Transistor

Transistor adalah komponen elektronika yang terbuat dari dari bahan semi konduktor jenis N dan jenis P. Transistor  memiliki 3 kaki yaitu: basis (B), kolektor (C) dan emitor (E). Berdasarkan susunan semikonduktor yang membentuknya, transistor dibedakan menjadi dua tipe, yaitu transistor jenis PNP dan transistor jenis NPN. Untuk membadakan transistor PNP dan NPN dapat dari arah panah pada kaki emitornya. Pada transistor PNP anak panah mengarah ke dalam dan pada transistor NPN arah panahnya mengarah ke luar.

Simbol Transistor :

Bentuk Fisik Transistor :

Bentuk Fisik Transistor

Fungsi Transistor :

1. Penguat Tegangan
2. Penguat Arus
3. Penguat Daya
4. Saklar
5. Sensor Suhu
6. Regulator tegangan
7. Osilator / Pembangkit sinyal
8. Modulator Sinyal

Mengenal tipe transistor buatan jepang:

1. Tipe 2SA… dan 2SC… biasanya digunakan pada frekuensi tinggi
   Contoh : 2SA564 dan 2SC838
2. Tipe 2SB… dan 2SD… biasanya digunakan pada frekuensi rendah
   Contoh : 2SB507 dan 2SD313

Hal-hal penting mengenai transistor :

1. Transistor yang mempunya fisik lebih besar biasanya mampu bekerja pada daya yang lebih besar
2. Pada tipe-tipe transistor dikenal adanya persamaan karakteristik, jadi jika sulit mendapatkan sebuah transistor cobalah mencari persamaannya
3. Urutan kaki transistor antara tipe satu dengan yang lain  tidak selalu sema.
4. Untuk pemakaian dengan daya yang tinggi sebaiknya tambahkan pendingin pada bodi transistor.
5. Panas yang berlebih pada transistor dapat berakibat kerusakan transistor.
6. Pada transistor dikenal istilah HFE, yaitumenunjukkan besarnya penguatan arus dari transistor tersebut
7. Tegangan antara basis (B) dan emitor (E) besarnya selalu tetap, yaitu berkisar antara 0.6Volt untuk jenis transistor dari bahan silikon.
8. Untuk bisa bekerja, sebuah transistor memerlukan bias sekitar 0.6Volt untuk jenis silikon. Pada transistor PNP basis harus lebih negatif 0.6Volt dan pada transistor NPN basis harus lebih positif 0.6Volt.

Woollard (1993: 70) menyatakan bahwa transistor merupakan alat dengan tiga terminal seperti yang diperlihatkan oleh simbol sirkit pada gambar 1. Setelah bahan semikonduktor dasar diolah, terbentuklah bahan semikonduktor jenis P dan N. Walaupun proses pembuatannya banyak, pada dasarnya transistor merupakan tiga lapis gabungan kedua jenis bahan tadi, yaitu NPN atau PNP.

Gambar 1, Simbol sirkit untuk transistor (a) PNP, (b) NPN

(Sumber : Barry Woollard, Elektronika Praktis, 1993: 70)

Simbol sirkit kedua jenis transistor itu hampir sama. Perbedaannya terletak pada arah tanda panah di ujung emitter, seperti yang telah diketahui, arah tanda panah ini menunjukkan arah aliran arus konversional yang berlawanan arah dalam kedua jenis tadi tetapi selalu dari jenis P ke jenis N dalam sirkit emitter dasar.

Gambar 1 Bentuk nyata transistor

(Sumber ; http://www.electric-labs.com/)

Transistor NPN

Menurut Woollard (1993: 70) Kolektor dan emitter merupakan bahan N dan lapisan diantara mereka merupakan jenis P. Pada mulanya diperkirakan bahwa transistor seharusnya bekerja dalam salah satu arah, ialah dengan saling menghubungkan ujung-ujung kolektor dan emitter karena mereka terbuat dari jenis bahan yang sama. Namun, hal ini tidaklah mungkin karena mereka tidak berukuran sama. Kolektor berukuran lebih besar dan kebanyakan dihubungan secara langsung ke kotaknya untuk penyerapan panas. Ketika transistor digunakan hampir semua panas yang terbentuk berada pada sambungan basis kolektor yang harus mampu menghilangkan panas ini. Sambungan basis emitter hanya mampu menahan tegangan yang rendah.

Operasi dalam arah balik dapat dijalankan tetapi tidak efisien, sehingga tidak sesuai dengan metode hubungan praktis karena sangat sering merusakkan alat. Pada umumnya transistor dianggap sebagai suatu alat yang beroperasi karena adanya arus. Kalau arus mengalir ke dalam basis dan melewati sambungan basis emitter suatu suplai positif pada kolektor akan menyebabkan arus mengalir diantara kolektor dan emitter. Dua hal yang harus diperhatikan pada arus kolektor adalah :

1. Untuk arus basis nol, arus kolektor turun sampai tingkat arus kebocoran yaitu kurang dari 1 mF dalam kondisi normal (untuk transistor silikon).

