TRANSISTOR

TRANSISTOR

A.   Pengertian Transistor

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana 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 Basis, yaitu pada keluaran tegangan dan arus output Kolektor.

Transistor merupakan komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (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 logic gate, memori dan fungsi rangkaian-rangkaian lainnya.

Bahan dasar pembuatan transistor itu sendiri atara lain Germanium, Silikon, Galium Arsenide. Sedangkan kemasan dari transistor itu sendiri biasanya terbuat dari Plastik, Metal, Surface Mount, dan ada juga beberapa transistor yang dikemas dalam satu wadah yang disebut IC (Intregeted Circuit).

B.   Fungsi Transistor

Fungsi Transistor sangat berpengaruh besar di dalam kinerja rangkaian elektronika. Karena di dalam sirkuit elektronik, komponen transistor berfungsi sebagai jangkar rangkaian. Transistor adalah komponen semi konduktor yang memiliki 3 kaki elektroda, yaitu Basis (B), Colector (C) dan Emitor (E). Dengan adanya 3 kaki elektroda tersebut, tegangan atau arus yang mengalir pada satu kaki akan mengatur arus yang lebih besar untuk melalui 2 terminal lainnya.

Fungsi Transistor Lainnya :

• Sebagai penguat amplifier.
• Sebagai pemutus dan penyambung (switching).
• Sebagai pengatur stabilitas tegangan.
• Sebagai peratas arus.
• Dapat menahan sebagian arus yang mengalir.
• Menguatkan arus dalam rangkaian.
• Sebagai pembangkit frekuensi rendah ataupun tinggi.

Jika kita lihat dari susuan semi konduktor, Transistor dibedakan lagi menjadi 2 bagian, yaitu Transistor PNP dan Transistor NPN. Untuk dapat membedakan kedua jenis tersebut, dapat kita lihat dari bentuk arah panah yang terdapat pada kaki emitornya. Pada transistor PNP arah panah akan mengarah ke dalam, sedangkan pada transistor NPN arah panahnya akan mengarah ke luar. Saat ini transistor telah mengalami banyak perkembangan, karena sekarang ini transistor sudah dapat kita gunakan sebagai memory dan dapat memproses sebuah getaran listrik dalam dunia prosesor komputer.

Dengan berkembangnya fungsi transistor, bentuk dari transistor juga telah banyak mengalami perubahan. Salah satunya telah berhasil diciptakan transistor dengan ukuran super kecil yang hanya dalam ukuran nano mikron (transistor yang sudah dikemas di dalam prosesor komputer). Karena bentuk jelajah tegangan kerja dan frekuensi yang sangat besar dan lebar, tidak heran komponen ini banyak digunakan didalam rangkaian elektornika. Contohnya adalah transistor pada rangkaian analog yang digunakan sebagai amplifier, switch, stabilitas tegangan dan lain sebagainya. Tidak hanya di rangkaian analog, pada rangkaian digital juga terdapat transistor yang berfungsi sebagai saklar karena memiliki kecepatan tinggi dan dapat memproses data dengan sangat akurat.

C.   Jenis-jenis Transistor

Jenis-Jenis Transistor ada beberapa macam dan bagi orang-orang yang berkecimpung dalam dunia elektronika mungkin tidak asing lagi ketika mendengar kata transistor. Tapi bagi orang-orang non-elektro mungkin akan terasa asing dengan istilah transistor. Transistor dalam pengertian yang sangat sederhana adalah seperti kran air. Transistor ini adalah sebuah alat semikonduktor yang bisa digunakan sebagai penguat, sebagai sirkuit penyambung maupun pemutus, menstabilkan tegangan dan lain sebagainya. Jenis transistor pada umumnya terbagi hanya menjadi dua jenis saja yaitu jenis transistor bipolar atau dua kutub dan transistor efek medan atau juga dikenal sebagai Field Effect Transistor (FET). Tiap-tiap dari jenis transistor ini dibagi lagi menjadi bagian yang lebih kecil sebagaimana yang akan dijelaskan pada paragraf berikutnya.

