Unijunction TransistorArtikel ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Elektronika Daya.

Disusun oleh :

Satriyarsa mahendra 3.31.13.1.19

LT-2B

Program Studi Teknik ListrikJurusan Teknik Elektro

Politeknik Negeri Semarang2015

UNIJUNCTION TRANSISTOR

Unijunction Transistor (UJT) merupakan sebuah Komponen semikonduktor yang terdiri atas hubungan PN. Type P dihubungkan dengan emiter sedangkan Type N membentuk Base B1 dan B2. Komponen ini dikenal dengan nama “Dioda dua Basis”. Bahan dasar terbuat dari silikon. Gambar a menunjukkan susunan dasar UJT. Kira-kira ditengah batang silikon (material Type N) terdapatlah meterial P ini akan bekerja sebagai emiter E, jadi terdapatlah junction PN pada batangan tersebut.

Transistor ini dapat dipandang sebagai suatu pembagi tegangan yang terdiri dari dua buah tahanan yang berderet yaitu RB1 dan RB2 (lihat Gambar.). Adapun pertemuan PN bekerja sebagai Dioda. (lihat pelajaran yang lalu). Dioda akan menghantar / Konduksi

bila diberi tegangan bias maju (Forward Bias), sebaliknya Dioda tidak akan menghantar bila diberi tegangan bias mundur (Reverse Bias).

Prinsip kerja UJT tak ubahnya sebagai saklar Input dari jenis Transistor, ini diambil dari Emitor yang mempunyai tahanan dan tahanan ini dengan cepat menurun nilaianya jika tegangan Input naik sampai level tertentu.

Cara Kerja Unijunction Transistor adalah sebagai berikut :1. Perhatikan Gambar, antara terminal-terminal B1- B2 kita beri tegangan

UB1 B2 = 9 Volt. Maka terjadilah pembagian tegangan antara RB1 dan RB2, Dioda tidak bekerja.

2. Mula-mula tegangan catu pada Emiter sama dengan nol, maka Dioda Emiter berada dalam keadaan Reverse bias. Bila tegangan ini diperbesar maka UE akan ikut bertambah besar,tetapi Emiter tetap tidak akan menghantar sebelum UE>U1 + UK. UK = Knee Voltage dari Dioda tersebut.

3. Setelah UE>U1+ UK, maka Dioda dalam keadaan Forward bias dan dia mulai menghantar. Oleh karena daerah P mendapat doping yang berat sedangkan daerah N didoping ringan, maka pada saat forward bias banyak hole dari daerah P ini yang tidak dapat berkombinasi dengan elektron bebas dari daerah N.

4. Hole-hole tersebut akan merupakan suatu pembawa muatan positip pada daerah basis 1 (B1). hal ini menyebabkan tahanan RB1 pada daerah basis turun hingga mencapai suatu harga yang kecil sekali, sehingga dapat dikatakan antara Emiter dan basis 1 (B1) terjadi hubung singkat.

5. Dari sini jelas bahwa dioda Emitor pada UJT berfungsi sebagai saklar dan saklar ini akan tetap tinggal tertutup selama arus Emitor masih lebih besar dari suatu harga tertentu yang disebut “Valley Current”

Sifat listrik pada Unijunction Transstor adalah sebagai berikut : Kurva sifat listrik UJT

1. Perhatikan gambar 1, kalau IE naik, maka tegangan antara emitor -B1 turun. 2. Di titik puncak Up dan titik lembah (Valley point) Uv, lengkung karakteristik

mempunyai kelandaian (slope) = 0. Artinya dititiktitik itu lengkung tidak naik,juga tidak turun.

3. Dalam daerah dikiri Up, tidak mengalir arus emitor IE, sebab antara emitor dan basis 1 ada tegangan muka terbalik (reverse bias).

Daerah dikiri Up itu dinamai Up sumbat.

4. Dalam daerah dikanan Up ada arus emitor,sebab antara emitor dan basis 1 ada tegangan muka maju (forward bias).

5. Diantara titik-titik Up dan Uv maka kenaikan arus IE menyebabkan turunnya tegangan UE. Ini berarti bahwa dalam daerah ini terdapat perlawanan negatif (tahanan negatif).

6. Setelah melampaui titik lembah Uv, maka kenaikan IE dibarengi dengan kenaikan UE. Daerah ini dinamai daerah jenuh.(saturation region)

7. Ternyata bahwa Up ditentukan oleh : a. Tegangan antara B1 - B2 (= UB1 B2) dan b. Tegangan muka maju (forward bias) diantara emitor dan basis B1 atau

tegangan pada basis.

Adapun UD berbanding terbalik dengan suhu. Kalau suhu naik UD turun. (UD = Tegangan muka maju antara E - B1 ) Tegangan bentuk gigi gergaji dapat diperoleh, kalau suatu kondensator secara bergantian mengisi dan membuang muatan (lihat Gbr. 1a). Mula-mula sakelar S kita taruh pada posisi 1. maka kondensator C dimuati tegangan dari batery melalui R. Secara berangsur tegangan pada C naik. Kecepatan kenaikan tegangan ini ditetapkan pada saat tegangan mencapai harga P, sakelar kita pindahkan ke posisi 2,maka C dihubung singkat,dan seketika membuang muatan. Tegangan Uc pun jatuh ke nol. Jika sakelar S secara bergantian dipindahkan dari 1 ke 2 dalam irama tertentu,maka pada kondensator terjangkit tegangan bentuk gigi gergaji. Tinggi tegangan (amplitudo) ditentukan oleh besarnya R.

Prinsip kerja UJT sebagai oscilator yaitu, mula-mula pada C tidak ada muatan (Uc = 0). Tegangan ini adalah tegangan UE yang diberikan kepada emitor. Maka antara emitor E dan basis B1 ada perlawanan yang tinggi, sebab dikatakan ada potensial positip. Potensial pada katoda ini ditentukan oleh perbandingan antara P2-RB-RA (yang ada didalam transistor) dan R. Tegangan di C (Uc) naik dengan kecepatan yang ditentukan oleh konstanta waktu P1 dengan C. Maka tegangan pada E menjadi positip.

Jika tegangan Uc mencapai harga UpUJT (UE = Uc ³ Up) maka UJT akan menghantar, dan turunlah perlawanan antara Emitor E dan Basis 1.Penurunan perlawanan (tahanan) RE - B1 menghubung singkat C (kondensator membuang muatan).

Bila tegangan C (Uc = UE) turun hingga mencapai ± 2V, maka UJT menyumbat lagi (sakelar S terbuka), pada kondisi ini C pun akan kembali mengisi muatan. Demikian kejadian ini terjadi berulang-ulang.

Bentuk tegangan pada kondensator dan Arus buang muatan (pengosongan) kondensator membangkitkan tegangan denyut pada R. Perubahan tahanan pada basis 2 diatur dengan potensiometer P2. P2 mengatur amplitudo gigi gergaji, sebab dengan P2 kita menetapkan tingginya amplitudo Up, makin besar P2, makin tinggi pula tegangan katoda, sehingga diperlukan tegangan UE yang lebih tinggi untuk menjadikan dioda menghantar. R berguna untuk mengatasi arus pengosongan dari C supaya dioda tidak rusak.

Besarnya frekuensi ditentukan oleh konstanta waktu P1 - C dan juga oleh karakteristik UJT. Makin besar P1,makin rendah pula frekuensinya. Selama C membuang muatan, maka arus yang lewat R akan menimbulkan tegangan bentuk denyut (pulsa).