Transistor - Pengertian, Fungsi, Jenis dan Cara Kerja, Contoh Pengaplikasiannya

Setelah sebelumnya membahas tentang dioda, pada kesempatan kali ini blog ini akan membahas mengenai transistor beserta contoh pengaplikasiannya

A.   Apa itu transistor?

Transistor adalah komponen elektronika aktif yang digunakan untuk sebagai saklar dan penguat pada rangkaian listrik. Transistor berbahan dasar semi konduktor seperti Germanium, Silikon, dan Galium Arsenide yang termasuk ke dalam elektroda aktif. Transistor terdiri dari 3 bagian, diantaranya terminal emitor, base, dan kolektor. Emitor berfungsi untuk memancarkan/menyebarkan elektron, base berfungsi untuk mengatur elektron, dan kolektor berfungsi untuk mengeluarkan elektron.

Gambar 1 Simbol Transistor

B.   Fungsi Transistor

Fungsi dari transistor adalah sebagai berikut :

-        Sebagai Penguat Arus Listrik

-        Sebagai Saklar Elektronik

-        Sebagai Osilator

-        Sebagai Penguat Sinyal Ponsel

-        Sebagai Penguat Arus

C.   Jenis Transistor dan Cara Kerjanya

Cara kerja transistor tergantung dari jenis transistornya yang digunakan, jenis-jenis transistor yaitu antara lain :

1.     Bipolar Junction Transistor (BJT)

Bipolar Junction Transistors (BJT) adalah perangkat semikonduktor tiga terminal yang terdiri dari dua sambungan p-n yang dapat memperkuat sinyal dan mengontrol arus. cara kerja transistor bipolar yaitu dengan mengontrol jumlah arus yang mengalir melaluinya dari terminal Emitor ke Kolektor sebanding dengan jumlah tegangan bias yang diterapkan ke terminal basisnya, sehingga transistor ini dapat bekerja seperti sakelar yang dikendalikan arus. Transistor BJT terbagi menjadi dua jenis berdasarkan susunannya, yaitu transistor NPN dan PNP.

-        Transistor NPN

Transistor NPN adalah transistor yang dibuat terdiri dari satu semikonduktor tipe-P dan dua semikonduktor tipe-N, atau kependekan dari negatif-positif-negatif. Cara kerja transistor NPN saat menjadi saklar yaitu ketika tegangan diterapkan pada terminal basis, memungkinkan arus mengalir dari kolektor ke terminal emitor. Namun, apabila transistor digunakan sebagai penguat, cara kerjanya yaitu mengalirkan sejumlah arus yang akan dikuatkan menuju basis, setelah itu kolektor akan meningkatkan kekuatan arus tersebut.

-        Transistor PNP

Transistor PNP adalah transistor yang dibuat terdiri dari satu semikonduktor tipe-N dan dua semikonduktor tipe-P, atau kependekan positif-negatif-positif. Cara kerja transistor PNP yaitu ketika tegangan diterapkan pada terminal basis, arus mulai mengalir dari emitor ke terminal kolektor.

2.     Field Effect Transistor (FET)

Field Effect Transistor (FET) atau yang disebut dengan transistor efek medan adalah salah satu jenis transistor yang menggunakan medan listrik untuk mengendalikan konduktifitas suatu saluran (channel) dari jenis pembawa muatan tunggal dalam bahan semikonduktor. Transistor FET memiliki terminal Source (S,) Drain (D), Gate (G), dan Body yang peranannya sama dengan emitter, collector, dan base pada transistor BJTTransistor jenis ini banyak digunakan di Integrated Circuits (IC), switching daya tinggi, sebagai voltage-variable resistor (VVR) di penguat operasional (Op-Amps), operational amplifiers (Op-Amps), tone controls, mixer operation FM dan TV receiver, dan di logic circuits. Transistor FET terbagi menjadi dua jenis, yaitu Junction Field Effect Transistor (JFET) dan Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor (MOSFET).

-        Junction Field Effect Transistor (JFET)

JFET adalah salah satu jenis transistor efek medan yang paling sederhana yang dikendalikan tegangan. Cara kerja Junction Field Effect Transistor adalah ketika tidak ada tegangan yang diterapkan di sumber dan gate, saluran adalah jalur yang mulus bagi elektron untuk mengalir. Ketika polaritas yang membuat PN junction bias terbalik diterapkan, saluran menyempit dengan meningkatkan lapisan penipisan dan dapat menempatkan JFET di wilayah cut-off atau pinch-off.

