Tugas Pendahuluan Modul 2 Transistor
1. Apa yang dimaksud dengan transistor?
Jawab :
Transistor merupakan sebuah komponen yang dapat dijadikan sebagai penguat, pemutus, dan penyambung arus (switching). Bukan hanya tiga hal itu saja, transistor juga sebagai stabilitas tegangan serta modulasi sinyal. Transistor umumnya memiliki tiga kaki atau terminal yaitu Basis, Emitor, dan Kolektor dengan terdapat warna atau ciri. Transistor memiliki lima jenis yaitu Bipolar (BJT), Field Effect (FET), Single Electron, Insulate Gate Bipolar, dan Giant Transistor (GTR).
Berikut ini adalah jenis-jenis Transistor :
1. Transistor Bipolar (BJT)
Transistor Bipolar adalah Transistor yang struktur dan prinsip kerjanya memerlukan perpindahan muatan pembawanya yaitu electron di kutup negatif untuk mengisi kekurangan electon atau hole di kutub positif. Bipolar berasal dari kata “bi” yang artinya adalah “dua” dan kata “polar” yang artinya adalah “kutub”. Transistor Bipolar juga sering disebut juga dengan singkatan BJT yang kepanjangannya adalah Bipolar Junction Transistor.
2. Transistor Efek Medan (Field Effect Transistor)
Transistor Efek Medan atau Field Effect Transistor yang disingkat menjadi FET ini adalah jenis Transistor yang menggunakan listrik untuk mengendalikan konduktifitasnya. Yang dimaksud dengan Medan listrik disini adalah Tegangan listrik yang diberikan pada terminal Gate (G) untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan pada terminal Drain (D) ke terminal Source (S). Transistor Efek Medan (FET) ini sering juga disebut sebagai Transistor Unipolar karena pengoperasiannya hanya tergantung pada salah satu muatan pembawa saja, apakah muatan pembawa tersebut merupakan Electron maupun Hole.
2. Apa perbedaan antara transistor PNP dan NPN?
Jawab :
1. Transistor NPN
Transistor jenis NPN berfungsi sebagai sakelar atau penguat dalam rangkaian elektronik.
Untuk berfungsi sebagai sakelar, transistor NPN akan aktif (ON) ketika input tegangan di kaki basis (Lb) melebihi tegangan ambang (0,7 V). Pada saat itu, arus akan mengalir dari kolektor ke emitor (Lc).
Sebaliknya, jika input di kaki basis diturunkan hingga dibawah tegangan ambang, transistor NPN akan mati (OFF) dan arus yang mengalir dari kolektor ke emitor perlahan akan berhenti.
Prinsip kerja inilah yang memungkinkan transistor NPN berfungsi sebagai sakelar atau switch.
Untuk berfungsi sebagai penguat, transistor NPN mengakumulasi arus dari input di kaki kolektor dan input di kaki basis.
Dengan menaikkan tegangan di kaki basis, output yang keluar dari kaki emitor akan menguat. Dalam prakteknya, transistor NPN sering digunakan dalam rangkaian penguat sinyal dan daya.
Dalam aplikasi daya, transistor NPN dapat digunakan sebagai pengontrol daya pada motor, lampu, dan perangkat listrik lainnya.
2. Transistor PNP
Transistor PNP bekerja secara berbeda dengan transistor NPN. Pada transistor PNP, transistor akan aktif atau ‘ON’ bukan ketika sinyal input diberikan pada kaki basis, tetapi saat arus mengalir keluar dari kaki basis menuju ground.
Saat transistor PNP aktif, arus akan mengalir dari kaki kolektor ke kaki emitor.
Namun, penggunaan transistor PNP sebagai switch memang agak sulit, sehingga transistor jenis ini tidak terlalu populer dibandingkan dengan transistor NPN.Sebab itu, transistor NPN lebih banyak diminati dalam aplikasi yang membutuhkan penggunaan switch3. Jelaskan prinsip kerja dari transistor!
