TRANSISTOR26/4/2011
Transistor merupakan dioda dengan dua sambungan (junction) yang membentuk transistor PNP maupun NPN. Transistor ini disebut transistor bipolar,  karena struktur dan prinsip kerjanya tergantung dari perpindahan elektron di kutup negatif mengisi kekurangan elektron (hole) di kutup positif. bi = 2 dan polar = kutup.  
Fungsi TransistorKegunaan transistor bisasebagaipenguat, sebagaisirkuitpemutusdanpenyambung (switching), stabilisasitegangan, modulasisinyalatausebagaifungsilainnya. Transistor dapatberfungsisemacamkranlistrik, dimanaberdasarkanarusinputnya (BJT)
BJT (BIPOLAR JUNCTION TRANSISTOR)		BI = 2 POLAR = Kutup		JUNCTION = SimpangFET (FIELD EFFECT TRANSISTOR)		FIELD = Medan		EFFECT = DampakMOSFET ( METAL OXIDA SEMICONDUCTOR FET)		Metal = LogamOxida = OksidasiIGFET (Insulated Gate FET)		Insulated = Mengisolasi/menyekati		Gate = Pintu, gerbang
Ujung-ujung terminalnya berturut-turut disebut emitor, base dan kolektor. Base  selalu berada di tengah, di antara emitor dan kolektor.
JUNCTION F.E.T( FIELD-EFFECT TRANSISTOR )Mengapakitamasihperlu transistor jenis lain?BJT selalumemerlukanarus basis IB, walaupunarusinikecil, tetapitidakbisadiabaikan, terutamasekalisaat BJT digunakansebagaisaklar,pastidibutuhkanarus yang cukupbesaruntkmembuat transistor jenuh.
makaadajenis transistor lain yang bisadigerakkandengantegangantanpamembutuhkanarus, yaituFET.Denganperantaraan FET, kitadapatmenghubungkanperalatankomputeratautransduser yang tidakbisamenghasilkanarus, denganalat yang lebihbesar. Lapisaniniterbentukantarasemikonduktortipe n dantipe p, karenabergabungnyaelektrondan hole disekitardaerahperbatasan. Sama seperti medan listrik, lapisan deplesi ini bisa membesar atau mengecil tergantung dari tegangan antara gate dengan source.
8FET vs BJTFETGate (G) = GerbangDrain(D) = PengurasSource(S) = SumberBJTBase (B) = DasarCollector (C) = PengumpulEmitter (E) = Emitor
9Junction FET
10JFET saluran N
11
13n-Channel FET for vGS= 0.
Penampangkanalpenghantarjauhlebihsempitdekatujung drain daripadapenampangdekatujung drain lebihbesardaripadacatubalikdekatujungsumber. Sehinggajelasbahwawalaupungerbangdihubungkansingkatkesumber (yakni VGS = 0), sehinggategangancatubalikmucullewathubungan p-n yang harganyalebihbesardekatujung drain. Jadikarakteristkgambaranstatisdariarus drain menuruttegangan drain kesumber (VDS) dengantegangangerbangkesumber VGS sbg parameter dinamakankarakteristiksumber drain dari FET hubugan.JFET menggunakansambungan PN untukmemberikanimpedansimasukan yang tinggi.
MOSFET menggunakangerbangterisolasiuntukmemberikanimpedansimasukan yang tinggi.
MOS memilikiimpedansimasukan yang lebihtinggi.JFET penggerakaruslebihtinggi (transkonduktansi), impedansikeluaran yang lebihrendahdandapatdigunakanuntuktujuan drive tinggiJFET menggunakansambungan PN untukmemberikanimpedansimasukan yang tinggi.
MOSFET menggunakangerbangterisolasiuntukmemberikanimpedansimasukan yang tinggi.
