transistor

Cara Kerja Transistor

Written by sabda hartonoFriday, 19 June 2009 02:15 -

TENTANG TRANSISTOR DAN SEJARAHNYA

Kini elektonika merupakan salah satu ilmu yang penting. Elektronika telah banyak mengubahkehidupan kita. Radio, Televisi, Hand-Phone, Komputer dan Kalkulator saku merupakan contohperalatan elektronika yang biasa kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Hampir dipastikansetiap rangkaian elektronika menggunakan satu atau lebih transistor. Apa saja yang dapatdilakukan oleh benda ajaib mungil bernama transistor itu? Ternyata tak banyak ! Transistorhanyalah alat untuk mengatur arus listrik seperti saklar, ia dapat menghubung dan memutusaliran listrik. Jutaan transistor yang ada dalam komputer hanyalah bekerja sebagai pemutusdan penghubung arus listrik belaka. Ini cukup mengejutkan bagi kita mengingat komputer dapatmelakukan pekerjaan yang amat rumit yang mana diwujudkan secara “sederhana” olehtransistor.

Selain sebagai saklar transistor digunakan juga sebagai penguat. Pada penerima radio sinyallistrik yang diterima antena radio sangat lemah. Transistor menguatkan sinyal tersebutsehingga kita dapat mendengar suara penyiar. Demikian pula sinyal listrik dari microphoneyang digunakan penyanyi di atas panggung. Sinyal listrik yang dihasilkan microphone lemah,kemudian transistor memperkuat sinyal tersebut sehingga mampu mengerakkan speaker.Suara penyanyi itupun terdengar sangat keras oleh penonton.

Ringkasnya transistor mempunyai dua fungsi utama:

- Sebagai saklar (pada komputer) - sebagai penguat ( pada penerima radio)

Transistor ditemukan oleh tiga fisikawan Amerika : William Shockley, John Bardeen dan WalterBrattain pada tahun 1948. Sebelum transistor ditemukan bukan berarti elektronika belum ada.Sebagai pendahulu transistor orang menggunakan tabung katup elektronik yang berukuranlebih besar dari pada transistor. Tabung elektronik pernah mencapai masa keemasan. Tabungelektronik diproduksi besar-besaran untuk digunakan pada radio dan televisi. Bahkan komputer(ENIAC,1948,di Amerika Serikat) sempat dibuat dengan tabung elektronik. Sekalipunmempunyai fungsi yang sama, akan tetapi cara kerja kedua benda tersebut berbeda. Padatabung elektronik, elektron terpancar karena elektroda yang dipanaskan (katoda), kemudianelektron bergerak di ruang hampa ke elektroda lain (anoda). Diantara katoda dan anodadiselipkan elektroda lain bernama grid. Fungsi grid berguna untuk mengatur besarnya arusyang mengalir. Karena membutuhkan pemanasan itulah, maka tabung elektonik membutuhkandaya yang lebih besar. Dilain pihak, aliran pembawa muatan transistor mengalir melalui bahan

1 / 17



semikonduktor (setengah penghantar) tanpa membutuhkan pemanasan sama sekali. Transistorjuga mempunyai 3 elektroda, bernama emitor (= katoda), kolektor (= anoda) dan basis (= grid).Tidak seperti tabung elektronik yang berukuran relatif besar, transistor dapat dibuat dalamukuran yang amat kecil. Jutaan transistror pada prosesor komputer menempati luas beberapaCm persegi. Tak mengherankan apabila komputer kuno yang bernama ENIAC yang terbuat daritabung elektronik berukuran lebih besar dari rumah kita dan membutuhkan daya ribuan Watt.Berkat ukuran transistor yang kecil kita dapat memasukkan Hand-Phone ke dalam saku.Transistror-transistor ukuran kecil bersama komponen lainnya dirangkai jadi satu dalam sebuahIC (Integrated Circuits). Kita tidak dapat melihat transistornya karena IC tertutup dalamkemasan plastik. Peralatan elektronika kini kebanyakan menggunakan IC karena jauh lebihekonomis. Kini penggunaan transistor lepasan (diskrit) jarang ditemui, kecuali untuk rangkaiansederhana.

