makalah bipolar

Download Makalah Bipolar

Post on 05-Aug-2015

874 views

Category:

Documents

128 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

BAB I PENDAHULUANA. Latar BelakangWalter H. Brattain dan John Bardeen pada akhir Desember 1947 di Bell Telephone Laboratories berhasil menciptakan suatu komponen yang mempunyai sifat menguatkan yaitu yang disebut dengan Transistor.Keuntungan komponen transistor ini dibanding dengan pendahulunya,yakni tabung hampa,adalah ukuran fisiknya yang sangat kecil dan ringan.Bahkan dengan teknologi sekarang ini ratusan ribu transistor dapat dibuat dalam satu keping silikon.Disamping itu komponen semikonduktor ini membutuhkan sumber daya yang kecil serta serta efesiensi yang tinggi.

B. Tujuan1. Mempelajari tentang transistor bipolar

2. Mengetahui tentang teori transistor bipolar 3. Menjelaskan konsep hubungan antara arus basis, emilter, dan kolektor 4. Mengetahui aliran arus listrik pada transistor PNP dan NPN 5. Mengetahui prinsip kerja transistor PNP dan NPN 6. Mengetahui transistor sebagai saklar elektronik

1

BAB II LANDASAN TEORIA. Sejarah Penemuan TransistorTransistor, komponen yang mengubah wajah dunia, memungkinkan ukuran peralatan elektronika makin kecil dan kompak dan konsumsi daya rendah, juga mengawali era elektronika digital.

Gambar tabung hampa (vacum tube) dan transistor pertama di dunia

Di pertengahan 1940-an sekelompok ilmuwan yang bekerja di Bell Telephone Labs di Murray Hill, New Jersey, merintis penemuan divais untuk menggantikan teknologi tabung hampa (vacuum tube) saat itu. Tabung hampa menjadi satu-satunya teknologi saat itu untuk menguatkan sinyal atau sebagai saklar dalam elektronika. Masalahnya ialah tabung hampa sangat mahal, mengkonsumsi banyak daya listrik, panas, dan tak-relieable, sehingga perlu perawatan ekstra. Para ilmuwan tersebut (yang berhasil menemukan transistor pada 1947) ialah John Bardeen, Walter Brattain, dan William Shockley. Bardeen (Ph.D. dalam matematika dan fisika dari Princeton University) merupakan spesialis dalam sifat menghantarkan elektron dari semikonduktor. Brattain (Ph.D., ahli dalam struktur atom zat padat pada permukaan dan fisika zat padat). Shockley (Ph.D., pemimpin riset transistor di Bell Labs).

(foto Bardeen, Brattain, dan Shockey)

Nama paten asli untuk transistor ialah "Semiconductor amplifier; Three-electrode circuit element utilizing semiconductive materials." Pada 1956, kelompok ini dianugrahi Hadiah Nobel dalam Fisika untuk penemuan transistor mereka. Pada 1977, John Bardeen dianugrahi Presidential Medal of Freedom2

B. Pengertian TransistorTransistor adalah sebagai piranti komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai tiga elektroda (triode) yaitu dasar (basis), pengumpul (kolektor) dan pemancar (emitor). Rangkaian ini berfungsi sebagai penguat sinyal, penyambung (switching) dan stabilisasi tegangan. Transistor berasal dari bahasa transfer yang artinya pemindahan dan resistor yang berarti pengambat. Jadi pengertian transistor dapat di kategorikan sebagai pemindahan atau peralihan bahan setengah penghantar menjadi penghantar pada suhu tertentu. Di bawah ini, gambar dan bentuk fisik dari Pengertian Transistor :

