“

”KARAKTERISTIK TRANSISTOR

DISUSUN OLEH : ROHMAN1410502072TEKNIK MESIN S1

NAMA DOSEN : R. SURYOTO EDY RAHARJO S.T., M.ENG

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS TIDAR

2015

DAFTAR ISI

Kata pengantar...............................................................................................................Pengertian transistor........................................................................................................Karakteristik transistor.......................................................................................................Kurva kolektor...................................................................................................................Daerah transistor..............................................................................................................Kurva basis........................................................................................................................Kurva beta........................................................................................................................Garis beban transistor.....................................................................................................Daerah operasi transistor................................................................................................Daerah aktif......................................................................................................................Daerah cut off..................................................................................................................

Kata Pengantar Alhamdulillah kita panjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan anugerahNya kepada kita semua. Terima kasih kita sampaikan kepada Bapak/Ibu Dosen, teman-teman, dan semua pihak yang telah membantu melancarkan pembuatan laporan tentang karakteristik transistor.

Pembuatan laporan merupakan salah satu tugas mahasiswa setelah melaksanakan suatu kegiatan. Hal-hal yang kami peroleh tersebut dapat kami jadikan bahan dalam menyusun laporan ini.

Dibutuhkan kerjasama untuk menyusun laporan ini. Kerjasama juga dibutuhkan dalam menentukan kelancaran suatu kegiatan. Oleh karena itu kami berusaha menggalang kerjasama dengan semua pihak untuk kelancaran dan keberhasilan pembuatan laporan ini. Selain itu, kami juga mendapat beberapa kendala pada waktu penyusunan laporan. Tetapi kami terus berusaha untuk menghadapi segala rintangan dan kendala yang ada.

Selain itu, kami juga mengharap kritik dan saran dari semua pihak yang dapat kami jadikan koreksi dalam pembuatan laporan ini. Semoga laporan ini dapat bermanfaat dan dapat digunakan dengan sebaik mungkin sehingga akan menghasilkan hasil yang memuaskan dan sesuai keinginan.

PENGERTIAN TRANSISTOR

Pengertian Transistor adalah komponen elektronika semikonduktor yang memiliki 3 kaki elektroda, yaitu Basis (Dasar), Kolektor (Pengumpul) dan Emitor (Pemancar). Komponen ini berfungsi sebagai penguat, pemutus dan penyambung (switching), stabilitasi tegangan, modulasi sinyal dan masih banyak lagi fungsi lainnya. Selain itu, transistor juga dapat digunakan sebagai kran listrik sehingga dapat mengalirkan listrik dengan sangat akurat dan sumber listriknya.

KARAKTERISTIK TRANSISTOR

Karakteristik transistor disajikan dengan kurva karakteristik yang menggambarkan kerja transistor. Satu cara untuk melihat sebanyak mungkin detail adalah dengan grafik yang menggambarkan hubungan arus dan tegangan

KURVA KOLEKTOR

Data kurva kolektor CE diperoleh dengan cara membangun rangkaian seperti diatas atau dengan menggunakan transistor curve tracer (alat yang dapat menggambarkan kurva transistor). Ide dari kedua cara tersebut adalah dengan mengubah catu tegangan VBB dan VCC agar diperoleh tegangan dan arus transistor yang berbeda – beda. Prosedurnya yaitu biasanya dengan men set harga IB dan menjaganya tetap dan VCC diubah – ubah. Dengan mengukur IC dan VCE dapat agar dapat memperoleh data untuk membuat grafik IC vs VCE. Misalnya, anggap dalam gambar di atas IB = 10µA. Kemudian VCC diubah dan ukur IC dan VCE.

jika VCE nol, dioda kolektor tidak terbias reverse, oleh sebab itu arus kolektor sangatlah kecil. Untuk VCE antara 0 dan 1 V, arus kolektor bertambah dengan cepat dan kemudian menjadi hampir konstan. Ini sesuai dengan memberikan bias reverse dioda kolektor. Kira – kira diperlukan 0,7 V untuk membias reverse dioda kolektor. Setelah level ini, kolektor mengumpulkan semua elektron yang mencapai lapisan pengosongan.Di atas knee, harga yang eksak dari VCE tidaklah begitu penting karena dengan membuat bukit kolektor lebih curam tidaklah dapat menambah arus kolektor yang berarti. Sedikit pertambahan pada arus kolektor dengan bertambahnya VCE disebabkan oleh lapisan pengosongan kolektor menjadi lebih lebar dan menangkap beberapa elektron basis sebelum mereka jatuh ke dalam hole.