-        Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor (MOSFET)

MOSFET adalah komponen elektronika yang digunakan untuk menswitch atau memperkuat tegangan pada rangkaian. Cara kerja transistor MOSFET yakni ketika tegangan diterapkan ke gate, medan listrik dihasilkan yang mengubah lebar wilayah saluran, tempat elektron mengalir. Semakin luas wilayah saluran, semakin baik konduktivitas perangkat.

D.   Contoh Pengaplikasian Transistor

Gambar 2 Transistor BJT Sebagai Saklar

Salah satu contoh pengaplikasian transistor yaitu transistor sebagai saklar. Prinsip kerjanya yaitu dengan memanfaatkan daerah kerja transistor yaitu daerah cut-off (switch off) dan daerah saturation (switch on). Sebuah transistor berada pada daerah cut-off ketika junction basis-emitter dipasang dengan bias mundur sehingga semua arus bernilai 0 dan VCE(cut-off) = VCC. Setelah itu sebuah transistor berada pada daerah saturasi ketika junction basis-emitter dipasang dengan bias maju sehingga arus collector maksimal adalah IC = VCC/RL)) dan VCE(saturasi) bernilai 0 (ideal saturation).

Referensi :

https://www.kelasplc.com/transistor-adalah/

https://wikielektronika.com/pengertian-dan-fungsi-transistor/

https://www.gesainstech.com/2022/02/transistor-pengertian-cara-kerja-jenis-fungsi-bjt-fet-npn-pnp-mosfet-jfet-rangkaian-cara-cek-transistor.html

https://slideplayer.info/slide/12403100/

Dioda - Pengertian, Sifat, Fungsi, dan Jenis

Dioda

A.   Pengertian Dioda

Dioda adalah suatu komponen elektronika aktif pada rangkaian elektronika yang kerap digunakan untuk menyearahkan arus listrik . Dioda berasal dari kata “di-oda” yang memiliki arti (tersusun oleh) dua elektroda yaitu anoda (P) di sisi positif dan katoda (N) di sisi negatif. Dioda terbuat darai bahan semikonduktor seperti silikon dan germanium agar kinerja dari dioda listrik dapat maksimal.

Gambar dan Simbol Dioda

(Sumber : https://www.kelasplc.com/pengertian-dioda-dan-jenisnya/)

B.   Sifat dan Karakteristik Dioda

Sifat dioda yaitu dioda dapat menghantarkan arus listrik pada bias maju (forward bias) dan menghambat arus listrik pada bias mundur (reverse bias).

a.      Forward Bias (Bias Maju)

Dioda sedang dibias dengan tegangan maju apabila anoda tersambung dengan kutub positif dari baterai serta katoda tersambung dengan kutub negatif dari baterai. Pada saat bias maju, di daerah junction akan terjadi perpindahan sejumlah elektron dari bahan N menuju hole yang ada pada bahan P yang artinya arus listrik dari sumber tegangan terus mengalir di dioda. Sehingga dioda berperan sebagai konduktor.

Dioda dengan Bias Maju

(Sumber : https://repository.unikom.ac.id/34247/1/dioda.pdf)

b.     Reverse Bias (Bias Mundur)

Dioda sedang dibias dengan tegangan mundur apabila anoda disambungkan dengan kutub negatif dan katoda disambungkan dengan kutub positif dari baterai. Pada saat bias mundur, bahan P tidak bisa melewati junction karena mendapat polaritas negatif dari sumber tegangan yang artinya arus listrik dari sumber tegangan tidak akan mengalir di dioda. Sehingga dioda berperan sebagai isolator.