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. Fungsi dari transistor bermacam-macam, di mana dapat juga berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya. Transistor pertama kali di temukan oleh William Shockley, John Barden, dan W. H Brattain pada tahun 1948. Dan mulai di pakai dalam praktek pada tahun 1958. Ada 2 jenis transistor, yaitu transistor tipe P N P dan transistor jenis N P N. Dalam keluarga transistor dikenal istilah transistor unipolar dan transistor bipolar. Kedua jenis transistor tersebut dibedakan dari peran pembawa muatan yang mengalir sebagai arus utama dalam transistor. Pada transistor unipolar, pembawa muatan yang berperan adalah pembawa muatan mayoritas yang didominasi oleh hole saja atau oleh electron saja, sedangkan pada transistor bipolar yang berperan sebagai arus utama adalah pembawa muatan minoritas dan ini bisa berupa hole dan electron secara berimbang. Metal Oxyde Semiconductor Field Effect Transistor (MOSFET) merupakan contoh transistor unipolar dimana arus yang berperan adalah arus hole untuk kanal tipe P atau arus electron untuk kanal tipe N.

3

Transistor adalah suatu komponen aktif yang dibuat dari bahan semikonduktor. Apabila kita mendoping semikonduktor untuk mendapatkan kristal NPN atau PNP, maka kristal seperti ini disebut Transistor Junction. Daerah tipe N mempunyai banyak sekali elektron pita konduksi dan daerah tipe P mempunyai banyak hole. Jadi transistor junction mempunyai dua macam pembawa muatan yaitu elektron bebas pada daerah N dan hole pada daerah P. Oleh karena itu transistor junction disebut juga transistor dua kutub (bipolar).

Transistor PNP dan Simbol

Transistor NPN dan Simbol

Transistor merupakan komponen yang sangat penting dalam sebuah rangkaian elektronika. Seperti halnya dalam rangkaian analog yang di gunakan dalam amplifier (penguat). Dalam sebuah rangkaian-rangkaian digital , transistor di gunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa pengertian transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori dan fungsi rangkaian-rangkaian lainnya. Transistor juga memiliki jenis-jenis yang berbeda-beda. Secara umum transistor dapat dibeda-bedakan berdasarkan banyak kategori, seperti Materi semikonduktor, Kemasan fisik, Tipe, Polaritas, Maximum kapasitas daya, Maximum frekuensi kerja, Aplikasi dan masih banyak jenis lainnya.

C. Cara Kerja TransistorDari 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.4

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 diubah dengan perubahan tegangan yang diberikan, untuk mengubah ketebalan kanal konduksi tersebut. Lihat artikel untuk masing-masing tipe untuk penjelasan yang lebih lanjut.

D. Fungsi TransistorFungsi Transistor antara lain : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Sebagai penguat arus, tegangan dan daya (AC dan DC) Sebagai penyearah Sebagai mixer Sebagai osilator Sebagai switchMembangkitkan frequency rendah maupun tinggi Menahan sebagian arus

E. Jenis TransistorTransistor mempunyai 3 jenis yaitu : 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.

5

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

Bentuk Fisik 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.

Simbol MOSFET Dalam pengemasan dan perakitan dengan menggunakan MOSFET perlu diperhatiakan bahwa komponen ini tidak tahan terhadap elektrostatik, mengemasnya menggunakan kertas timah, pematriannya menggunakan jenis solder yang khusus untuk pematrian MOSFET.Seperti halnya pada FET, terdapat dua macam MOSFET ialah Kanal P dan Kanal N.6

BAB III PEMBAHASAN

Transistor BipolarTransistor 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. Transistor Bipolar atau nama lainnya adalah transistor dwikutub adalah jenis transistor paling umum di gunakan dalam dunia elektronik. Di dalam transistor ini terdapat 3 lapisan material semikonduktor yang terdiri dari dua lapisan inti, yaitu lapisan P-N-P dan lapisan NP-N. Transistor bipolar juga memiliki 3 kaki yang masing masing di beri nama Basis (B), Colektor (C) dan Emiter (E). Perbedaan antara fungsi dan jenis-jenis transisor ini terlihat pada polaritas pemberian tegangan bias dan arah arus listrik yang berlawanan.

Transistor bipolar adalah inovasi yang mengantikan transistor tabung (vacum tube). Selain dimensi transistor