Semikonduktor–Logam) menggantikan sambungan p-n pada JFET dengan sawar Schottky, digunakan pada GaAs dan bahan semikonduktorlainnya.

§  HEMT (High Electron Mobility Transistor, Transistor Pergerakan Elektron Tinggi), juga disebut HFET (heterostructure FET, FET Struktur Campur). Material celah-jalur-lebar yang dikurangi penuh membentuk isolasi antara gerbang dan badan.

§  IGBT (Insulated-Gate Bipolar Transistor, Transistor Dwikutub Gerbang-Terisolasi) adalah peranti untuk pengendali daya tinggi. Ini mempunyai struktur mirip sebuah MOSFET yang digandengkan dengan kanal konduksi utama yang mirip transistor dwikutub. Ini sering digunakan pada tegangan operasi cerat-ke-sumber antara 200-3000 V. MOSFET daya masih merupakan peranti pilihan utama untuk tegangan cerat-ke-sumber antara 1-200 V.

§  FREDFET (Fast Reverse/Recovery Epitaxial Diode FET, FET Dioda Epitaksial Cepat Balik/Pulih) adalah sebuah FET yang didesain khusus untuk memberikan kecepatan pemulihan (pematian) yang sangat cepat dari dioda badan.

§  ISFET (Ion-Sensitive FET, FET Sensitif-Ion) digunakan untuk mengukur konsentrasi ion pada larutan, ketika konsentrasi ion (seperti pH) berubah, arus yang mengalir melalui transistor juga berubah.

§  DNAFET adalah FET khusus yang berfungsi sebagai sebuah biosensor, dengan menggunakan gerbang yang dibuat dari molekul salah satu helai DNA untuk mendeteksi helaian DNA yang cocok.

Syarat transistor sebagai penguat tegangan

Transistor adalah komponen dasar untuk sistem penguat, untuk bekerja sebagai penguat, transistor harus berada dalam kondisi aktif. Kondisi aktif dihasilkan dengan memberikan bias pada transistor. Bias dapat diberikan dengan memberikan arus yang konstan pada basis atau pada kolektor.  Pada dasarnya kerja sebuah penguat adalah mengambil masukan (input) mengolahnya dan mengolahnya dan menghasilkan keluaran (output) yang besarnya sebanding dengan masukan.

Syarat transistor sebagai saklar

Dari sekian banyak kegunaan transistor dalam rangkaian elektronika, salah satunya adalah sebagai saklar. Syarat agar transistor berfungsi sebagai saklar adalah daerah kerja transistor harus berada dalam kondisi tersumbat (cut off). Transistor sebagai saklar mepunyai dua kondisi yang bergantian, yaitu kondisi “tertutup” pada saat saturasi dan kondisi “terbuka’’ pada saat cut off.