Dioda dengan Bias Mundur

(Sumber : https://repository.unikom.ac.id/34247/1/dioda.pdf)

 

Berikut merupakan kurva karakteristik dioda :

Kurva Karakteristik Dioda

(Sumber : https://nulis-ilmu.com/karakteristik-dioda/)

C.   Fungsi Dioda

Dioda memiliki fungsi dapat menghantarkan arus listrik ke satu arah dan dapat menghambat arus listrik. Selain itu, fungsi dioda dalam rangkaian elektronika yaitu :

1.   Dioda berfungsi sebagai penyearah, dimana dioda dapat mengubah arus AC menjadi arus DC.

2.     Dioda berfungsi sebagai saklar, dimana dioda dapat mengubah keadaan ketika bias maju dan mundur.

3.  Dioda sebagai sumber relay AC, ketika dioda digunakan sebagai proteksi induksi pada rangkaian relay.

4.     Dioda sebagai pelindung input terbalik arus DC.

5.     Dioda sebagai perlindungan tegangan berlebih.

6.     Dioda sebagai clamper.

7.     Dioda sebagai sensor panas pada amplifier.

D.   Jenis Dioda

Jenis dan Simbol Dioda

Dioda terdiri dari berbagai macam jenis, berikut merupakan jenis-jenis dari dioda :

-        Dioda Penyearah

Dioda penyearah atau yang disebut dengan PN Junction Diode adalah dioda yang paling sering ditemui pada rangkaian elektronika, terutama pada rangkaian frekuensi radio dan rangkaian power supply. Dioda ini digunakan sebagai penyearah pada power supply.

-        Dioda bridge

Dioda bridge adalah diode yang terdiri dari 4 dioda penyearah yang disatukan menjadi satu komponen untuk menyearahkan satu gelombang penuh. Dioda bridge memiliki empat buah terminal yakni dua terminal sebagai input sumber listrik AC dan dua terminal output DC dengan polaritas positif dan negatif.

-        Dioda Zener

Dioda Zener adalah diode yang mempunyai peran aktif dalam menstabilkan tegangan pada power supply. Dioda Zener dipasang dengan kondisi bias mundur pada rangakaian elektronika dan dapat melewatkan arus listrik apabila tegangan mencapai titik breakdown-nya.

-        Light Emitting Diode (LED)

Dioda LED atau Light Emitting Diode merupakan jenis dioda yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika dipasang secara bias maju. LED sering ditemukan dalam kehidupan sehari-hari misalnya LED pada lampu rumah, lampu indikator pada barang elektronik dan pada TV.

-        Dioda Foto

Dioda foto adalah jenis diods yang digunakan sebagai sensor untuk mengubah energi cahaya menjadi energi listrik melalui kedua elektrodanya. Dioda foto dapat ditemukan pada kamera, scanner barcode, dan peralatan medis.

-        Dioda Laser

Dioda laser atau Laser Diode adalah salah jenis dioda yang dapat menghasilkan radiasi atau cahaya koheren yang mampu dilihat oleh mata dan spektrum infrared ketika dialiri arus listrik.  Dioda laser digunakan pada perangkat audio maupun video seperti DVD Player dan Blueray, scanner barcode, dan printer laser.

-        Dioda Varaktor

Dioda varactor adalah jenis dioda dengan sambungan P-N yang memiliki rancangan khhusus sehingga memiliki sifat kapasitansi ketika dipasang secara bias mundur. Dioda varaoktor digunakan pada rangkaian yang berkaitan dengan frekuensi seperti osilator, TV Tuner, dan Radio Tuner.

-        Dioda Tunnel

Dioda Tunnel atau Dioda Terowongan adalah jenis dioda yang digunakan dalam aplikasi frekuensi tinggi. Dioda tunnel memiliki kecepatan tinggi yang dipakai dalam rangkaian gelombang mikro. Dioda tunnel digunakan pada perangkat osiloskop, oven microwave frekuensi gelombang mikro, dan televisi.

-        Dioda Schottky

Dioda Schottky adalah jenis dioda yang memiliki tegangan maju lebih rendah dibandingkan dengan dioda normal pada umumnya. Pada arus rendah, tegangan drop dapat berkisar antara 0.15V hingga 0,4V. Dioda Schottky digunakan pada aplikasi rectifier, clamping, dan juga aplikasi RF.

Referensi :

https://www.gesainstech.com/2022/01/pengertian-dioda-fungsi-jenis-cara-kerja-rangkaian-dioda-cara-menghitung.html

https://teknikelektronika.com/jenis-jenis-dioda-diode-pengertian-dioda/

https://www.kelasplc.com/pengertian-dioda-dan-jenisnya/

https://wikielektronika.com/dioda-adalah/2/

http://elektronika-kelistrikan.blogspot.com/2018/07/pengertian-dioda.html