Tabung elektronik berawal ketika Thomas Alva Edison (Amerika serikat) tahun 1883menciptakan lampu pijar. Secara tidak sengaja ia menemukan bahwa elektron dapat terpancarpada filamen lampu pijar yang dipanaskan. Ini kemudian disebut emisi termionic atau efekEdison. Penemuan Edison dimanfaatkan oleh Fleming (Inggris) pada tahun 1902 untukmembuat dioda penyearah sebagai detektor radio. Dioda tabung elektronik Fleming berfungsisebagai penyearah, yaitu dapat menghantar pada satu arah tetapi menyumbat pada arahsebaliknya. Elekton dapat mengalir dari katoda(panas) ke anoda (dingin). Tak lama berselang,tahun 1906 Lee De Forest(Amerika Serikat) menambahkan elektroda ke 3 yang bernama Grid,lahirlah tabung elektronik Trioda.

Dioda penyearah dapat pula dibuat dari bahan semikonduktor, hal tersebut telah lamadiketahui. Usaha untuk membuat trioda semikonduktor telah dimulai tahun 1920an oleh banyakorang di berbagai negara. Akan tetapi baru berhasil pada tahun 1950an oleh 3 sekawan tadi.William Shockley, John Bardeen dan Walter Brattain menerima hadiah Nobel untuk bidangFisika karena berhasil menemukan transistor. Perkembangan tabung elektronik dari Diodamenjadi Trioda berlangsung dalam waktu yang singkat. Akan tetapi perkembangan dari diodasemikonduktor menjadi trioda “transistor” semikonduktor memerlukan waktu yang lebih lama. Inimungkin disebabkan teori semikonduktor pada saat itu masih gelap. Marilah sekarang kitamembahas teori semikonduktor seterang mungkin.

SEMIKONDUKTOR

Transistor dibuat dari bahan semikonduktor. Bahan semikonduktor yang terpenting adalahSilikon dan Germanium. Silikon lebih banyak digunakan sebagai bahan semikonduktordibanding Germanium, karena Silikon mempunyai sifat-sifat yang lebih disukai dibanding

2 / 17



dengan Germanium.

Disebut Semikonduktor (setengah penghantar) karena material ini dapat menghantar listriknamun tidak sebaik konduktor (penghantar).

Telah kita ketahui konduktor listrik adalah logam. Listrik dapat mengalir dalam logam karenadalam logam terdapat banyak sekali elektron bebas yang dapat dengan mudah bergerakdiantara inti atom. Dapat kita umpamakan aliran elektron bebas sebagai aliran air dalam tabungfilter air. Media berpori kita andaikan sebagai inti atom, sedang partikel air kita andaikansebagai elektron. Demikianlah elektron bebas dapat mengalir dengan mudah diantaracelah-celah inti atom.

Bahan Isolator seperti halnya Plastik tidak dapat menghantar listrik karena tidak mempunyaielektron bebas. Elektron-elektron pada isolator terikat kuat pada inti atom. Pada Isolatordiperlukan energi yang besar untuk membuat elektron terlepas dari ikatannya. Jadi padaisolator tidak ada pembawa muatan yang dapat bergerak.

Semikonduktor dapat menghantar listrik, namun daya hantarnya sangat kecil jika dibandingkandengan logam. Hal tersebut disebabkan kosentrasi pembawa muatan pada semikonduktor jauhlebih kecil dibanding kosentrasi pembawa muatan pada logam.

DUA MACAM PEMBAWA MUATAN

Cara semikonduktor menghantar berbeda dengan logam. Ada dua macam pembawa muatanpada semikonduktor.

1. Pembawa muatan positif 2. pembawa muatan negatif

Pembawa muatan negatif adalah elektron bebas. Elektron semikonduktor terikat pada inti atomtetapi tidak sekuat ikatan pada isolator. Bila kebetulan elektron menerima energi panas yangcukup, elektron ini dapat terlepas dari ikatan atom induk. Jadilah elektron bebas. Elektronbebas pada semikonduktor bergerak seperti halnya elektron bebas pada logam, dapat bergerakmenyusup diantara inti atom.