jawab :
a. Prinsip kerja transistor PNP
Arus mengalir dari emitor menuju kolektor. Dibandingkan NPN, pada PNP terjadi hal sebaliknya ketika arus mengalir pada kaki basis, maka transistor tidak bekerja. Arus akan mengalir apabila kaki basis diberi sambungan ke ground (-) hal ini akan menginduksi arus pada kaki emitor ke kolektor. Jika basis dihubungkan diberi tegangan maka arus basis harus lebih kecil dari arus yang mengalir dari emitor ke kolektor. Penggunaan transistor jenis ini mulai jarang digunakan. Dibanding dengan NPN, transistor jenis PNP mulai sulit ditemukan dipasaran. Transistor jenis PNP adalah transistor negatif dimana akan dapat bekerja mengalirkan arus listrik jika basis dialiri arus negative (-)
b. Prinsip kerja transistor NPN
Prinsip kerja transistor NPN adalah arus mengalir dari kolektor menuju emitor. Jika basis dihubungkan diberi tegangan maka arus basis harus lebih kecil dari arus yang mengalir dari kolektor ke emitor. Untuk mengalirkan arus tersebut dibutuhkan sambungan ke sumber positif (+) pada kaki basis. Ketika basis diberi tegangan, hingga dititik saturasi, maka akan menginduksi arus dari kaki kolektor ke emitor. Dan transistor akan aktif jika arus yang melalui basis berkurang, maka arus yang mengalir pada kolektor ke emitor akan berkurang, hingga titik cutoff. Penurunan ini sangatlah cepat karena perbandingan penguatan yang terjadi antara basis dan kolektor melebihi 200 kali. Transistor jenis NPN adalah transistor positif dimana akan dapat bekerja mengalirkan arus listrik jika basis dialiri arus positf (+)
Transistor PNP bekerja secara berbeda dengan transistor NPN. Pada transistor PNP, transistor akan aktif atau ‘ON’ bukan ketika sinyal input diberikan pada kaki basis, tetapi saat arus mengalir keluar dari kaki basis menuju ground.
Saat transistor PNP aktif, arus akan mengalir dari kaki kolektor ke kaki emitor.
a. Prinsip kerja transistor PNP
Arus mengalir dari emitor menuju kolektor. Dibandingkan NPN, pada PNP terjadi hal sebaliknya ketika arus mengalir pada kaki basis, maka transistor tidak bekerja. Arus akan mengalir apabila kaki basis diberi sambungan ke ground (-) hal ini akan menginduksi arus pada kaki emitor ke kolektor. Jika basis dihubungkan diberi tegangan maka arus basis harus lebih kecil dari arus yang mengalir dari emitor ke kolektor. Penggunaan transistor jenis ini mulai jarang digunakan. Dibanding dengan NPN, transistor jenis PNP mulai sulit ditemukan dipasaran. Transistor jenis PNP adalah transistor negatif dimana akan dapat bekerja mengalirkan arus listrik jika basis dialiri arus negative (-)
b. Prinsip kerja transistor NPN
Prinsip kerja transistor NPN adalah arus mengalir dari kolektor menuju emitor. Jika basis dihubungkan diberi tegangan maka arus basis harus lebih kecil dari arus yang mengalir dari kolektor ke emitor. Untuk mengalirkan arus tersebut dibutuhkan sambungan ke sumber positif (+) pada kaki basis. Ketika basis diberi tegangan, hingga dititik saturasi, maka akan menginduksi arus dari kaki kolektor ke emitor. Dan transistor akan aktif jika arus yang melalui basis berkurang, maka arus yang mengalir pada kolektor ke emitor akan berkurang, hingga titik cutoff. Penurunan ini sangatlah cepat karena perbandingan penguatan yang terjadi antara basis dan kolektor melebihi 200 kali. Transistor jenis NPN adalah transistor positif dimana akan dapat bekerja mengalirkan arus listrik jika basis dialiri arus positf (+)
4. Jelaskan jenis-jenis daerah operasi transistor!
a. Saturasi
Ketika transistor berada di daerah saturasi tegangan basis lebih besar daripada tegangan di emitor atau VB > VE. Dengan demikian, basis-emitor dalam mode bias maju. Sementara itu, pada basis memiliki tegangan lebih besar dari kolektor atau VB > VC. Artinya, basis-kolektor juga dalam mode bias maju. Dalam daerah saturasi VCE = 0.
b. Daerah aktif
Pada saat transistor berada di daerah aktif maka tegangan di basis akan lebih besar dari tegangan di emitor atau VB > VE, dan VBE harus lebih dari 0,6 V atau harus sama dengan 0,6 V atau dapat juga ditulis VBE ≥ 0,6 V. Jadi, ketika semua kriteria itu terpenuhi maka transistor berada di daerah aktif. Dengan demikian, persimpangan emitor-basis dalam mode bias maju, dan karena kolektor memiliki tegangan lebih besar daripada basis maka persimpangan basis-kolektor dalam mode bias mundur. Dalam daerah aktif VCE akan berada di antara 0 dan VCC, atau padat ditulis 0 < VCE < VCC.
c. Daerah Cutoff
Selama di daerah cutoff emitor memiliki lebih besar tegangan daripada basis. Jadi, VB < VE atau sama halnya VBE < 0,6 V. Artinya, transistor dalam keadaan off. Dalam hal ini, persimpangan (junction) basis-emitor dalam mode bias mundur. Kemudian, pada tegangan kolektor akan lebih besar daripada basis sehingga membuat persimpangan basis-kolektor juga dalam keadaan bias mundur.
