jfet (junction fet).doc

Download JFET (Junction FET).doc

Post on 30-Jan-2016

132 views

Category:

Documents

21 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

Transistor FET

ELEKTRONIKA ANALOG

JFET

MAKALAH

Makalah ini merupakan tugas Mata Kuliah Elektronika Analog

Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Konsentrasi Mekatonika

Politeknik Negeri Sriwijaya

Oleh :

IMAM SUJATMIKO 061440341656LUZKA FATIHAN 061440341658 M. MUHAJIR 061440341660M. HAFIZH ISLAMI S 061440341661 3ELB

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

PALEMBANG

2015

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa. Karena berkat rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan makalah yang berjudul JFET tepat pada waktu yang telah di tentukan.

Makalah ini disusun sebagai tugas Mata Kuliah Elektronika Analog pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Konsentrasi Mekatronika Politeknik Negeri Sriwijaya.

Tujuan dari penulisan makalah ini adalah untuk membantu mempermudah dalam proses belajar sesama mahasiswa melalui persentasi dan diskusi untuk mengetahui apa itu JFET.

Kami menyadari bahwa makalah ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu penulis berharap untuk lebih baik lagi makalah ini, diharapkan kepada pembaca untuk kritik dan sarannya. Demikianlah semoga makalah ini dapat memberikan manfaat untuk kita semua.

Palembang, 26 Oktober 2015

Penulis

DAFTAR ISIHALAMAN JUDUL

iKATA PENGANTAR

iiDAFTAR ISI

iiiBAB IPENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

1 1.2 Rumusan Masalah

2 1.3 Tujuan dan Manfaat

2 1.4 Metodelogi Penulisan

2 1.5 Sistematika Penulisan

2

BAB II PEMBAHASAN

2.1 Definisi JFET

3

2.2 Jenis-jenis JFET....

3 2.3 Simbol JFET (Junction Field Effect Transistor)

6 2.4 Konstruksi JFET (Junction Field Effect Transistor)

.....

6

2.5 Kurva Drain ..9 2.6 Daerah Ohmic ....

102.7 Tegangan cutoff gate... 14

2.8 Pabrikasi JFET...

14

2.9 Aplikasi Penggunaan JFET

2.10 Keuntungan Penggunaan JFET2.11 Pengoperasian Transistor Efek Medan Persambungan (JFET)2.12 Parameter Transistor Efek Medan (JFET)2.13 Rangkaian Transistor Efek Medan (JFET)

BAB III PENUTUP

3.1 Kesimpulan. 173.2 Saran.... 17DAFTAR PUSTAKA.. 19BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar BelakangSejarah transistor pada awalnya di temukan oleh William Shockley dan John Barden pada tahun 1948. Transistor awal mulanya di pakai dalam praktek pada tahun 1958. Pada saat ini ada dua jenis tipe transistor, yaitu transistor tipe P N P dan transistor jenis N P N. Dalam rangkaian difital, transistor di gunakan sebagai saklar untuk kecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat di rangkaian sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memory dan komponen lainnya.Kebanyakan ahli sejarah mengira bahwa dunia elektronika dimulai ketika Thomas Alpha Edison menemukan bahwa filamen panas memancarkan elektron (1883). Untuk merealisasi nilai komersial dari penemuan Edision, Fleming mengembangkan dioda hampa (1904). Deforest menambahkan elektroda ketiga untuk mendapatkan trioda hampa (1906). Sampai 1950, tabung hampa mendominasi elektronik; mereka digunakan dalam penyearah, penguat, osilator, modulator, dan lain-lainnya.Transistor merupakan komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil (stabilisator) 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 fungsi rangkaian-rangkaian lainnya.Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal, yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektot (C). Tegangan yang di satu terminalnya misalnya Emitor dapat dipakai untuk mengatur arus dan tegangan yang lebih besar daripada arus input Basis, yaitu pada keluaran tegangan dan arus output Kolektor.

1.2. Rumusan Masalah

Pada makalah ini penulis akan membahas mengenai JFET1.3. Tujuan dan Manfaat

a. Tujuan

Mengetahui definisi, Jenis- jenis JFET, Bentuk dasar JFET, Karaktristik dan Operasi JFET, Tegangan Ambang (Threshod Voltage), Persambungan JFET, Karakteristik Arus Tegangan, Kapasitansi Transistor JFET.b. Manfaat

Memahami definisi Jenis- jenis JFET, Bentuk dasar JFET, Karaktristik dan Operasi JFET, Tegangan Ambang (Threshod Voltage), Persambungan MOSFET, Karakteristik Arus Tegangan, Kapasitansi Transistor JFET.

1.4. Metodelogi Penulisana. Studi Pustaka

Mempelajari sistemnya di perpustakaan dan mengolah data yang di dapat dari internet yang berupa file-file yang ada sebagai pendukung.1.5. Sistematika PenulisanAgar lebih sistematis dan mudah di mengerti dalam penulisan, maka penulis membagi dalam beberapa bagian bab sebagai berikut ;

BAB I PENDAHULUAN, dalam bab ini akan diuraikan tentang latar belakang, rumusan masalah, tujuan, manfaat, metode pembahasan, dan sistematika penulisan.