3 / 17



Pembawa muatan positif adalah lubang. Ketika elektron bebas terbentuk yakni elektron terlepasdari ikatannya, tempat yang ditinggalkannya menjadi kosong. Terbentuklah lubang. Samaseperti elektron bebas lubang ini dapat pula menghantar listrik. Lubang menghantar listrikdengan cara yang unik.

Mula-mula Fisikawan sempat dibingungkan oleh kehadiran partikel bermuatan positif padasemikonduktor. Mereka menemukan gerakan partikel yang arah geraknya berlawanan denganarah gerakan elektron. Jika misalnya elektron bergerak kekiri menjauhi kutup negatif baterai(mendekati kutup positif baterai), maka partikel asing ini bergerak dalam arah sebaliknya.Karena itu Fisikawan memberi tanda muatan partikel ini positif, berlawanan tanda denganelektron bebas yang bertanda negatif. Adanya pergerakan dua macam partikel berbeda tandapada semikonduktor ini dapat diamati pada percobaan efek Hall.

terlihat kendaraan dan "lubang" bergerak ke arah yang berlawanan

Ternyata kehadiran partikel bermuatan positif adalah ilusi. Partikel bermuatan positif itu adalahlubang atau longaran! Ceritanya adalah demikian: Elektron-elektron pada semikonduktor takdapat bergerak terikat kuat oleh inti atom (kecuali telah menjadi elektron bebas). Ketika elektronbebas terbentuk, tempat yang ditinggalkan terjadi lubang atau longaran. Elektron dari atomtetangga, meskipun dalam ikatan inti atom apabila terdorong oleh medan listrik ikatan inti dapatterputus dan jatuh kedalam lubang. Kemudian tempat yang ditinggalkan elektron itu menjadilubang baru. Elektron lain kemudian jatuh pula pada lubang baru dan seterusnya. Peristiwa iniboleh kita umpamakan jalan raya yang macet. Mobil-mobil yang tidak dapat bergerak ini kitasamakan dengan elektron-elektron dalam ikatan inti atom. Namun mobil-mobil yang tak dapatbergerak kemudian dapat bergerak asalkan ada lubang. Gambar diatas kiranya dapatmemperjelas apa yang dimaksud. Perhatikanlah lubang bergerak ke arah berlawanan dengangerak mobil atau pembawa muatan sejati. ”Partikel” yang bergerak berlawanan dengan gerakelektron bebas, sebenarnya bukanlah partikel tetapi lubang.

SEMI KONDUKTOR DENGAN PENGOTOR

Semikonduktor murni dapat menghantar listrik, tetapi daya hantarnya buruk maklumlah karenakosentrasi pembawa muatan sangat kecil. Hal tersebut berbeda dengan logam yangmempunyai pembawa muatan berlimpah.

Kristal silikon murni (disebut semikonduktor intrinsik) yang sedikit menghantar listrik ini akanmeningkat hantaran listriknya dengan cukup berarti apabila diberi bahan pengotor.Penambahan bahan pengotor ini hanya perlu dalam jumlah yang amat sedikit. Namun haltersebut telah mengubah sifat asli dari semikonduktor yang bersangkutan (hantaran listriknyajauh lebih besar dari sebelumnya). Semikonduktor berpengotor ini disebut semikonduktor

4 / 17



ekstrinsik. Selanjutnya penambahan bahan pengotor ini kita sebut doping. Kita mengenal duajenis semikonduktor ekstrinsik yaitu :

1. Semikonduktor jenis N 2. Semikonduktor jenis P.

Umumnya kita tidak menyukai ketidak murnian. Pada semikonduktor doping justru diperlukan.Doping sangat berguna menjadikan semikonduktor tersebut lebih mudah menghantar listrik.

