TP modul 2 ( Transistor )
1. Apa yang dimaksud dengan transistor?
jawab:
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus, stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, di mana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.
Pada umumnya, transistor
memiliki 3 terminal, yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektor (C). Tegangan
yang di satu terminalnya misalnya Emitor dapat dipakai untuk mengatur arus dan
tegangan yang lebih besar daripada arus input (Masukan) Basis, yaitu pada keluaran
tegangan dan arus output (keluaran) dari Kolektor.
Transistor merupakan komponen
yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog,
transistor digunakan dalam penguat.
Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil
(stabilisator) dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian digital,
transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan
tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga
berfungsi sebagai gerbang logika,
memori dan fungsi rangkaian-rangkaian lainnya.
2. Apa perbedaan antara transistor PNP dan NPN?
jawab :
Transistor PNP dan NPN adalah dua jenis transistor
yang memiliki perbedaan dalam struktur, polaritas, dan arah aliran arus.
Berikut adalah perbedaan antara keduanya:
1. Struktur
·
Transistor PNP : Pada transistor PNP, ada dua lapisan
semikonduktor tipe P (positif) yang berdampingan, dengan satu lapisan
semikonduktor tipe N (negatif) yang terletak di antara keduanya. Struktur ini
menghasilkan transistor PNP.
·
Transistor NPN : Pada transistor NPN, ada dua lapisan
semikonduktor tipe N (negatif) yang berdampingan, dengan satu lapisan
semikonduktor tipe P (positif) yang terletak di antara keduanya. Struktur ini
menghasilkan transistor NPN.
2. Polaritas
·
Transistor PNP : Dalam transistor PNP, basis transistor positif
(P), sedangkan emitor dan kolektor negatif (N). Arus bergerak dari basis ke
emitor, dan dari emitor ke kolektor.
·
Transistor NPN : Dalam transistor NPN, basis transistor negatif
(N), sedangkan emitor dan kolektor positif (P). Arus bergerak dari basis ke
emitor, dan dari kolektor ke emitor.
3. Arah Aliran Arus
·
Transistor PNP : Pada saat kondisi aktif (ketika transistor
diberi tegangan pada basis), arus bergerak dari emitor ke basis dan dari basis
ke kolektor. Dalam kondisi ini, transistor PNP "menutup" aliran arus
ketika ada arus yang cukup besar dari emitor ke basis.
·
Transistor NPN : Pada saat kondisi aktif, arus bergerak dari
emitor ke kolektor melalui basis. Dalam kondisi ini, transistor NPN
"membuka" aliran arus ketika ada arus yang cukup besar dari basis ke
emitor.
4. Aplikasi
·
Transistor PNP : Biasanya digunakan dalam rangkaian yang
mengendalikan perangkat yang memerlukan penutupan arus, seperti relay atau
beban yang harus dimatikan ketika sinyal diberikan.
·
Transistor NPN : Biasanya digunakan dalam rangkaian yang
mengendalikan perangkat yang memerlukan pembukaan arus, seperti LED atau beban
yang harus diaktifkan ketika sinyal diberikan.
5. Konfigurasi Rangkaian
·
Transistor PNP : Untuk mengaktifkan transistor PNP, tegangan
negatif diberikan pada basisnya.
·
Transistor NPN : Untuk mengaktifkan transistor NPN, tegangan
positif diberikan pada basisnya.
Transistor PNP dan NPN adalah dua jenis transistor
yang memiliki perbedaan dalam struktur, polaritas, dan arah aliran arus.
Berikut adalah perbedaan antara keduanya:
1. Struktur
·
Transistor PNP : Pada transistor PNP, ada dua lapisan
semikonduktor tipe P (positif) yang berdampingan, dengan satu lapisan
semikonduktor tipe N (negatif) yang terletak di antara keduanya. Struktur ini
menghasilkan transistor PNP.
·
Transistor NPN : Pada transistor NPN, ada dua lapisan
semikonduktor tipe N (negatif) yang berdampingan, dengan satu lapisan
semikonduktor tipe P (positif) yang terletak di antara keduanya. Struktur ini
menghasilkan transistor NPN.
2. Polaritas
·
Transistor PNP : Dalam transistor PNP, basis transistor positif
(P), sedangkan emitor dan kolektor negatif (N). Arus bergerak dari basis ke
emitor, dan dari emitor ke kolektor.
·
Transistor NPN : Dalam transistor NPN, basis transistor negatif
(N), sedangkan emitor dan kolektor positif (P). Arus bergerak dari basis ke
emitor, dan dari kolektor ke emitor.
3. Arah Aliran Arus
·
Transistor PNP : Pada saat kondisi aktif (ketika transistor
diberi tegangan pada basis), arus bergerak dari emitor ke basis dan dari basis
ke kolektor. Dalam kondisi ini, transistor PNP "menutup" aliran arus
ketika ada arus yang cukup besar dari emitor ke basis.
