TRANSISTOR

26/4/2011

Transistor merupakan dioda dengan dua sambungan (junction) yang membentuk transistor PNP maupun NPN. Transistor ini disebut transistor bipolar,  karena struktur dan prinsip kerjanya tergantung dari perpindahan elektron di kutup negatif mengisi kekurangan elektron (hole) di kutup positif. bi = 2 dan polar = kutup.  

Fungsi Transistor

Kegunaan transistor bisa 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)

BJT (BIPOLAR JUNCTION TRANSISTOR)BI = 2 POLAR = KutupJUNCTION = Simpang

FET (FIELD EFFECT TRANSISTOR)FIELD = MedanEFFECT = Dampak

MOSFET ( METAL OXIDA SEMICONDUCTOR FET)Metal = LogamOxida = Oksidasi

IGFET (Insulated Gate FET)Insulated = Mengisolasi/menyekatiGate = Pintu, gerbang

Ujung-ujung terminalnya berturut-turut disebut emitor,

base dan kolektor. Base selalu berada di tengah, di antara

emitor dan kolektor.

JUNCTION F.E.T( FIELD-EFFECT TRANSISTOR )

• Mengapa kita masih perlu transistor jenis lain?

• BJT selalu memerlukan arus basis IB, walaupun arus ini kecil, tetapi tidak bisa diabaikan, terutama sekali saat BJT digunakan sebagai saklar, pasti dibutuhkan arus yang cukup besar untk membuat transistor jenuh.

• maka ada jenis transistor lain yang bisa digerakkan dengan tegangan tanpa membutuhkan arus, yaitu FET.

• Dengan perantaraan FET, kita dapat menghubungkan peralatan komputer atau transduser yang tidak bisa menghasilkan arus, dengan alat yang lebih besar.

• Lapisan ini terbentuk antara semikonduktor tipe n dan tipe p, karena bergabungnya elektron dan hole di sekitar daerah perbatasan. Sama seperti medan listrik, lapisan deplesi ini bisa membesar atau mengecil tergantung dari tegangan antara gate dengan source.

8

FET vs BJT

FETGate (G) = Gerbang

Drain(D) = Penguras

Source(S) = Sumber

BJTBase (B) = Dasar

Collector (C) = PengumpulEmitter (E) = Emitor

9

Junction FET

10

JFET saluran N

11

13

n-Channel FET for vGS = 0.

Penampang kanal penghantar jauh lebih sempit dekat ujung drain dari pada penampang dekat ujung drain lebih besar dari pada catu balik dekat ujung sumber. Sehingga jelas bahwa walaupun gerbang dihubungkan singkat ke sumber (yakni VGS = 0), sehingga tegangancatu balik mucul lewat hubungan p-n yang harganya lebih besar dekat ujung drain. Jadi karakteristk gambaran statis dari arus drain menurut tegangan drain ke sumber (VDS) dengan tegangan gerbang ke sumber VGS sbg parameter dinamakan karakteristik sumber drain dari FET hubugan.

JFET menggunakan sambungan PN untuk memberikan impedansi masukan yang tinggi.

MOSFET menggunakan gerbang terisolasi untuk memberikan impedansi masukan yang tinggi.

MOS memiliki impedansi masukan yang lebih tinggi.JFET penggerak arus lebih tinggi (transkonduktansi), impedansi keluaran yang lebih rendah dan dapat digunakan untuk tujuan drive tinggi

JFET menggunakan sambungan PN untuk memberikan impedansi masukan yang tinggi.

MOSFET menggunakan gerbang terisolasi untuk memberikan impedansi masukan yang tinggi.

JFET penggerak arus lebih tinggi (transkonduktansi), impedansi keluaran yang lebih rendah dan dapat digunakan untuk tujuan drive tinggi

JFET menggunakan sambungan PN untuk mengontrol arus, Mos menggunakan terisolasi gerbang untuk mengontrol arus.Dalam dunia sekarang ic, mos teknologi dominan.