JFET penggerakaruslebihtinggi (transkonduktansi), impedansikeluaran yang lebihrendahdandapatdigunakanuntuktujuan drive tinggiJFET menggunakansambungan PN untukmengontrolarus, Mosmenggunakanterisolasigerbanguntukmengontrolarus.Dalamduniasekarangic, mosteknologidominan.TIPE-P BERFUNGSI SEBAGAI GATE
TERJADI DEPLESI/PENIPISAN PADA CHANNEL KARENA GERAKAN ELEKTRON PADA GATE
KONDUKSI ARUS TIDAK ADA SAMPAI SANGAT KECILTIPE-P BERFUNGSI SEBAGAI GATE
REVERSE BIAS PADA GATE DIPERBESAR SEHINGGA MEMPERBESAR AREA DEPLESI
MEMPERKECIL JALUR PADA CHANNEL
MEMPERBESAR TAHANAN CHANNEL DARI SOURCE MENUJU DRAINTIPE-P BERFUNGSI SEBAGAI GATE
REVERSE BIAS PADA GATE DIPERBESAR SEHINGGA MEMPERBESAR AREA DEPLESI
TERJADI PINCH-OFF(PINCH-OFF VOLTAGE),KARENA KECILNYA VOLTASE YANG DAPAT LEWAT DARI SOURCE MENUJU DRAIN	LEBIH SINGKAT BAHWA RESISTANSI PADA CHANNEL DAPAT DIKONTROL DENGAN DERAJAT/BESAR REVERSE BIAS YANG BERIKAN PADA GATE
GERAKAN ELEKTRON FET TIPE-N
ARUS ELEKTRON MENGALIR DARI KUTUB NEGATIF SUMBER TEGANGAN,  KE SOURCE,MENUJU DRAINTransistor MOSFETTransistor efek-medansemikonduktorlogam-oksida (MOSFET) adalahsalahsatujenis transistor efekmedan. Prinsipdasarperangkatinipertama kali diusulkanoleh Julius Edgar Lilienfeld padatahun 1925. MOSFET mencakupkanaldaribahan semikonduktortipe-N dantipe-P. Disebutjuga  NMOSFET atau PMOSFET (jugabiasanMOS, pMOS). Iniadalah transistor yang paling umumpada sirkuit digital maupun analog.
Berbagaisimboldigunakanuntuk MOSFET.Sambunganbadanjikaditampilkandigambartersambungkebagiantengankanaldenganpanah yang menunjukkan PMOS atau NMOS. Panahselalumenunjukdari P ke N, sehingga NMOS (kanal-N dalamsumur-P atausubstrat-P) memilikipanah yang menunjukkedalam (daribadankekanal). 
Jikabadanterhubungkesumber (seperti yang umumnyadilakukan) kadangsaluranbadandibelokkanuntukbertemudengansumberdanmeninggalkan transistor. Jikabadantidakditampilkan (seperti yang seringterjadipadadesain IC desainkarenaumumnyabadanbersama) sebuahpanahpadasumberdapatdigunakandengancara yang samaseperti transistor dwikutub (keluaruntuk NMOS, masukuntuk PMOS).
Miripseperti JFET, transistor MOSFET (Metal oxide FET)memiliki drain, source dan gate. Namunperbedaannya gate terisolasiolehsuatubahanoksida. Gate sendiri terbuat dari bahan metal seperti aluminium. Oleh karena itulah transistor ini dinamakan metal-oxide. Karena gate yang terisolasi, sering jenis transistor ini disebut juga IGFET yaitu insulated-gate FET.
28n-Channel depletion MOSFET.
29enhancement-mode n-channel MOSFET
vGS < Vtopn junction antara drain dan body  reverse biased  iD=0.30
31Terbentuk saluran NvGS < Vtopn junction antara drain dan body  reverse biased  iD=0.
32vGS >Vto terbentuksalurann. vGSbertambah saluranmembesar.  vDSkecil,I DsebandingdenganvDS.resistor tergantungnilaivGS.
33vDSbertambah, saluranmengecildi drain danLajupertambahaniD : melambatSaatvDS> vGS-Vto,  iDtetap
34PMOS circuit symbolDDGGSSCIRCUIT SYMBOLSNMOS circuit symbol
35IDIDVGS=3VVGS= 3V1 mA1 mA(for IDS = 1mA)(for IDS =   -1mA)VGS=0VGS=0VDSVDS42314231NMOS and PMOS Compared             NMOS“Body”	 –	p-typeSource	 – 	n-typeDrain	 – 	n-type VGS		 – 	positive VT		 – 	positive VDS		 – 	positive ID		 – 	positive (into drain)             PMOS“Body”	 –	n-typeSource	 – 	p-typeDrain	 – 	p-type VGS		 – 	negative VT		 – 	negative VDS		 – 	negative ID		 – 	negative (into drain)GGSSDDIDIDnpnpnBB
JFET vs MOSFETFets MOS biasanyamemilikigerbangbawahkebocoran arus.MOS fetslebihmudahtersediasebagaidayatinggi / perangkatarustinggi.Fets MOS umumnyamemilikitranskonduktansimajulebihtinggi (10s dari Siemens vspecahandari Siemens).Andaharusberhati-hatiuntuktidak bias majugerbang-sumberdiodadalam JFET.