BAB II PEMBAHASAN, yang berisikan penjelasan mengenai JFETBAB III PENUTUP, dalam bab ini berisikan kesimpulan dan saran.BAB II

PEMBAHASAN 2.1. Definisi JFETJFET adalah tipe dari transistor jenis FET. Dan transistor jenis FET (Transistor efekmedan) adalah salah satu jenis transistor menggunakan medan listrik untuk mengendalikan konduktifitas suatu kanaldari jenis pembawa muatan tunggal dalam bahan semikonduktor. FET kadang-kadang disebut sebagaitransistor ekakutub untuk membedakan operasi pembawa muatan tunggal yang dilakukannya denganoperasi dua pembawa muatan pada transistor dwikutub (BJT).

JFET (junction field effect transistor) atau yang disebut juga dengan transistor efek medan persambungan merupakan salah satu jenis transistor unipolar yang pengoperasiannya dikendalikan oleh tegangan (voltage-controlled device), tentu hal tersebut sangat berbeda dengan sebuah transistor yang pengoperasiannya dikendalikan oleh arus listrik (current-controlled device). 2.2. Jenis- Jenis JFETPada dasarnya JFET dapat dikelompokan ke dalam 2 (dua) bagian, yaitu:

1. JFET saluran N (N channel).

2. JFET saluran P (P channel).Pada umumnya penjelasan tentang JFET (junction field-effect transistor) adalah kanal-N, karena untuk kanal-P adalah kebalikannya. Gambar dibawah menunjukkan struktur transistor JFET kanal n dan kanal p. Kanal n dibuat dari bahan semikonduktor tipe n dan kanal p dibuat dari semikonduktor tipe p. Ujung atas dinamakan Drain dan ujung bawah dinamakan Source. Pada kedua sisi kiri dan kanan terdapat implant semikonduktor yang berbeda tipe. Terminal kedua sisi implant ini terhubung satu dengan lainnya secara internal dan dinamakan Gate.

Struktur JFET (a) kanal-n (b) kanal-pIstilah field efect (efek medan listrik) sendiri berasal dari prinsip kerja transistor ini yang berkenaan dengan lapisan deplesi (depletion layer). 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. Pada gambar di atas, lapisan deplesi ditunjukkan dengan warna kuning di sisi kiri dan kanan.1. JFET kanal-nUntuk menjelaskan prinsip kerja transistor JFET lebih jauh akan ditinjau transistor JFET kanal-n. Drain dan Source transistor ini dibuat dengan semikonduktor tipe n dan Gate dengan tipe p. Gambar berikut menunjukkan bagaimana transistor ini di beri tegangan bias. Tegangan bias antara gate dan source adalah tegangan reverse bias atau disebut bias negatif. Tegangan bias negatif berarti tegangan gate lebih negatif terhadap source. Perlu catatan, Kedua gate terhubung satu dengan lainnya (tidak tampak dalam gambar).

Lapisan deplesi jika gate-source biberi bias negatifDari gambar di atas, elektron yang mengalir dari source menuju drain harus melewati lapisan deplesi. Di sini lapisan deplesi berfungsi semacan keran air. Banyaknya elektron yang mengalir dari source menuju drain tergantung dari ketebalan lapisan deplesi. Lapisan deplesi bisa menyempit, melebar atau membuka tergantung dari tegangan gate terhadap source.

Jika gate semakin negatif terhadap source, maka lapisan deplesi akan semakin menebal. Lapisan deplesi bisa saja menutup seluruh kanal transistor bahkan dapat menyentuh drain dan source. Ketika keadaan ini terjadi, tidak ada arus yang dapat mengalir atau sangat kecil sekali. Jadi jika tegangan gate semakin negatif terhadap source maka semakin kecil arus yang bisa melewati kanal drain dan source.

Lapisan deplesi pada saat tegangan gate-source = 0 voltJika misalnya tegangan gate dari nilai negatif perlahan-lahan dinaikkan sampai sama dengan tegangan Source. Ternyata lapisan deplesi mengecil hingga sampai suatu saat terdapat celah sempit. Arus elektron mulai mengalir melalui celah sempit ini dan terjadilah konduksi Drain dan Source. Arus yang terjadi pada keadaan ini adalah arus maksimum yang dapat mengalir berapapun tegangan drain terhadap source. Hal ini karena celah lapisan deplesi sudah maksimum tidak bisa lebih lebar lagi. Tegangan gate tidak bisa dinaikkan menjadi positif, karena kalau nilainya positif maka gate-source tidak lain hanya sebagai dioda.Karena tegangan bias yang negatif, maka arus gate yang disebut IG akan sangat kecil sekali. Dapat dimengerti resistansi input (input impedance) gate akan sangat besar. Impedansi input transistor FET umumnya bisa mencapai satuan MOhm. Sebuah transistor JFET diketahui arus gate 2 nA pada saat tegangan reverse gate 4 V, maka dari hukum Ohm dapat dihitung resistansi input transistor ini adalah :

Rin = 4V/2nA = 2000 Mohm2