2. Untuk arus basis tertentu, arus kolektor yang mengalir akan jauh lebih besar daripada arus basis itu. Arus yang dicapai ini disebut h_FE, dengan  

dimana, iC = perubahan arus kolektor

iB = perubahan arus basis

h_FE = arus yang dicapai

Transistor PNP

Transistor PNP beroperasi dengan cara yang sama dengan piranti NPN. Gambar dibawah ini akan memperlihatkan suatu transistor PNP yang dibias untuk beroperasi dalam mode aktif. Disini tegangan V_EB menyebabkan emitter tipe P potensialnya lebih tinggi dari basis tipe –N, sehingga persambungan basis emitter menjadi bias maju. Persambungan kolektor basis dibias balik oleh tegangan V_BC yang menjaga basis tipe-N berpotensial lebih tinggi dibandingkan kolektor tipe-P. Tidak seperti transistor NPN, arus dalam piranti PNP terutama disebabkan oleh lubang yang diinjeksikan dari emitter ke dalam basis sebagai tegangan bias maju V_EB. Karena komponen arus emitter yang disebabkan elektron yang diinjeksikan dari basis ke emitter dijaga agar kecil dengan menggunakan basis doping ringan, sebagian besar arus emitter disebabkan oleh lubang. Elektron yang diinjeksi dari basis ke emitter menghasilkan komponen dominan arus basis i_B1. Demikian juga lubang yang diinjeksi ke dalam basis akan berkombinasi dengan pembawa mayoritas dalam basis (elektron) dan hilang. Hilangnya elektron basis harus diganti dari rangkaian luar yang menimbulkan komponen kedua arus basis i_B2. lubang-lubang yang berhasil mencapai batas daerah pengosongan persambungan basis kolektor akan tarik oleh tegangan negatif pada kolektor. Jadi lubang-lubang ini akan disapu melintasi daerah pengosongan ke dalam kolektor dan timbul sebagai arus kolektor.

 Karakteristik Operasi Transistor

Karakteristik operasi tiap transistor yang menyatakan spesifikasinya tidak boleh dilampaui. Lembaran data memberikan nilai-nilai penting, beberapa diantaranya diberikan dibawah ini dan diperlihatkan pada gambar 2.

V_CBO = tegangan basis kolektor maksimum (kolektor +ve)

V_CEO = tegangan emitter kolektor maksimum (kolektor + ve)

V_EBO = tegangan basis emitter maksimum (emitter + ve)

P_tot = total daya yangdiperlukan oleh transistor.

Gambar 2. Karakteristik operasi tegangan transistor

(Sumber : Woollard, Elektronika Praktis, 1993: 73)

Transistor Sebagai Saklar

Menurut Barry Woollard (1993: 73) mengatakan bahwa jika arus basis I_B nol, arus kolektor I_C akan menjadi arus kebocoran yang rendah dan tegangan yang melalui resistor muatan R_L akan sia-sia. Oleh karena itu:

V_CE ≈ V_CC tegangan suplai

Kalau jumlah nominal I_B kecil, I_C akan sama dengan h_FE I_B dan tegangan yang melalui R_L, akan menjadi:

V_R = I_CR_L

dan V_CE = V_CC - I_CR_L

Naiknya I_B akan menyebabkan I_C naik terus hingga mencapai titik I_CR_L ≈ V_CC, yaitu ketika I_C tidak dapat naik lagi, meski I_B tetap naik.

Pada titik ini transistor dikatakan mendapat aliran secara keras, sampai ke dasar atau sarat, dan tegangan V_CE disebut V_{CE sarat} tegangan output yang sarat. Biasanya tegangan ini sebesar 0,2 Volt untuk transistor silicon serta dapat sekecil beberapa puluh milivolt, tetapi tidak lebih dari 0,3 Volt.

Gambar 3 Transistor sebagai saklar

(Sumber : Woollard, Elektronika Praktis, 1993: 74)

Contoh: Diketahui sebuah transistor mengatur beban 0,5A dengan suplai d.c. 12V

1. Ketika transistor itu OFF (mati) :

Anggaplah I_C = 1µA yaitu hanya sebesar arus kebocoran.

V_CE ≈ V_CC = 12V.

Oleh karena itu, pemakaian daya oleh transistor,

P = V_CE x I_C

= 12 x 1
= 12µW.

2. Ketika transistor itu ON (hidup) :

I_C = 0,5 A.

V_CE = V_{CC sarat}

≈ 0,2 V.

Oleh karena itu, pemakaian daya oleh transistor,

P = V_CE x I_C

= 0,2  x 0,5 
= 0,1W

3. Ketika transistor itu baru bekerja setengah jalan:

I_C = 0,25 A.