Proteus (Software simulasi & desain PCB)
	Proteus adalahsebuah software untukmendesain PCB yang jugadilengkapidengansimulasipspicepada level skematiksebelumrangkaianskematikdiupgradeke PCB shinggasebelumPCBnyadicetak  kita  akantahuapakah PCB yang akankitacetaksudahbenaratautidak.
Fitur-fiturdari PROTEUS adalahsebagaiberikut .1. memilikikemampuanuntukmensimulasikanhasilrancanganbaik digital maupun analog maupungabungankeduanya,mendukungsimulasi yang menarikdansimulasisecaragrafis.2. mendukungsimulasiberbagaijenis microcontroller sepertipic, 8051 series. 3. memiliki model-model peripheral yang interactive seperti led, tampilanlcd, rs232, danberbagaijenis library lainnya.4. mendukung instrument-instrument virtual seperti voltmeter, ammeter, oscciloscope, logic analyser, dll,
5. Memilikikemampuanmenampilkanberbagijenisanalisissecaragrafisseperti transient, frekuensi, noise, distorsi, AC dan DC, dll.6. Mendukungberbagaijeniskomponen-komponen analog.7. Mendukung open architecture sehinggakitabisamemasukkan program seperti C++ untukkeperluansimulasi.8. Mendukungpembuatan PCB yang di-update secaralangsungdari program ISIS ke program pembuat PCB-ARES.
Pengenalan ISISISIS dipergunakanuntukkeperluanpendidikandanperancangan. Beberapafiturumumdari ISIS adalahsebagaiberikut.

Fet2

  • 1.
  • 2.
    Transistor merupakan diodadengan dua sambungan (junction) yang membentuk transistor PNP maupun NPN. Transistor ini disebut transistor bipolar,  karena struktur dan prinsip kerjanya tergantung dari perpindahan elektron di kutup negatif mengisi kekurangan elektron (hole) di kutup positif. bi = 2 dan polar = kutup.  
  • 3.
    Fungsi TransistorKegunaan transistorbisasebagaipenguat, sebagaisirkuitpemutusdanpenyambung (switching), stabilisasitegangan, modulasisinyalatausebagaifungsilainnya. Transistor dapatberfungsisemacamkranlistrik, dimanaberdasarkanarusinputnya (BJT)
  • 4.
    BJT (BIPOLAR JUNCTIONTRANSISTOR) BI = 2 POLAR = Kutup JUNCTION = SimpangFET (FIELD EFFECT TRANSISTOR) FIELD = Medan EFFECT = DampakMOSFET ( METAL OXIDA SEMICONDUCTOR FET) Metal = LogamOxida = OksidasiIGFET (Insulated Gate FET) Insulated = Mengisolasi/menyekati Gate = Pintu, gerbang
  • 5.
    Ujung-ujung terminalnya berturut-turutdisebut emitor, base dan kolektor. Base  selalu berada di tengah, di antara emitor dan kolektor.
  • 6.
    JUNCTION F.E.T( FIELD-EFFECTTRANSISTOR )Mengapakitamasihperlu transistor jenis lain?BJT selalumemerlukanarus basis IB, walaupunarusinikecil, tetapitidakbisadiabaikan, terutamasekalisaat BJT digunakansebagaisaklar,pastidibutuhkanarus yang cukupbesaruntkmembuat transistor jenuh.
  • 7.
    makaadajenis transistor lainyang bisadigerakkandengantegangantanpamembutuhkanarus, yaituFET.Denganperantaraan FET, kitadapatmenghubungkanperalatankomputeratautransduser yang tidakbisamenghasilkanarus, denganalat yang lebihbesar. Lapisaniniterbentukantarasemikonduktortipe n dantipe p, karenabergabungnyaelektrondan hole disekitardaerahperbatasan. Sama seperti medan listrik, lapisan deplesi ini bisa membesar atau mengecil tergantung dari tegangan antara gate dengan source.
  • 8.
    8FET vs BJTFETGate(G) = GerbangDrain(D) = PengurasSource(S) = SumberBJTBase (B) = DasarCollector (C) = PengumpulEmitter (E) = Emitor
  • 9.
  • 10.
  • 11.
  • 13.
  • 14.