TIPE-P BERFUNGSI SEBAGAI GATE TERJADI DEPLESI/PENIPISAN PADA CHANNEL KARENA GERAKAN

ELEKTRON PADA GATE KONDUKSI ARUS TIDAK ADA SAMPAI SANGAT KECIL

TIPE-P BERFUNGSI SEBAGAI GATE REVERSE BIAS PADA GATE DIPERBESAR SEHINGGA MEMPERBESAR

AREA DEPLESI MEMPERKECIL JALUR PADA CHANNEL MEMPERBESAR TAHANAN CHANNEL DARI SOURCE MENUJU DRAIN

TIPE-P BERFUNGSI SEBAGAI GATE REVERSE BIAS PADA GATE DIPERBESAR SEHINGGA MEMPERBESAR

AREA DEPLESI TERJADI PINCH-OFF(PINCH-OFF VOLTAGE),KARENA KECILNYA

VOLTASE YANG DAPAT LEWAT DARI SOURCE MENUJU DRAIN

LEBIH SINGKAT BAHWA RESISTANSI PADA CHANNEL DAPAT DIKONTROL DENGAN DERAJAT/BESAR REVERSE BIAS YANG BERIKAN PADA GATE

GERAKAN ELEKTRON FET TIPE-NARUS ELEKTRON MENGALIR DARI KUTUB NEGATIF

SUMBER TEGANGAN, KE SOURCE,MENUJU DRAIN

Transistor MOSFET

Transistor efek-medan semikonduktor logam-oksida (MOSFET) adalah salah satu jenis transistor efek medan. Prinsip dasar perangkat ini pertama kali diusulkan oleh Julius Edgar Lilienfeld pada tahun 1925. MOSFET mencakup kanal dari bahan semikonduktor tipe-N dan tipe-P. Disebut juga NMOSFET atau PMOSFET (juga biasa nMOS, pMOS). Ini adalah transistor yang paling umum pada sirkuit digital maupun analog.

• Berbagai simbol digunakan untuk MOSFET. • Sambungan badan jika ditampilkan

digambar tersambung ke bagian tengan kanal dengan panah yang menunjukkan PMOS atau NMOS. Panah selalu menunjuk dari P ke N, sehingga NMOS (kanal-N dalam sumur-P atau substrat-P) memiliki panah yang menunjuk kedalam (dari badan ke kanal).

Jika badan terhubung ke sumber (seperti yang umumnya dilakukan) kadang saluran badan dibelokkan untuk bertemu dengan sumber dan meninggalkan transistor. Jika badan tidak ditampilkan (seperti yang sering terjadi pada desain IC desain karena umumnya badan bersama) sebuah panah pada sumber dapat digunakan dengan cara yang sama seperti transistor dwikutub (keluar untuk NMOS, masuk untuk PMOS).

• Mirip seperti JFET, transistor MOSFET (Metal oxide FET) memiliki drain, source dan gate. Namun perbedaannya gate terisolasi oleh suatu bahan oksida. Gate sendiri terbuat dari bahan metal seperti aluminium. Oleh karena itulah transistor ini dinamakan metal-oxide. Karena gate yang terisolasi, sering jenis transistor ini disebut juga IGFET yaitu insulated-gate FET.

28

n-Channel depletion MOSFET.

29

enhancement-mode n-channel MOSFET

30

vGS < Vto pn junction antara drain dan body reverse biased iD=0.

31

vGS < Vto pn junction antara drain dan body reverse biased iD=0.

Terbentuk saluran N

32

vGS >Vto terbentuk saluran n. vGS bertambah saluran membesar. vDS kecil ,I D sebanding dengan vDS. resistor tergantung nilai vGS.