V_CE = 6 V.

Oleh karena itu, pemakaian daya oleh transistor,

P = V_CE x I_C

= 6 x 0,25 
= 1,5 W.

Kalau daerah pemakian daya ditengah dapat dilalui dalam waktu singkat, transistor itu akan bekerja baik dengan daya ON dan OFF. ekstrem yang rendah, dan segalanya akan berjalan lancar. Akan tetapi arus beban tidak boleh melebihi I_C (max).

Menurut Owen Bishop (2004: 72) mengatakan bahwa rangkaian saklar transistor memanfaatkan fitur terpenting dari sebuah transistor BJT-gain. Terdapat lebih dari satu definisi untuk gain yang akan merujuk untuk gain arus sinyak kecil (Small Signal Current Gain). Gain tidak memiliki satuan. Gain hanyalah sebuah bilangan, karena besaran ini merupakan hasil dari pembagian arus dengan arus. Gain sebuah transistor BJT

yang tipikal adalah 100. Rangkaian dibawah ini digunakan untuk memperlihatkan dan menjelaskan secara sederhana konsep gain transistor.

Gambar 4 Rangkaian transistor sebagai saklar

(Sumber : Warsito S, Vademekum Elektronika, 1995: 184)

dimana : I_C = arus kolektor

I_B = arus basis

R_B = hambatan basis

R_C = hambatan kolektor

V_CC = tegangan input

Denyut sulut (Tringger Pulse) perlu setinggi :

V_{B =} I_B R_B + 0,6 V

Selama ada denyut masukan, pada dioda B-E terukur ada tegangan terbalik



Mohon Komentarnya....

Elektron Valensi

Konfigurasi elektron merupakan susunan elektron dalam atom. Di bawah ini kita akan mempelajari tentang penentuan konfigurasi elektron dari unsur dan menentukan elektron valensi dari konfigurasi elektron tersebut.

1. Konfigurasi Elektron

Elektron- elektron dalam inti bergerak mengelilingi inti pada lintasan tingkat- tingkat energi tertentu yang disebut kulit atom. Setiap kulit diberi nomor dan nama. Penomoran dan penamaan kulit dimulai dari yang terdekat dari inti. Kulit pertama dinamai kulit K, kulit kedua, ketiga, keempat, kelima, keenam, dan ketujuh masing- masing berurutan L, M, N, O, P,dan Q. Unsur- unsur di alam paling banyak punya empat kulit. Aturan pengisisan:

• Jumlah maksimum elektron tiap kulit adalah 2n² (n= nomor kulit)

Kulit K => n = 1 => 2n² = 2 . 1² = 2 elektron

Kulit L => n = 2 => 2n² = 2 . 2² = 8 elektron

Kulit M => n = 3 => 2n² = 2 . 3² = 18 elektron

Kulit N => n = 4 => 2n² = 2 . 4² = 32 elektron

Dan seterusnya.

 

• Jumlah maksimum elektron dalam kulit terluar adalah 8. jika lebih dari 8 maka kelebihan elektron dipindahkan ke kulit terluarnya.

Menurut teori oktet, atom mempunyai kecenderungan untuk membentuk konfigurasi yang stabil, yaitu konfigurasi elektron seperti unsur gas mulia dengan cara melepaskan elektron atau menangkap elektron. Unsur- unsur gas mulia mempunyai elektron valensi 8, kecuali He yang hanya mempunyai 2 elektron.

Konfigurasi elektron dari unsur- unsur gas mulia adalah sebagai berikut:

₂ He     : 2

₁₀ Ne    : 2        8

₁₈ Ar     : 2        8          8

₃₆ Kr     : 2        8          18        8

₅₄ Xe    : 2        8          18        18        8

₈₆ Rn    : 2        8          18        32        18        8

2. Elektron Valensi 

Elektron yang berada di kulit terluar suatu atom disebut elektron valensi. Elektron valensi suatu unsur menunjukkan golongan unsur tersebut dalam tabel periodik. Elektron valensi paling berperan dalam menentukan sifat kimia unsur. Unsur- unsur dengan jumlah elektron valensi yang sama mempunyai kemiripan sifat kimia. Contohnya seperti berikut:

Atom Unsur	Konfigurasi elektron	Elektron valensi	Sifat kimia
9F       17Cl	2 . 7 2 . 8 . 7	7 7	Unsur F dan Cl sangat reaktif sehingga di alam hanya ditemukan dalam bentuk senyawanya.
10Ne       18Ar	2 . 8 2 . 8 . 8	8 8	Unsur Ne dan Ar tidak reaktif sehingga di alam berada sebagai unsur monoatomik

