1. Apa yang dimaksud dengan transistor?
Jawaban :
Pengertian Transistor
Transistor adalah sebuah komponen elektronik yang berfungsi sebagai
pengendali arus listrik. Ini adalah salah satu komponen paling fundamental
dalam dunia elektronika dan telah memainkan peran penting dalam perkembangan
teknologi modern. Transistor digunakan untuk menguatkan sinyal listrik,
mengendalikan arus listrik, dan bahkan sebagai komponen dasar dalam pembuatan
sirkuit terintegrasi (IC).
2. Apa perbedaan antara transistor
PNP dan NPN?
Jawaban :
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 emitor ke basis, dan dari emitor ke kolektor.
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 emitor ke basis.
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 (+)
4. Jelaskan jenis-jenis daerah operasi transistor!
Jawab :
Transitor memiliki empat daerah operasi transistor, yaitu daerah aktif, cutoff, saturasi, dan breakdown
· 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.
- 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.
- Daerah 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.
- Breakdown
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 ini tidak boleh bekerja pada daerah
ini, karena akan dapat merusak transistor tersebut. untuk berbagai jenis
transistor tegangan VCEmax yang diperbolehkan sebelum breakdown bervariasi.
VCEmax pada data book transistor selalu dicantumkan juga.
5. Jelaskan jenis-jenis bias
transistor!
Jawaban :
· 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.
A. Rangkaian Fixed Bias
Prinsip Kerja :
Dari input Vcc sebesar 12 V akan mengalir arus melalui RB lalu ke kaki base lalu ke kaki emitter lalu menuju ground, arus Vcc juga akan melalui RC lalu menuju kaki kolektor lalu ke kaki emitter lalu menuju ground.
Prinsip kerja :
Dari input Vcc sebesar 12 V akan mengalir arus melalui RB lalu ke kaki base lalu ke kaki emitter lalu melalui RE dan menuju ground, arus Vcc juga akan melalui RC lalu menuju kaki kolektor lalu ke kaki emitter lalu melalui RE dan menuju ground
Prinsip kerja :
Dari input Vcc sebesar 12 V akan mengalir arus melalui R1 lalu ke kaki base lalu ke kaki emitter lalu melalui R4 dan menuju ground, arus juga akan mengalir melalui R2 lalu menuju ground. Arus Vcc juga akan melalui R3 lalu menuju kaki kolektor lalu ke kaki emitter mengalir ke R4 dan menuju ground.
A. Rangkaian Fixed Bias
