task of electronics class

1. Tugas : Elektronika I
Nama : Lingga Endar Wijaya
NIM : J1D115006
TRANSISTOR
Transistor merupakan alat dengan tiga terminal. Setelah bahan
semikonduktor diolah, terbentuklah bahan semikonduktor jenis p dan n.
Walaupun proses pembuatannya sangat banyak, pada dasarnya transistor
merupakan tiga lapis gabungan kedua jenis bahan tadi, yaitu PNP dan NPN.
Transistor memiliki dua sambungan, satu antara emitter dan basis, dan yang
lain antara kolektor dan basis. Karena itu, sebuah transistor seperti dua buah
dioda yang saling bertolak belakang yaitu dioda emitter-basis, atau disingkat
dengan emitter dioda dan dioda kolektor-basis, atau disingkat dengan dioda
kolektor. Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal. Tegangan atau arus
yang dipasang di satu terminalnya mengatur arus yang lebih besar yang
melalui 2 terminal lainnya. Transistor adalah komponen yang sangat penting
dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor
digunakan dalam amplifier (penguat).
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat,
sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan,
modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi
semacam kran listrik, di mana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan
inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari
sirkuit sumber listriknya. Transistor merupakan dioda dengan dua sambungan
(junction). Sambungan itu membentuk transistor PNP maupun NPN.
Ada tiga cara yang umum untuk memberi arus bias pada transistor,
yaitu rangkaian CE (Common Emitter), CC (Common Collector) dan CB
(Common Basis). Namun saat ini akan lebih detail dijelaskan bias transistor
rangkaian CE. Dengan menganalisa rangkaian CE akan dapat diketahui
beberapa parameter penting dan berguna terutama untuk memilih transistor
yang tepat untuk aplikasi tertentu.

2. Terdapat dua jenis kontruksi dasar Transistor bipolar, yaitu jenis NPN
dan jenis PNP. Untuk jenis NPN, Transistor terbuat dari lapisan tipis
semikonduktor tipe-p dengan tingkat doping yang relatif rendah, yang diapit
oleh dua lapisan semikonduktor tipe-n. Dari pembuatan ini, maka terdapat 2
persambungan (junction) antara semikonduktor tipe n dan tipe p.
Persambungan ini memiliki sifat dan karakteristik seperti Dioda biasa, yang
telah dibahas sebelumnya. Karena alasan sejarah pembuatannya, bagian di
tengah disebut “basis” (base), salah satu bagian tipe-n (biasanya mempunyai
dimensi yang kecil) disebut “emitor” (emitter) dan yang lainya sebagai
“kolektor” (collector). Bagian Emiter yang merupakan bagian sedang dalam
transistor didoping sangat banyak, Basis yang merupakan bagaian paling tipis
didoping dengan konsentrasi sedikit sekali, dan Kolektor yang merupakan
bagian terbesar dalam transistor didoping sedang. Perbandingan konsentrasi
doping antara Basis, Kolektor, dan Emiter adalah 1015
, 1017
, dan 1019
. Jadi,
sifat elektrik masing-masing terminal tidak simetris dan masing-masing
keluaran tidak dapat dipertukarkan. Tingkat Doping dan pembagian ini akan
bermanfaat untuk mendukung fungsi dan cara kerja Transistor. Tanda panah
pada simbol Transistor menunjukkan kaki emitor dan titik dari material tipe-p
ke material tipe-n. Perhatikan bahwa untuk jenis NPN, transistor terdiri dari
dua sambungan p-n yang berperilaku seperti dioda. Setiap dioda dapat diberi
panjar maju atau berpanjar mundur, sehingga transistor dapat memiliki empat
modus pengoperasian. Salah satu modus yang banyak digunakan disebut
“modus normal”, yaitu sambungan emitor-basis berpanjar maju dan
sambungan kolektor-basis berpanjar mundur. Modus ini juga sering disebut
sebagai pengoperasian transistor pada “daerah aktif”.
Dari hukum Kirchhoff diketahui bahwa jumlah arus yang masuk
kesatu titik akan sama jumlahnya dengan arus yang keluar. Jika teorema
tersebut diaplikasikan pada transistor, maka hukum itu menjelaskan
hubungan :