1. Transistor yang pertama adalah transistor bipolar atau dwi kutub. Transistor bipolar termasuk salah satu dari jenis-jenis transistor yang paling banyak digunakan dalam suatu rangkaian elektronika. Sedangkan pengertian dari transistor bipolar itu sendiri adalah transistor yang memiliki dua buah persambungan kutub. Sedangkan jenis transistor bipolar dibagi lagi menjadi tiga bagian lapisan material semikonduktor yang kemudian membedakan transistor bipolar kedalam dua jenis yaitu transistor P-N-P (Positif-Negatif-Positif) dan transistor N-P-N (Negatif-Positif-Negatif). Masing-masing kaki dari jenis transistor ini mempunyai nama seperti B yang berarti Basis, K yang berarti Kolektor serta E yang berarti Emiter. Sedangkan untuk fungsi transistor bipolar adalah sebagai regulator arus listrik.

2. Transistor kedua yang paling banyak digunakan dari berbagai jenis-jenis transistor yang ada adalah transistor efek medan (FET). Transistor jenis ini sama seperti transistor bipolar yang memiliki tiga kaki. Tiga kaki terminal yang dimiliki oleh transistor efek medan adalah Drain (D), Source (S), dan Gate (G). Transistor efek medan ini atau dikenal pula dengan istilah transistor unipolar memiliki hanya satu buah kutub saja. Sedangkan cara kerja dari transistor efek medan ini adalah mengatur dan mengendalikan aliran elektron dari Source ke Drain melalui tegangan yang diberikan pada Gate. Hal inilah yang membedakan antara fungsi transistor efek medan dengan fungsi transistor bipolar pada penjelasan diatas.

Dari sajian kali ini dapat disimpulkan bahwa antara transistor bipolar dengan transistor efek medan mempunyai perbedaan yang cukup signifikan dalam cara kerja dan fungsinya. Transistor bipolar yang sebagai regulator arus listrik mengatur besar kecilnya arus listrik yang melalui Emiter yang kemudian berlanjut kepada Basis untuk menentukan seberapa besar arus yang diberikan kepadanya. Sedangkan transistor efek medan mengendalikan elektron dari Source ke Drain melalui tegangan yang diberikan pada Gate. Lalu adakah cara termudah untuk mengetahui dan menentukan jenis-jenis transistor? Cara termudahnya adalah dengan menggunakan alat ohmmeter jika anda ingin menentukan suatu jenis transistor. Cukup letakkan kaki negatif dari ohmmeter ke katoda dan kaki positif ke anoda.

D.   Karakteristik Transistor

Kurva karakteristik kolektor merelasikan I_C dan V_CE dengan I_B sebagai parameter. Parameter-parameter transistor tidaklah konstan, meskipun tipe sama namun parameter dapat berbeda. Kurva kolektor terbagi menjadi tiga daerah yaitu jenuh, aktif dan cut- off.

Daerah jenuh (saturasi) adalah daerah dengan V_CE kurang dari tegangan lutut (knee) V_K. Daerah jenuh terjadi bila sambungan emiter dan sambungan basis berprasikap maju. Pada daerah jenuh arus kolektor tidak bergantung pada nilai I_B. Tegangan jenuh kolektor – emiter, V_CE(sat) untuk transistor silikon adalah 0,2 volt sedangkan untuk transistor germanium adalah 0,1 volt.

Daerah aktif adalah antara tegangan lutut V_K dan tegangan dadal (break down) V_BR serta di atas I_BI_CO. Daerah aktif terjadi bila sambungan emiter diberi prasikap maju dan sambungan kolektor diberi prasikap balik. Pada daerah aktif arus kolektor sebanding dengan arus balik. Penguatan sinyal masukan menjadi sinyal keluaran terjadi pada saat aktif.

Daerah cut-off (putus) terletak dibawah I_B = I_CO. Sambungan emiter dan sambungan kolektor berprasikap balik. Pada daerah ini I_E = 0 ; I_C = I_CO = I_B.

E.    Cara Kerja Transistor

Prinsip dasar dari kerja transistor adalah tidak akan ada arus antara colektor dan emitor apabila pada basis tidak diberi tegangan muka atau bias. Bias pada basis ini biasanya diikuti dengan sinyal-sinyal atau pulsa listrik yang nantinya hendak dikuatkan, sehingga pada kolektor, sinyal yang di inputkan pada kaki basis telah dikuatkan. Kedua jenis transistor baik NPN ataupun PNP memiliki prinsip kerja yang sama.

