Modul 2
MODUL 2
TRANSISTOR
1. Pendahuluan[Kembali]
Transistor adalah komponen semikonduktor yang paling banyak digunakan pada peralatan elektronik. Ada banyak fungsi transistor, seperti penguat arus, pemutus, penyambung, stabilitas tegangan, dan modulasi sinyal. Hampir semua perangkat elektronik menggunakan transistor sebagai komponennya.
Shockley berhasil menyusun teori mengenai transistor
persambungan dalam tahun 1949 dan piranti yang pertama dihasilkan
dalam tahun 1951.
Pada sebuah rangkaian amplifier, transistor berfungsi untuk mengkonversi sinyal yang lebih besar menjadi sinyal yang lebih kecil. Ukuran sinyal yang berubah menjadi besar dengan cara mengubah besar amplitudo sinyal. Seperti pada rangkaian mikrofon yang berfungsi merubah energi suara menjadi energi listrik
2. Tujuan[Kembali]
Mengetahui prinsip kerja transistor.
Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik dari rangkaian fixed bias.
Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik dari rangkaian self bias.
Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik dari rangkaian voltage divider bias.
Mengetahui prinsip kerja Class A Amplifier
Mengetahui prinsip kerja Regulator Power Supply.
3. Alat dan Bahan[Kembali]
Transistor 2N3904
Resistor 1K, 10K, 560 ohm
DC Power supply
Multimeter
Jumper
4. Dasar Teori[Kembali]
Transistor adalah komponen berbahan semikonduktor yang digunakan sebagai penguat, sirkuit pemutus, penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Pada umumnya transistor memiliki 3 terminal yaitu basis (B), emitter (E), dan collector (C). Berdasarkan susunan semikonduktor yang membentuknya, transistor dibedakan menjadi dua tipe, yaitu:
1. Transistor NPN Transistor ini disusun oleh bahan semikonduktor tiga lapis yang terdiri dari dua bahan tipe N dan satu bahan tipe P.
2. Transistor PNP Transistor ini disusun oleh bahan semikonduktor tiga lapis yang terdiri dari dua bahan tipe P dan satu bahan tipe N.
Daerah operasi transistor
Berdasarkan kurva hubungan VCE, IC, dan IB diatas, terdapat beberapa region yang menunjukkan daerah kerja transistor, yaitu:
1. Daerah Potong (Cutoff)
Pada kondisi cutoff, arus Basis (IB) = 0 dan arus Kolektor (IC) = 0, hal ini dikarenakan pada emitter dan kolektor menerima reverse bias.
2. Daerah Saturasi
Pada kondisi saturasi, arus Kolektor (IC) akan mencapai harga maksimum, tanpa bergantung kepada arus Basis (IB), dan βdc, hal ini dikarenakan pada emitter dan kolektor menerima forward bias.
3. Daerah Aktif
Pada kondisi aktif, terjadi sifat-sifat yang diinginkan, dimana :
4. Daerah Breakdown
Kondisi breakdown ini dapat terjadi ketika arus Kolektor (IC) melebihi spesifikasi yang diperbolehkan, kondisi breakdown ini dapat mengakibatkan kerusakan pada transistor, maka daerah ini harus dihindari.
B. Pemberian Bias pada BJT
Istilah bias dimaksudkan penerapan tegangan dc untuk menetapkan tingkat arus dan tegangan tetap. Tegangan dan arus yang dihasilkan menyatakan titik operasi (quiescent point) atau titik Q yang menentukan daerah kerja transistor. Terdapat beberapa jenis pemberian bias pada BJT, sebagai berikut:
1. Fixed Bias
Fixed bias yaitu, arus bias IB didapat dari VCC yang dihubungkan ke kaki B melewati tahanan R
2. Self Bias
Self Bias adalah arus input didapatkan dari pemberian tegangan input VBB
3. Voltage Divider Bias
Voltage-divider Bias adalah arus bias didapatkan dari tegangan di R2 dari hubungan VCC seri dengan R1 dan R2 .Untuk mencari arus IB maka dilakukan perubahan dengan memakai metoda thevenin sehingga menghasilkan rangkaian penggant
Aplikasi Transistor
Class A amplifier
Amplifier kelas A adalah jenis amplifier di mana transistor (atau perangkat penguat lainnya) selalu beroperasi dalam mode aktif (linear) sepanjang siklus sinyal input. Amplifier Kelas A memiliki satu transistor, amplifier ini digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan linieritas tinggi dan memiliki daya yang cukup.
Prinsip Kerja :
· Transistor dalam Mode Aktif: Dalam amplifier kelas A, transistor tidak pernah sepenuhnya mati (cut-off) atau jenuh (saturation). Ini berarti transistor selalu berada dalam kondisi aktif, memungkinkan arus untuk mengalir terus menerus.
· Arus Bias Tinggi: Amplifier kelas A di-bias dengan arus yang cukup tinggi sehingga sinyal input dapat digeser di sekitar titik operasi yang linear. Ini menghasilkan distorsi yang sangat rendah dan reproduksi sinyal yang sangat akurat.
2. Regulator Power Supply
Power supply dengan regulator adalah sistem yang menyediakan tegangan keluaran stabil meskipun ada variasi dalam tegangan masukan atau beban yang dihubungkan. Regulator bertugas menjaga tegangan output konstan dan melindungi perangkat elektronik yang terhubung dari kerusakan akibat fluktuasi tegangan.
Terdapat 2 jenis regulator daya :
· Regulator Linear
Regulator linear menggunakan komponen aktif seperti transistor atau op-amp untuk membatasi tegangan output. Regulator linear unggul dalam beberapa hal seperti desain yang sederhana, dan noise rendah, akan tetapi memiliki efisiensi yang rendah karena membuang kelebihan daya sebagai panas.
· Regulator Switchind
Regulator Switching mengubah tegangan input ke bentuk sinyal AC dengan frekuensi tinggi menggunakan switching transistor, kemudian menurunkannya menggunakan transformator, dan akhirnya menstabilkan tegangan output dengan komponen filter.Keunggulan dari regulator switching antara lain efisiensi yang tinggi, dan dapat menghasilkan berbagai tegangan output. Kekurangan dari regulator
.png)
.png)