Ketika kedua persimpangan berada dalam bias mundur berarti transistor berada di daerah cutoff atau transistor dalam keadaan off (mati). Selama daerah cutoff maka besarnya tegangan kolektor-emitor sama dengan besarnya tegangan suplai kolector (VCC) atau dapat ditulis VCE = VCC. Sementra itu, arus yang mengalir di kolektor kira-kira 0 A, walaupun mungkin kolektor memiliki tegangan kecil, tetapi jika pun itu ada maka besarnya arus yang mengalir hanya sebesar nano amp atau sangat dekat dengan 0 A.
5. Jelaskan jenis-jenis bias transistor!
- Fixed Bias
Fixed bias, juga dikenal sebagai bias titik tetap, adalah jenis bias transistor di mana titik kerja transistor ditentukan oleh sumber tegangan eksternal yang tetap. Ini adalah metode bias yang sederhana dan paling umum digunakan. Dalam fixed bias, transistor dihubungkan ke sumber tegangan tetap melalui resistor basis (RB). Bias ini tidak memiliki kompensasi terhadap perubahan suhu atau karakteristik transistor, sehingga harus hati-hati dirancang agar stabil dalam berbagai kondisi.
- Self Bias
Self bias, juga dikenal sebagai bias emitter sendiri, adalah jenis bias transistor di mana resistor emitter (RE) digunakan untuk menghasilkan tegangan basis-emosi yang stabil. Pada bias self, resistor emitter (RE) dihubungkan ke emitter transistor dan biasanya memiliki nilai yang lebih besar daripada resistor basis (RB). Resistor emitter menyebabkan tegangan basis-emosi menjadi sekitar 0,6 hingga 0,7 Volt (untuk transistor silikon), yang membuatnya lebih stabil dibandingkan dengan fixed bias. Namun, self bias masih memiliki beberapa kerentanannya terhadap perubahan suhu.
- Voltage Divider Bias
Voltage divider bias, juga dikenal sebagai bias pemisah tegangan, adalah jenis bias transistor yang menggunakan pembagi tegangan dengan dua resistor untuk menentukan titik kerja transistor. Pada bias ini, transistor dihubungkan ke sumber tegangan melalui dua resistor, yaitu resistor basis (RB) dan resistor kolektor (RC). Nilai-nilai resistor RB dan RC dipilih dengan cermat sehingga transistor beroperasi pada titik kerja yang stabil. Bias ini memberikan stabilitas yang baik terhadap perubahan suhu dan karakteristik transistor. Kelemahan dari bias pemisah tegangan adalah bahwa daya yang dibuang pada resistor RC bisa cukup besar.
Rangkaian :
a. Fixed Bias sumber DC
prinsip kerja :
Dari input Vcc sebesar 12 V akan mengalir arus melalui R2 lalu ke kaki base menuju ke kaki emitter dan menuju ground, arus juga akan melalui R1 lalu menuju kaki kolektor menuju ke kaki emitter dan menuju ground.
b. Self Bias sumber DC
prinsip kerja :
Dari input Vcc sebesar 12 V akan mengalir arus melalui R2 lalu ke kaki base menuju ke kaki emitter lalu melalui R3 dan menuju ground, arus Vcc juga akan melalui R1 menuju kaki kolektor ke kaki emitter lalu melalui R3 dan menuju ground.
c. Voltage Divider Bias sumber DC
prinsip kerja :
Dari input Vcc sebesar 12 V akan mengalir arus melalui R2 ke kaki base lalu ke kaki emitter lalu melalui RE dan menuju ground, arus juga akan mengalir melalui R4 lalu menuju ground. Arus Vcc juga akan melalui R1 menuju kaki kolektor ke kaki emitter mengalir ke RE dan menuju ground
a. video fixed bias
b. video self bias
c. video voltage divider bias
File Rangkaian Voltage Divider Bias
File video rangkaian Fixed Bias
Komentar
Posting Komentar