Dari banyak tipe-tipe transistor modern, pada awalnya ada dua tipe dasar transistor, bipolar junction transistor (BJT atau transistor bipolar) dan field-effect transistor (FET), yang masing-masing bekerja secara berbeda.

Transistor bipolar dinamakan demikian karena kanal konduksi utamanya menggunakan dua polaritas pembawa muatan: elektron dan lubang, untuk membawa arus listrik. Dalam BJT, arus listrik utama harus melewati satu daerah/lapisan pembatas dinamakan depletion zone, dan ketebalan lapisan ini dapat diatur dengan kecepatan tinggi dengan tujuan untuk mengatur aliran arus utama tersebut.

FET (juga dinamakan transistor unipolar) hanya menggunakan satu jenis pembawa muatan (elektron atau hole, tergantung dari tipe FET). Dalam FET, arus listrik utama mengalir dalam satu kanal konduksi sempit dengan depletion zone di kedua sisinya (dibandingkan dengan transistor bipolar dimana daerah Basis memotong arah arus listrik utama). Dan ketebalan dari daerah perbatasan ini dapat diubah dengan perubahan tegangan yang diberikan, untuk mengubah ketebalan kanal konduksi tersebut.

F.    Cara Mengukur / Menghitung Nilai Transistor

Cara Mengukur Transistor memang cukup awam dan tidak diketahui oleh banyak orang. Akan tetapi mengetahui cara mengukur sebuah transistor sangatlah penting untuk dilakukan secara rutin. Hal ini bisa digunakan sebagai sebuah indikasi apakah transistor tersebut masih dalam keadaan yang baik dan layak untuk digunakan maupun tidak. Dalam mengukur sebuah transistor kita bisa menggunakan dua macam alat bantu yaitu multimeter analog dan multimeter digital. Cara mengukur transistor dengan menggunakan bantuan alat ini tergolong gampang dan mudah untuk dilakukan. Hasil yang didapatkan pun sangatlah akurat dalam menentukan kelayakan sebuah transistor. Oleh karena itu kedua alat ini menjadi primadona bagi orang-orang yang berkecimpung dalam dunia elektro. Berikut akan dijelaskan bagaimana cara untuk mengukur transistor dengan menggunakan kedua alat tersebut.

Cara mengukur transistor yang pertama adalah dengan menggunakan multimeter analog. Di dalam pengukurang transistor yang menggunakan multimeter analog pun dibedakan menjadi dua macam tipe yaitu Positif-Negatif-Positif (PNP) dan Negatif-Positif-Negatif (NPN). Untuk tipe PNP, langkah pertama yang perlu dilakukan adalah atur posisi saklar pada posisi Ohm x1k atau 10k. Kemudian sambungkan probe merah pada terminal Basis dan probe hitam pada terminal Emitor. Jika jarum bergerak ke kanan maka transmitor dalam keadaan yang layak pakai. Langkah yang terakhir pindahkan probe hitam ke terminal Colector dan jika jarum masih tetap bergerak ke kanan berarti transmitor dalam keadaan baik. Lakukan langkah yang sama untuk tipe NPN. Cukup pindahkan probe hitam ke terminal Basis dan probe merah ke terminal Emitor serta memasukkan probe merah pada terminal Colector.

Sedangkan dalam cara mengukur transistor menggunakan multimeter digital kurang lebih sama dengan multimeter analog. Untuk multimeter digital cara pengukurannya dilakukan secara terbalik dari multimeter analog. Mungkin langkah yang berbeda hanyalah pada langkah awalnya. Jika langkah awal pada transistor analog adalah memposisikan saklar pada posisi Ohm x1k atau 10k, maka multimeter digital adalah mengatur posisi saklar pada posisi dioda (Ohm x1k atau x100k). Pada prinsipnya multimeter digital ini memiliki fungsi untuk mengukur dioda dan resistensi dalam saklar yang sama. Untuk menentukan apakah transistor tersebut masih baik atau tidak, maka tampilan pada multimeter digital harus menunjukan nilai Voltage tertentu. Secara garis besar baik multimeter analog maupun multimeter digital tidak mempunyai perbedaan yang signifikan.