33

vDS bertambah, saluran mengecil di drain dan Laju pertambahan iD : melambat

Saat vDS> vGS -Vto, iD tetap

34

NMOS circuit symbol

CIRCUIT SYMBOLS

G

S

D

PMOS circuit symbol

G

S

D

35

NMOS and PMOS Compared

NMOS“Body” – p-typeSource – n-typeDrain – n-type VGS – positive

VT – positive

VDS – positive

ID – positive (into drain)

PMOS“Body” – n-typeSource – p-typeDrain – p-type VGS – negative

VT – negative

VDS – negative

ID – negative (into drain)G

n nID

DS

p

B

G

pID

DS

nB

ID

4321VDS

VGS=3V1 mA

VGS=0

(for IDS = 1mA)

4321VDS

VGS= 3V1 mA

VGS=0

ID

(for IDS = -1mA)

JFET vs MOSFET

Fets MOS biasanya memiliki gerbang bawah kebocoran arus.MOS fets lebih mudah tersedia sebagai daya tinggi /

perangkat arus tinggi.Fets MOS umumnya memiliki transkonduktansi maju lebih

tinggi (10s dari Siemens vs pecahan dari Siemens).Anda harus berhati-hati untuk tidak bias maju gerbang-sumber dioda

dalam JFET.

Proteus (Software simulasi &

desain PCB)

Proteus adalah sebuah software untuk mendesain PCB yang juga dilengkapi dengan simulasi pspice pada level skematik sebelum rangkaian skematik diupgrade ke PCB shingga sebelum PCBnya di cetak kita akan tahu apakah PCB yang akan kita cetak sudah benar atau tidak.

1. memiliki kemampuan untuk mensimulasikan hasil rancangan baik digital maupun analog maupun gabungan keduanya,mendukung simulasi yang menarik dan simulasi secara grafis.2. mendukung simulasi berbagai jenis microcontroller seperti pic, 8051 series. 3. memiliki model-model peripheral yang interactive seperti led, tampilan lcd, rs232, dan berbagai jenis library lainnya.4. mendukung instrument-instrument virtual seperti voltmeter, ammeter, oscciloscope, logic analyser, dll,

Fitur-fitur dari PROTEUS adalah sebagai berikut .

5. Memiliki kemampuan menampilkan berbagi jenis analisis secara grafis seperti transient, frekuensi, noise, distorsi, AC dan DC, dll.6. Mendukung berbagai jenis komponen-komponen analog.7. Mendukung open architecture sehingga kita bisa memasukkan program seperti C++ untuk keperluan simulasi.8. Mendukung pembuatan PCB yang di-update secara langsung dari program ISIS ke program pembuat PCB-ARES.

Pengenalan ISIS

ISIS dipergunakan untuk keperluan pendidikan dan perancangan. Beberapa fitur umum dari ISIS adalah sebagai berikut.

1. Windows dapat dioperasikan pada Windows 98/Me/2k/XP dan Windows terbaru.2. Routing secara otomatis dan memiliki fasilitas penempatan dan penghapusan dot.3. Sangat powerful untuk pemilihan komponen dan pemberian properties-nya.4. Mendukung untuk perancangan berbagai jenis bus dan komponen-komponen pin, port modul dan jalur.5. Memiliki fasilitas report terhadap kesalahan-kesalahan perancangan dan simulasi elektrik.6. Mendukung fasilitas interkoneksi dengan program pembuat PCB-ARES.7. Memiliki fasilitas untuk menambahkan package dari komponen yang belum didukung.

Pengenalan ARES

ARES (Advanced Routing and Editing Software) digunakan untuk membuat modul layout PCB. Adapun fitur-fitur dari ARES adalah sebagai berikut

1. Memiliki database dengan tingkat keakuratan 32-bit dan memberikan resolusi sampai 10 nm, resolusi angular 0,1 derajat dan ukuran maksimim board sampai kurang lebih 10 m. ARES mendukung sampai 16 layer.2. Terintegrasi dengan program pembuat skematik ISIS, dengan kemampuan untuk menentukan informasi routing pada skematik.3. Visualisasi board 3-Dimensi.4. Penggambaran 2-Dimensi dengan simbol library.

Title Text

Subtext