Atom-atom silikon saling mengikat satu sama lain membentuk kristal padat. Ikatan pada atomsilikon disebut ikatan kovalen. Atom silikon mempunyai 4 elektron terluar. Ikatan kovalenterbentuk dengan cara setiap atom terluar berpasangan dengan elektron terluar atom tetangga.Ikatan kovalen atom silikon yang pada kenyataanya berbentuk 3 dimensi digambarkan secarasimbolik seperti gambar dibawah ini.

Semikonduktor Jenis N

Semikonduktor jenis N terbentuk dengan menambah unsur doping berupa Phosfor (P), Arsenik(As) atau Atimon (Sb). Atom pada unsur-unsur tersebut mempunyai elektron terluar sebanyak 5buah. Elektron kelima dari atom sisipan ini tidak mempunyai ikatan, sehingga elektron ini

5 / 17



berlaku sebagai elektron bebas. Semi konduktor jenis N dapat menghantar listrik karenaadanya elektron bebas tersebut. Elektron bermuatan negatif, karena itu semikonduktor jenis inidisebut semikonduktor jenis N.

Tidak seperti semikonduktor murni yang sulit menghantar listrik, semikonduktor jenis N dapatmenghantar listrik dengan mudah. Tak mengherankan karena semikonduktor N kaya denganelektron bebas. Pembawa muatan utama pada semikonduktor N adalah elektron bebas.

Pada semikonduktor N, lubang ikut pula membawa muatan, tetapi jumlahnya sangat kecildibandingkan dengan elektron bebas. Lubang merupakan pembawa muatan minoritas.Mekanisme terbentuknya lubang sama seperti yang terjadi pada semikondutor murni.

Semikonduktor Jenis P

Untuk membentuk semikonduktor jenis P, kali ini digunakan unsur doping Boron(B), Alumunium(Al), Indium (In) atau galium (Ga). Atom-atom tersebut mempunyai elektron terluar sebanyak 3buah. Penyisipan ini akan mengakibatkan lubang dimana elektron terluar silikon tidakmempunyai teman untuk menbentuk ikatan

Tidak seperti semikonduktor murni yang sulit menghantar listrik, semikonduktor jenis P dapat

6 / 17



menghantar listrik dengan mudah. Tak mengherankan karena semikonduktor P kaya denganlubang. Pembawa muatan utama pada semikonduktor P adalah lubang. Elektron bebasmerupakan pembawa muatan minoritas

DIODAHanya boleh satu arah

Baik semikonduktor jenis P maupun semikonduktor jenis N bila dihubungkan dengan bateraiakan menghantar listrik. Walaupun secara kasat mata tidak ada perbedaan antara keduanya.Seandainya kita dapat melihat sampai ke tingkat atom, perbedaan itu akan tampak.

Seperti telah dijelaskan, pembawa muatan pada jenis N adalah elektron bebas. Elektron yangbermuatan negatif ini akan bergerak menjauhi kutub negatif menuju kutub positif. Ingatlahmuatan senama saling tolak menolak dan sebaliknya muatan yang berlainan tarik-menarik.

7 / 17



Sedang pembawa muatan pada jenis P adalah lubang. Seperti telah dijelaskan lubang dapatbergerak karena elektron dari atom tetangga dapat jatuh kedalam lubang dengan caramemutus ikatan kovelen. Lubang berperilaku seperti muatan positif, bergerak menjauhi kutubpositif menuju kutub negatif. Jadi berlawanan dengan arah gerak elektron

Lubang yang bermuatan positif bergerak ke arah kutup negatif baterai, sebaliknya elektron yangbermuatan negatif bergerak ke arah kutub positif.

Tidak ada yang istimewa dengan semikonduktor jenis N maupun Jenis P apabila digunakantersendiri. Mereka akan menghantar listrik seperti halnya penghantar biasa. Tetapi apabila kitapertemukan jenis N maupun jenis P, terjadi hal yang unik. Komponen elektronika yang dibuatdengan cara demikian disebut dioda. Dinamakan dioda karena mempunyai dua kaki (elektroda),bernama Katoda dan Anoda. Anoda terbuat dari semikonduktor jenis P, Sedang katoda terbuatdari semikonduktor jenis N.