Dengan mengulangi pengukuran IC dan VCE untuk IB = 20µA, sehingga diperoleh gambar di atas. Kurvanya hampir sama, kecuali di atas knee, arus kolektor kira – kira sama dengan 2 mA. Juga kenaikan VCE menghasilkan pertambahan arus kolektor sedikit karena pelebaran lapisan pengosongan menangkap tambahan elektron basis sedikit.

Jika beberapa kurva dengan IB yang berbeda diperlihatkan dalam gambar 4 karena menggunakan transistor dengan βdc kira – kira 100, arus kolektor kira – kira 100 kali lebih besar daripada arus basis untuk setiap titik di atas knee dari kurva tersebut. Oleh karena arus kolektor sedikit bertambah dengan bertambahnya VCE, βdc sedikit bertambah dengan bertambahnya VCE.

DAERAH TRANSISTOR

Daerah jenuh (saturasi) adalah daerah dengan VCE kurang dari tegangan lutut (knee) VK. Daerah jenuh terjadi bila sambungan emiter dan sambungan basis dibias maju. Pada daerah jenuh arus kolektor tidak bergantung pada nilai IB. Tegangan jenuh kolektor – emiter, VCE(sat) untuk transistor silikon adalah 0,2 V, sedangkan untuk transistor germanium adalah 0,1 V.

Daerah jenuh (saturasi) adalah daerah dengan VCE kurang dari tegangan lutut (knee) VK. Daerah jenuh terjadi bila sambungan emiter dan sambungan basis dibias maju. Pada daerah jenuh arus kolektor tidak bergantung pada nilai IB. Tegangan jenuh kolektor – emiter, VCE(sat) untuk transistor silikon adalah 0,2 V, sedangkan untuk transistor germanium adalah 0,1 V.

Daerah cut – off (putus) terletak dibawah IB = ICO. Sambungan emitter dan sambungan kolektor diberi bias balik. Pada daerah ini IE = 0 ; IC = ICO = IB

KURVA BASIS

kurva karakteristik basis merelasikan antara arus basis IB dan tegangan basis-emiter VBE dengan tegangan kolektor-emiter sebagai parameter seperti terlihat pada kurva berikut.

Pada rangkaian gambar pertama tadi kita dapat memperoleh data untuk membuat grafik IB vs VBE. Gambar di atas menunjukkan grafik yang mirip dioda, karena bagian emiter – basis dari transistor merupakan dioda. Karena bertambah lebarnya lapisan pengosongan dengan bertambahnya tegangan kolektor, arus basis berkurang sedikit karena lapisan pengosongan kolektor menangkap beberapa lagi elektron basis.

Pada gambar ini, terlihat dengan menghubung singkat kolektor – emiter (VCE = 0) dan emiter diberi bias maju, karakteristik basis dioda. Semakin tinggi tegangan reverse, maka semakin tipis lebar basis dan semakin tinggi beta DC. Pada suatu saat tegangan reverse dinaikkan, hingga lebar basis menyempit maka daerah tersebut dinamakan breakdown. Kondisi inilah yang dinamakan early effect.Titik ambang (threshold)atau tegangan lutut (VK) untuk transistor germanium adalah sekitar 0,1 sampai 0,2 V, sedang untuk transistor silikon sekitar 0,5 sampai 0,6 V, nilai VBE di daerah aktif adalah 0,2 V untuk germanium dan 0,7 V untuk silikon.

KURVA BETA (β)

Kurva beta menunjukkan bagaimana nilai β berubah dengan suhu dan arus kolektor. Nilai β bertambah dengan naiknya suhu. Nilai β juga bertambah dengan naiknya arus kolektor IC. Tetapi bila IC naik diluar nilai tertentu β akan turun.

