Pengertian Transistor, Komponen Dasar, dan Jenis Transistor

Elektronika

Materi elajaran Kelas XI

1.Pengertian Transistor

Transistor merupakan komponen penting yang dipakai dalam barang-barang elektronika seperti TV, radio, komputer, dll. Transistor adalah alat semikonduktor yang berfungsi 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 dasarnya transistor adalah dua dioda yang dipertemukan, sehingga cara mengujinya juga hampir sama dengan menguji dioda.

Secara umum, transistor memiliki 3 terminal. Tegangan atau arus yang dipasang di satu terminalnya mengatur arus yang lebih besar yang melalui 2 terminal lainnya. Transistor adalah komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil, 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 komponen-komponen lainnya.

2.Prinsip Kerja Transistor
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 dirubah dengan perubahan tegangan yang diberikan, untuk mengubah ketebalan kanal konduksi tersebut. Lihat artikel untuk masing-masing tipe untuk penjelasan yang lebih lanjut.

·        Fungsi Transistor

1. Sebagai penguat arus, tegangan dan daya (AC dan DC) 
2. Sebagai penyearah 
3. Sebagai mixer 
4. Sebagai osilator 
5. Sebagai switch

3.Macam Macam Transistor

a. Materi semikonduktor: Germanium, Silikon, Gallium Arsenide
b. Kemasan fisik: Through Hole Metal, Through Hole Plastic, Surface Mount, IC, dan lain-lain
c. Tipe: UJT, BJT, JFET, IGFET (MOSFET), IGBT, HBT, MISFET, VMOSFET, MESFET, HEMT, SCR serta pengembangan dari transistor yaitu IC (Integrated Circuit) dan lain-lain.
d. Polaritas: NPN atau N-channel, PNP atau P-channel
e. Maximum kapasitas daya: Low Power, Medium Power, High Power
f. Maximum frekwensi kerja: Low, Medium, atau High Frequency, RF transistor, Microwave, dan lain-lain
g. Aplikasi: Amplifier, Saklar, General Purpose, Audio, Tegangan Tinggi, dan lain-lain

4.Dasar-dasar rangkaian Transistor

Untuk membias Transistor supaya dapat digunakan caranya ada tiga macam dasar pembiasan, disamping dengan cara membias dasar Transistor ini untuk mengoperasikan Transistor diperlukan data-data Transistor mengenai daerah operasinya, tegangan maksimum yang tidak boleh dilampaui, arus maksimum yang diperbolehkan, berapa watt Transistor itu boleh dibebani, dan masih banyak lagi persyaratan yang harus diketahui supaya Transistor bekerja normal, ketiga cara bias Transistor itu didasari dengan tiga macam pemakaian bersama kaki-kaki Transistor atau common.

1. Emitor terbumi atau common Emitter.
2. Kolektor terbumi atau common Collector.
3. Basis terbumi atau common Base.

·         Sifat-sifat Emitor terbumi ( common Emitter)

1. Penguatan arus yang besar :
   β = iC / iB
   iC = β . iB
2. Impedansi masukan Ri antara 400 Ω sampai 2000 Ω.
3. Impedansi output Ro antara 40 kΩ sampai 100 KΩ.
4. Penguatan tenaga 105 kali 

·         Sifat-sifat Kolektor tebumi ( common Collector )

1. Penguatan arus besar iC = ( β + 1 ) iB.
2. Penguatan tegangan kecil dibawah 1.
3. Impedansi masukan sangat tinggi lebih dari 20 KΩ.
4. Impedansi Output rendah sekitar 1 KΩ.
5. Penguatan tenaga ± 40 kali

·         Sifat sifat Basis terbumi ( common base )

1. Penguatan kecil α kurang dari satu.
2. Arus Input ± 0.3 mA.
3. Impedansi Input rendah Ri = 50 Ω.
4. Impedansi Output tinggi Ri = 500 KΩ.
5. Penguatan tenaga ± 1000 kali

    5.Transistor mempunyai 3 jenis yaitu :

1. Uni Junktion Transistor (UJT)
2. Field Effect Transistor (FET)
3. MOSFET

1.     Uni Junktion Transistor (UJT)

Uni Junktion Transistor (UJT) adalah transistor yang mempunyai satu kaki emitor dan dua basis. Kegunaan transistor ini adalah terutama untuk switch elektronis. Ada Dua jenis UJT ialah UJT Kanal N dan UJT Kanal P.

2.      Field Effect Transistor (FET)

Beberapa Kelebihan FET dibandingkan dengan transistor biasa ialah antara lain penguatannya yang besar, serta desah yang rendah. Karena harga FET yang lebih tinggi dari transistor, maka hanya digunakan pada bagian-bagian yang memang memerlukan. Bentuk fisik FET ada berbagai macam yang mirip dengan transistor.

Jenis FET ada dua yaitu Kanal N dan Kanal P. Kecuali itu terdapat pula macam FET ialah Junktion FET (JFET) dan Metal Oxide Semiconductor FET (MOSFET).

3.     MOSFET

MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET) adalah suatu jenis FET yang mempunyai satu Drain, satu Source dan satu atau dua Gate. MOSFET mempunyai input impedance yang sangat tinggi. Mengingat harga yang cukup tinggi, maka MOSFET hanya digunakan pada bagian bagian yang benar-benar memerlukannya. Penggunaannya misalnya sebagai RF amplifier pada receiver untuk memperoleh amplifikasi yang tinggi dengan desah yang rendah.