Dioda dapat menghantar listrik dengan baik, apabila arus listrik mengalir dari Anoda ke Katoda.Sedang pada arah sebaliknya dioda menyumbat. Arah panah pada lambang diodamenunjukkan arah arus dimana dioda dapat menghantar. Anda dapat mencoba sifat unik daridioda, untuk itu diperlukan bahan-bahan berikut :

1. Dioda Type 1N4001 atau sejenis

8 / 17



2. Bola lampu senter yang sesuai untuk 2 baterai 3. Dua buah baterai seng karbon a 1.5 volt

Konstruksi, Lambang dan wujud dari dioda

Memberi Tegangan Maju

Sekarang coba pasang dioda dengan memberinya tegangan maju seperti pada gambardibawah, niscaya lampu menyala. Jadi ada arus listrik mengalir. Sebagai partikel positif, lubangakan bergerak menjauhi kutup positif. Sebaliknya elektron sebagai partikel negatif, menjauhikutub negatif. Lubang bergerak ke kanan, elektron bergerak dalam arah sebaliknya kekiri. Apayang terjadi ketika lubang bertemu dengan elektron pada sambungan P dan N ? Rupanyalubang dan elektron dengan senang hati saling bergabung. Elektron segera mengisi ruangkosong yang terdapat pada lubang, sehingga keduanya “lenyap”. Peristiwa ini disebutrekombinasi.

9 / 17



Dioda diberi tegangan maju, lampu menyalaMemberi Tegangan Terbalik

Sekarang tukarlah letak kutub baterai seperti gambar dibawah, dengan cara ini kita memberitegangan terbalik pada dioda. Lampu tidak akan menyala, jadi dioda menyumbat. Lubangbergerak mendekati kutub negatif, sebaliknya elektron bergerak mendekati kutub positif. Arustak dapat terus menerus mengalir, karena pada sambungan P dan N akan terjadi lapisanhampa (deleption layer). Jenis N tak mengandung lubang yang dapat dikirim ke lapisan P.Sebaliknya jenis P tak mengandung elektron yang dapat dikirim ke lapisan N. Pada lapisanhampa terdapat medan listrik yang mencegah arus listrik terus-mengalir. Dioda dikatakanmemyumbat alias tidak menghantar listrik. Medan listrik pada lapisan hampa terjadi karenaatom menjadi ion negatif ketika ditinggalkan lubang. Sebaliknya atom akan menjadi ion positifketika ditinggalkan elektron.

10 / 17



Dioda diberi tegangan terbalik, lampu padam

Karakteristik Dioda

Dioda menyumbat nyaris sempurna, hanya ada sedikit arus bocoran dalam orde mikro ampere(mikro = sepersejuta). Arus bocoran terjadi akibat adanya pembawa muatan minoritas. Padamaterial P, terdapat elektron sebagai pembawa minoritas. Sebaliknya pada material N, adalubang sebagai pembawa minoritas. Arus sangat kecil, karena pembawa minoritas ada dalamjumlah yang amat kecil.

Dioda tidak selamanya dapat tersumbat ketika diberi tegangan terbalik. Bila tegangan terbalikterus diperbesar dioda tiba-tiba menghantar tertembus tegangan yang tinggi. Ini disebuttegangan tembus (break down voltage). Dioda menghantar kurang sempurna karena adasedikit kehilangan tegangan sebesar 0.6 Volt (0.2 volt untuk Germanium). Terlihat ketika diberitegangan maju dioda tidak menghantar apabila tegangan maju lebik kecil dari 0.6 Volt, akantetapi tiba – tiba menghantar ketika tegangan mencapai 0.6 Volt. Jadi ada halangan potensialketika dioda diberi tegangan maju.