Komponen Elektronika

Elektron Valensi
Atom
Dioda
Resistor
Transistor
MOSFET

Atom

Pengertian

Atom adalah judul kali ini.“Atom” kata ini berasal dari bahasa yunani atomos yang berarti tidak dapat dipotong. Sesuai pengertian tersebut,Atom-atom adalah partikel penyusun semua benda yang berukuran sangat kecil. Di dalam atom juga terdapat sub-atom, yaitu partikel penyusun atom yang ukurannya lebih kecil. Sulit bagi kita untuk membayangkan seberapa kecil atom ini, satu titik yang ada di akhir kalimat ini saja memiliki panjang sekitar 20 juta atom. Setiap atom memiliki inti, yang terdiri dari proton dan neutron, serta elektron yang bergerak cepat di sekitar inti. Elektron-elektron ini terdapat pada tingkatan energi yang berbeda-beda, yang disebut kulit, tiap kulit memiliki jumlah batas untuk elektron, apabila elektron di kulit pertama sudah memenuhi batas, maka elektron akan memenuhi kulit kedua dan seterusnya.

 

Berdasarkan penjelasan di atas, elektron,neutron dan proton merupakan bagian terkecil dari atom, namun para ilmuan modern berpendapat bahwa proton dan neutron tersusun atas partikel-partikel yang lebih kecil lagi yang disebut kuark. Jika sobat masih ingin tahu lebih banyak tentang atom ini, mari simak yang berikut.

A. Teori-Teori Atom

Istilah “atom” pertama kali digunakan oleh kimiawan asal inggris bernama John Dalton(1766-1844) ketika ia mengajukan teori atomnya pada tahun 1807.

 

Dalton mengatakan bahwa semua unsur kimia tersusun atas partikel-partikel yang sangat kecil, yang disebut atom, yang tidak bisa pecah saat zat-zat kimianya direaksikan. Satu lagi pendapatnya yaitu semua reaksi kimia merupakan akibat saling bergabungnya atau terpisahnya atom-atom. Teori atom dalton menjadi dasar untuk ilmu pengettahuan modern.

Pada abad ke dua puluh, para ilmuan mulai membuat model model atom.Seperti yang dibuat oleh

• Ernest Rutherford (1871-1937)  Ia menggambarkan elektron-elektron yang bermuatan negatif mengelilingi inti yang bermuatan positif.
• Neils Bohr (1885-1962)  ia menggambarkan model dengan elektron-elektron mengikuti orbit-orbit tertentu.
• Jame Chadwick (1891-1962)  ia menunjukkan sebuah inti terdiri atas partikel-partikel yang disebut neutron dan proton.

B. Massa Atom

Atom pada unsur yang berbeda memiliki massa yang bervariasi. Massa tersebut tergantung pada jumlah proton dan neutron di dalam intinya. Sebuah atom hidrogen memiliki satu proton dan tidak memiliki neutron, sehingga hanya memiliki massa atom satu. Semakin besar massa atom, semakin kecil atom tersebut.

C. Nomor Atom

Atom-atom dari zat yang berbeda memiliki jumlah proton yang tidak sama pula di dalam intinya. Jumlah proton dalam inti ini disebut Nomor Atom.  Apabila jumlah proton dalam inti atom berubah, maka atom tersebut akan berubah menjadi atom dengan sifat berbeda dari sebelumnya.

D. Gaya Atom

Elektron yang bermuatan negatif akan dijaga tetap berada di orbit sekeliling inti bermuatan positif oleh gaya elektromagnetik. Gaya tarik inti, yang mejaga proton dan neutron tetap di dalam inti atom merupakan gaya yang paling kuat di alam semesta ini. Gaya ini seratus kali lebih kuat dibandingkan gaya elektromagnetik.

E. Muatan Listrik

Kebanyakan dari atom-atom yang ada memiliki muatan listrik yang netral, artinya jumlah proton yang bermuatan positif dan jumlah elektron yang bermuatan negatif sama banyak. Muatan-muatan yang memiliki gaya tarik menarik ini saling meniadakan.

F. Bentuk Atom

Atom memiliki bentuk yang bervariasi, yang disebut Isotop. Masing-masing bentuk memiliki jumlah proton dan elektron yang sama tetapi jumlah neutron yang berbeda. Jadi semua isotop dari sebuah atom memiliki nomor atom yang sama namun nomor massa yang berbeda. 

      

My Photos

Prakarya dan Kewirausahaan

Yang butuh Perangkat Pembelajaran...
1. Kalender Pendidikan
2. Distribusi Aokasi Waktu
3. Program Tahunan
Kelas X
Kelas XI
4. Program Semester
Kelas X
Kelas XI
5. Silabus
Kelas X S1
kelas X S2
Kelas XI S1
Kelas XII S2

Jangan lupa tinggalkan pesan/kesan Anda agar blog ini bisa diperbaharui...

Terimakasih