·
Transistor NPN : Pada saat kondisi aktif, arus bergerak dari
emitor ke kolektor melalui basis. Dalam kondisi ini, transistor NPN
"membuka" aliran arus ketika ada arus yang cukup besar dari basis ke
emitor.
4. Aplikasi
·
Transistor PNP : Biasanya digunakan dalam rangkaian yang
mengendalikan perangkat yang memerlukan penutupan arus, seperti relay atau
beban yang harus dimatikan ketika sinyal diberikan.
·
Transistor NPN : Biasanya digunakan dalam rangkaian yang
mengendalikan perangkat yang memerlukan pembukaan arus, seperti LED atau beban
yang harus diaktifkan ketika sinyal diberikan.
5. Konfigurasi Rangkaian
·
Transistor PNP : Untuk mengaktifkan transistor PNP, tegangan
negatif diberikan pada basisnya.
·
Transistor NPN : Untuk mengaktifkan transistor NPN, tegangan
positif diberikan pada basisnya.
3. Jelaskan prinsip kerja dari
transistor!
jawab:
- 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 (-)- 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 (+)
- Prinsip kerja transistor PNP
- Prinsip Kerja Transistor NPN
4. Jelaskan jenis-jenis daerah operasi transistor!
jawab:
- 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.
- 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.
- Breakdown
Breakdown adalah kondisi di mana transistor tidak lagi berfungsi dengan baik karena terjadi kegagalan dalam hambatan atau isolasi yang biasanya ada di dalam transistor. Dari kurva kolektor, terlihat jika tegangan VCE lebih dari 40V, arus Ic menanjak naik dengan cepat. Transistor pada daerah ini disebut berada pada daerah breakdown. Seharusnya transistor tidak boleh bekerja pada daerah ini. Karena akan dapat merusak transistor tersebut. Untuk berbagai jenis transistor nilai tegangan VCEmax yang diperbolehkan sebelum Breakdown bervariasi. VCEmax pada data book transistor selalu dicantumkan juga.
- 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!
jawab:
1.
Bias Dasar Transistor (Bias Base Transistor)
Rangkaian dasar
transistor pada intinya merupakan sebuah rangkaian transistor yang terdapat
arus yang mengalir dan adanya tegangan listrik. Fungsi bias DC menentukan
Titik Q point Transistor dengan benar, yaitu dengan mengatur besarnya
arus kolektor ke nilai konstan dan stabil tanpa adanya sinyal input di kaki
basis transistor.
Gambar 1.
Bias Base Transistor
Titik kerja DC ditetapkan berdasarkan tegangan VCC,
Resistor RC dan RE . Pemasangan baypass berupa kapasitor yang dihubungkan ke
ground akan membantu memblokir arus dari transistor yang lain. Konfigurasi yang
dapat diterapkan untuk bias base adalah common base, common collector dan common emitor.
2.
Bias
Dasar Common Emitor
Salah satu rangkaian
bias yang paling sering digunakan untuk rangkaian transistor adalah
dengan self bias dengan konfigurasi rangkaian common emiterdengan
satu atau lebih resistor yang digunakan untuk mengatur nilai DC awal
untuk tiga arus transistor, ( IB ), ( IC ) dan ( IE). Dua bentuk bias
transistor bipolar yang paling umum adalah: Beta Dependent dan Beta Independent.
Tegangan bias transistor sebagian besar tergantung pada transistor beta, ( β )
sehingga bias yang diatur untuk satu transistor mungkin tidak selalu sama untuk
transistor lain karena nilai beta mereka mungkin berbeda. Bias transistor dapat
dicapai baik dengan menggunakan resistor belakang pakan tunggal atau dengan
menggunakan jaringan pembagi tegangan sederhana untuk menyediakan tegangan bias
yang diperlukan. Berikut ini adalah lima contoh konfigurasi bias Basis
transistor dari satu pasokan ( Vcc ).
3.
Fix bias
Transistor
Rangkaian Bias dasar
Tetap atau Fix bias transistor dengan memasangkan dua buah resistor, satu
menuju kaki basis dan satunya menuju ke kolektor.Besarnya arus basis (IB) tetap
konstan untuk nilai VCC yang diberikan.Kondisi operasi yang stabil ditentukan
juga dengan nilai beta dari transistor tersebut, sehingga titik kerja tiap
transistor akan bervariasi, karena karakteristik masing masing transistor
berbeda.
Rangkaian :
- Fixed Bias Dengan Sumber DC
.png)
Prinsip Kerja :
- Self Bias Dengan Sumber DC
.png)
- Voltage Divider Bias Dengan Sumber DC
.png)
- Fixed Bias
- Self Bias
- Voltage Divider Bias
Komentar
Posting Komentar