Halangan potensial yang terjadi pada dioda akibat fenomena difusi. Dalam kehidupansehari-hari contoh difusi adalah : syrup dalam gelas lama-lama akan tercampur dengan airtanpa kita mengaduknya. Difusi adalah penyebaran partikel dari kosentrasi tinggi ke kosentrasirendah. Angin bertiup dari tekanan tinggi(=kosentrasi tinggi) menuju tekanan rendah(=kosentasirendah). Angin adalah contoh proses difusi yang berlangsung cepat. Jenis P mengandungbanyak lubang tetapi Jenis N tak mengandung lubang hasilnya lubang menyusup ke Jenis N.Sebaliknya terjadi elektron dari jenis N menyusup ke jenis P. Ketika elektron menyusup kedaerah P terjadilah rekombinasi antara lubang dan elektron. Rekombinasi terjadi pula ketikalubang menyusup ke daerah N. Dengan adanya difusi seharusnya elektron bebas dan lubangtersebar merata keseluruh material N dan material P. Tetapi hal demikian tidak terjadi karena :Difusi akan menimbulkan lapisan hampa karena tempat yang ditinggalkan lubang menjadi ionnegatif dan tempat yang ditinggalkan elekron menjadi ion positif. Medan listrik yang terdapatpada lapisan hampa mencegah difusi berlanjut, medan listik inilah yang menyebabkanhalangan potensial tadi. Jadi meskipun belum terhubung dengan baterai, lapisan hampa telahterjadi secara spontan pada pertemuan P-N. Lapisan hampa ini akan semakin melebar apabila

11 / 17



dioda diberi tegangan terbalik.

Lapisan hampa terjadi secara spontan pada pertempuan semikondukotor P-N akibat difusi danrekombinasi.

Lubang yang bermuatan positif tidak tidak bisa berdifusi melewati lapisan hampa karena ditarikion negatif dan ditolak ion positif. Sebaliknya elektron yang bermuatan negatif tidak bisamelewati lapisan hampa karena ditarik ion positif dan ditolak ion negatif.

TRANSISTORTolong bantu dorong saya terperosok

Transistor bekerja sebagai saklar. Saklar transistor berfungsi seperti halnya saklar mekanikyaitu memutuskan (off) dan menghubungkan (on) arus listrik. Saklar transistor mempunyaikeuntungan dibandingkan dengan saklar mekanik:

1. Transistor dapat dibuat dalam ukuran sangat kecil 2. Awet 3. Dapat bekerja sangat cepat dan dapat diandalkan

12 / 17



Suatu hari saya sedang berbelanja di pasar. Jalan di depan pasar ada lubang yang cukupbesar. Sehingga kadang-kadang ada becak yang terperosok dalam lubang tersebut. Untunglahorang-orang yang berbelanja dengan sukarela menolong mendorong becak keluar dari lubang.Cukup merepotkan! Alangkah baiknya apabila jalan yang berlubang tadi cepat diperbaiki.

Transistor bekerja seperti cerita diatas. Transistor menyumbat karena pembawa muatanterperosok sehingga aliran listrik terhenti. Agar transitor dapat menghantar pembawa muatanyang terperosok tadi perlu kita bantu dorong agar dapat menghantar listrik. Baiklah sekarangkita tinjau lebih terperinci.

Transistor dibuat dengan tiga lapis semikonduktor. Dapat dibuat lapisan PNP ataupun lapisanNPN. Dengan demikian kita mengenal 2 macam transistor, yaitu transistor PNP dan transistorNPN sesuai dengan jenis penyusunnya. Transistor mempunyai tiga kaki (elektroda) yang diberinama basis (b), emitor (e) dan colector (c). Basis dihubungkan dengan pada lapisan tengahsedang emitor dan colector pada lapisan tepi.

Emitor artinya pemancar, disinilah pembawa muatan berasal. Colector artinya pengumpul.Pembawa muatan yang berasal dari emitor ditampung pada Colector. Basis artinya dasar, basisdigunakan sebagai elektroda mengendali.