Garis beban transistor

Dalam rangkaian kolektor, sumber tegangan VCC membias reverse dioda kolektor melalui RC. Dengan hukum tegangan kirchoff VCE = VCC – ICRC.Dalam rangkaian yang diberikan, VCC dan RC adalah konstan, VCE dan IC adalah variabel. Sehingga

Ini adalah persamaan linier, serupa dengan y = mx + bSeperti dalam matematika, grafik persamaan linier selalu berupa garis lurus dengan kemiringan m dan perpotongan vertikal b

Perpotongan vertikal adalah pada VCC/RC. Perpotongan horizontal adalah pada VCC, dan kemiringannya adalah -1/RC. Garis ini disebut garis beban dc karena garis ini menyatakan semua titik operasi yang mungkin. Perpotongan dari garis beban dc dengan arus basis adalah titik operasi daripada transistor. 

DAERAH OPERASI TRANSISTOR

sebuah transistor memiliki beberapa daerah operasi transistor,diantaranya :

1. Daerah aktif

2. Daerah cutoff

1.Daerah aktif

Semua titik operasi antara titik sumbat dan penjenuhan adalah daerah aktif dari transistor. Dalam daerah aktif, dioda emiter dibias forward dan dioda kolektor dibias reverse. Perpotongan dari arus basis dan garis beban adalah titik stationer (quiescent) Q seperti dalam gambar. daerah kerja transistor yang normal adalah pada daerah aktif, dimana arus IC konstan terhadap berapapun nilai Vce. Pada daerah aktif arus kolektor sebanding dengan arus basis. Penguatan sinyal masukan menjadi sinyal keluaran terjadi pada daerah aktif.jika hukum kirchoff mengenai tegangan dan arus diterapkan pada loop kolektor ( rangkaian CE ), maka dapat diperoleh hubungan :VCE = VCC – IC RC dapat dihitung dissipasi daya transistor adalah :PD = VCE . IC dissipasi daya ini berupa panas yang menyebabkan naiknya temperatur transistor. Umumnya untuk transistor power sangat perlu untuk mengetahui spesifikasi Pdmax. Spesifikasi ini menunjukkan termperatur kerja maksimum yang diperbolehkan agar transistor masih bekerja normal. Sebab jika transistor bekerja melebihi kapasitas daya Pdmax, maka transistor dapat rusak atau terbakar.

2.Daerah cut off

jika kemudian tegangan vcc dinaikkan perlahan – lahan, sampai tegangan VCE tertentu tiba – tiba arus IC mulai konstan. Pada saat perubahan ini, daerah kerja transistor berada pada daerah cutoff yaitu dari keadaan saturaasi (on) menjadi mati (off). Perubahan ini digunakan pada sistem digital yang hanya mengenal angka biner 1 dan 0 yang tidak lain dapat dipresentasikan oleh status transistor OFF dan ON.Titik sumbat (cut off) adalah titik dimana garis beban memotong kurva IB = 0, pada titik ini arus basis adalah nol dan arus kolektor kecil sehingga dapat diabaikan (hanya arus bocoran ICEO yang ada). Pada titik sumbat, dioda emiter kehilangan forward bias, dan keerja transistor yang normal terhenti. VCE(CUT OFF) = VCC daerah saturasi (jenuh) adalah daerah dengan VCE kurang dari tegangan knee (VK ). Kondisi jenuh adalah kondisi dimana pembawa mayoritas dari emiter, rekombinasi pembawa minoritas ke arus basis.Perpotongan dari garis beban dan kurva IB = IB (SAT) disebut penjenuhan (saturation). Pada titik ini arus basis sama dengan IB (SAT) dan arus kolektor adalah maksismum. Pada penjenuhan, dioda kolektor kehilangan reverse bias dan kerja transistor yang normal terhenti. IC = VCE/RCDan arus basis yang tepat menimbulkan penjenuhan adalah IB (SAT) = IC (SAT)/βdc

SEKIAN TERIMA KASIH