3. IE = IC + IB
Gambar 1. Arus Emitor
Persamanaan (1) tersebut mengatakan arus emiter IE adalah jumlah dari arus
kolektor IC dengan arus base IB. Karena arus IB sangat kecil sekali atau disebutkan
IB << IC, maka dapat di nyatakan :
IE = IC
Rangkaian CE adalah rangkain yang paling sering digunakan untuk berbagai
aplikasi yang mengunakan transistor. Dinamakan rangkaian CE, sebab titik
ground atau titik tegangan 0 volt dihubungkan pada titik emiter.
Gambar 2. Rangkaian CE
Transistor NPN Kolektor dan emitter merupakan bahan semikonduktor
jenis n dan lapisan diantaranya merupakan semikonduktor jenis p. Transistor
bekerja dalam satu arah, yaitu dari kolektor menuju emitter, karena kedua terminal
tersebut terbuat dari bahan yang sama. Pada dasarnya transistor dapat dianggap
sebagai suatu piranti yang beroperasi karena adanya arus. Kalau alat mengalir ke
dalam basis dan melewati sambungan basis emitter, suatu suplai positif pada
kolektor akan menyebabkan arus mengalir antara kolektor dan emitter. Notasi
dengan 1 subscript adalah untuk menunjukkan besar tegangan pada satu titik,
misalnya VC = tegangan kolektor, VB= tegangan base dan VE= tegangan
emiter.Ada juga notasi dengan 2 subscript yang dipakai untuk menunjukkan besar
tegangan antar 2 titik, yang disebut juga dengan tegangan jepit. Notasi seperti VBB,
VCC, VEEberturut-turut adalah besar sumber tegangan yang masuk ke titik base,
kolektor dan emitor.Hubungan antara IB dan VBE tentu saja akan berupa kurva

4. dioda. Karena memang telah diketahui bahwa junction base-emitor tidak lain
adalah sebuah diode. Jika hukum Ohm diterapkan pada loop base diketahui
adalah:
IB =
B
BEBB
R
VV
1
−
Sebuah transistor memiliki tiga daerah doped yaitu daerah emitter,
daerah basis dan daerah disebut kolektor. Transistor ada dua jenis yaitu NPN dan
PNP. Transistor memiliki dua sambungan: satu antara emitter dan basis, dan yang
lain antara kolektor dan basis. Karena itu, sebuah transistor seperti dua buah dioda
yang saling bertolak belakang yaitu dioda emitter-basis, atau disingkat dengan
emitter dioda dan dioda kolektor-basis. Bagian emitter-basis dari transistor
merupakan dioda, maka apabila dioda emitter-basis dibias maju maka kita
mengharapkan akan melihat grafik arus terhadap tegangan dioda biasa. Saat
tegangan dioda emitter-basis lebih kecil dari potensial barriernya, maka arus basis
(Ib) akan kecil. Berikut ini adalah gambar kurva base :
Gambar 3. Kurva base
Besar VBE umumnya tercantum di dalam databook. Tetapi untuk
penyerdehanaan umumnya diketahui VBE = 0.7 volt untuk transistor silikon dan
VBE = 0.3 volt untuk transistor germanium. Nilai ideal VBE = 0 volt. Sekarang
sudah diketahui konsep arus base dan arus kolektor. Satu hal lain yang menarik
adalah bagaimana hubungan antara arus base IB, arus kolektor ICdan tegangan
kolektor-emiter VCE. Dengan mengunakan rangkaian-01, tegangan VBB dan VCC
dapat diatur untuk memperoleh plot garis-garis kurva kolektor. Pada gambar
berikut telah diplot beberapa kurva kolektor arus IC terhadap VCE dimana arus IB
dibuat konstan. Setelah diberi sumber tegangan maka akan terbentuk grafik Ib
fungsi Vbe yang serupa dengan grafik transistor NPN tetapi arahnya berlawanan.