Lambang, konstruksi dan rangkaian dioda yang setara dengan transistor

Sudah dapat anda tebak sambungan PNP atau NPN pastilah tidak dapat menghantar listrikkarena susunan ini seperti dua dioda yang dipasang berhadap-hadapan. Dalam hal ini tebakananda benar! Seperti sudah kita ketahui pada sambungan P-N terdapat medan listrik.Keberadaan medan listrik tadi menjelaskan mengapa terjadi halangan potensial ketika diodadiberi tegangan maju dan adanya arus listrik pada Solar Cell saat cahaya jatuh padanya. Nah,

13 / 17



keberadaan medan listrik dapat dilukiskan sebagai potensial listrik. Potensial transistor sebelumdipasang pada rangkaian tampak seperti pada gambar dibawah ini.

Wujud transistor dan potensial transistor sebelum dipasang pada rangkaian

Sekarang mari kita pasang transistor pada rangkaian. Untuk itu anda memerlukan :

1. Transistor PNP type BD140 2. Bola Lampu senter untuk 2 buah baterai 3. Dua buah baterai Seng-Kabon @1.5 Volt 4. Hambatan 220 ohm 5. Kabel

Pasanglah transistor seperti pada rangkaian gambar berikut. Basis transistor dibiarkanmengambang. Lampu tidak menyala, transistor tersumbat (off) karena dioda basis-Colector

14 / 17



transisitor mendapat tegangan terbalik. Tegangan terbalik ini membuat lapisan hampabasis-Colector melebar. Melebarnya lapisan hampa basis-Colektor tergambar pula dengansemakin besarnya beda potensial basis-Colector. Perhatikan beda potensial emitor-colectorakan setinggi tegangan baterai.

Bagi pembawa muatan emitor-basis merupakan halangan potensial. Sebaliknya basis-colectormerupakan terjunan potensial. Pembawa muatan akan tergelincir menuju colector apabilaberada pada lapisan hampa basis-colector.

Potensial dapat diibaratkan seperti lintasan kelereng dan pembawa muatan (lubang) adalahkelerengnya. Meskipun letak C lebih rendah dari E, namun kelereng di E selamanya tidakpernah dapat mencapai C. Dalam perjalanannya, kelereng mengalami hambatan potensial di Byang letaknya lebih tinggi dari E.

Marilah sekarang kita hilangkan hambatan potensial tersebut dengan memberi tegangan maju

15 / 17



dioda emitor-basis dengan memasang hambagan seperti tergambar. Sekarang hambatanpotensial sirna, pembawa muatan berhasil melelalui basis kemudian tergelincir pada terjunanpotensial basis-Colector. Lihatlah lampu sekarang menyala. Transistor menghantar (on).

Ketika emitor-basis diberi tegangan maju, terjadilah rekombinasi antara lubang yang berasaldari emitor dan elektron yang berasal dari basis, rekombinasi ini kemudian menjadi arus basis.Hanya sebagian kecil arus emitor menuju basis, setelah pembawa muatan berhasil melewatihalangan potensial, mereka berdifusi sehingga sebagian besar. tergelincir menuju colector.Arus basis ini diusahakan sekecil mungkin, ini bisa kita lakukan dengan membuat lapisan basissetipis mungkin dan doping pada basis dibuat ringan dari pada doping emitor sehinggarekombinasi lebih sulit terjadi. Pada transistor arus colector bisa 200 kali lebih besar dari arusbasis.

Percobaan diatas dapat pula dilakukan dengan transistor NPN misalnya dari type BD139, tetapipolaritas baterai harus dibalik. Pembawa muatan pada transistor NPN adalah elektron. Sedangpembawa muatan pada transistor PNP adalah lubang.

Transistor difungsikan sebagai saklar dengan cara demikian: ketika emitor-basis diberitegangan maju transistor menghantar (on), sebaliknya ketika tegangan maju tersebutdihilangkan transistor menyumbat (off).

Apabila tegangan maju emitor-basis kita buat bervariasi, maka akan mengakibatkan variasi arus

16 / 17



yang besar pada colector. Demikian kita mengoperasikan transistor sebagai penguat. Yaituperubahan tegangan yang kecil pada emitor-basis mengakibatkan perubahan arus yang besarpada colector.

17 / 17

transistor

Documents