    Penampangkanalpenghantarjauhlebihsempitdekatujung drain daripadapenampangdekatujungdrain lebihbesardaripadacatubalikdekatujungsumber. Sehinggajelasbahwawalaupungerbangdihubungkansingkatkesumber (yakni VGS = 0), sehinggategangancatubalikmucullewathubungan p-n yang harganyalebihbesardekatujung drain. Jadikarakteristkgambaranstatisdariarus drain menuruttegangan drain kesumber (VDS) dengantegangangerbangkesumber VGS sbg parameter dinamakankarakteristiksumber drain dari FET hubugan.JFET menggunakansambungan PN untukmemberikanimpedansimasukan yang tinggi.
  • 15.
  • 16.
    MOS memilikiimpedansimasukan yanglebihtinggi.JFET penggerakaruslebihtinggi (transkonduktansi), impedansikeluaran yang lebihrendahdandapatdigunakanuntuktujuan drive tinggiJFET menggunakansambungan PN untukmemberikanimpedansimasukan yang tinggi.
  • 17.
  • 18.
    JFET penggerakaruslebihtinggi (transkonduktansi),impedansikeluaran yang lebihrendahdandapatdigunakanuntuktujuan drive tinggiJFET menggunakansambungan PN untukmengontrolarus, Mosmenggunakanterisolasigerbanguntukmengontrolarus.Dalamduniasekarangic, mosteknologidominan.TIPE-P BERFUNGSI SEBAGAI GATE
  • 19.
    TERJADI DEPLESI/PENIPISAN PADACHANNEL KARENA GERAKAN ELEKTRON PADA GATE
  • 20.
    KONDUKSI ARUS TIDAKADA SAMPAI SANGAT KECILTIPE-P BERFUNGSI SEBAGAI GATE
  • 21.
    REVERSE BIAS PADAGATE DIPERBESAR SEHINGGA MEMPERBESAR AREA DEPLESI
  • 22.
  • 23.
    MEMPERBESAR TAHANAN CHANNELDARI SOURCE MENUJU DRAINTIPE-P BERFUNGSI SEBAGAI GATE
  • 24.
    REVERSE BIAS PADAGATE DIPERBESAR SEHINGGA MEMPERBESAR AREA DEPLESI
  • 25.
    TERJADI PINCH-OFF(PINCH-OFF VOLTAGE),KARENAKECILNYA VOLTASE YANG DAPAT LEWAT DARI SOURCE MENUJU DRAIN LEBIH SINGKAT BAHWA RESISTANSI PADA CHANNEL DAPAT DIKONTROL DENGAN DERAJAT/BESAR REVERSE BIAS YANG BERIKAN PADA GATE
  • 26.
  • 27.
    ARUS ELEKTRON MENGALIRDARI KUTUB NEGATIF SUMBER TEGANGAN, KE SOURCE,MENUJU DRAINTransistor MOSFETTransistor efek-medansemikonduktorlogam-oksida (MOSFET) adalahsalahsatujenis transistor efekmedan. Prinsipdasarperangkatinipertama kali diusulkanoleh Julius Edgar Lilienfeld padatahun 1925. MOSFET mencakupkanaldaribahan semikonduktortipe-N dantipe-P. Disebutjuga NMOSFET atau PMOSFET (jugabiasanMOS, pMOS). Iniadalah transistor yang paling umumpada sirkuit digital maupun analog.
  • 28.
    Berbagaisimboldigunakanuntuk MOSFET.Sambunganbadanjikaditampilkandigambartersambungkebagiantengankanaldenganpanah yangmenunjukkan PMOS atau NMOS. Panahselalumenunjukdari P ke N, sehingga NMOS (kanal-N dalamsumur-P atausubstrat-P) memilikipanah yang menunjukkedalam (daribadankekanal). 
  • 29.
    Jikabadanterhubungkesumber (seperti yangumumnyadilakukan) kadangsaluranbadandibelokkanuntukbertemudengansumberdanmeninggalkan transistor. Jikabadantidakditampilkan (seperti yang seringterjadipadadesain IC desainkarenaumumnyabadanbersama) sebuahpanahpadasumberdapatdigunakandengancara yang samaseperti transistor dwikutub (keluaruntuk NMOS, masukuntuk PMOS).
  • 31.
    Miripseperti JFET, transistorMOSFET (Metal oxide FET)memiliki drain, source dan gate. Namunperbedaannya gate terisolasiolehsuatubahanoksida. Gate sendiri terbuat dari bahan metal seperti aluminium. Oleh karena itulah transistor ini dinamakan metal-oxide. Karena gate yang terisolasi, sering jenis transistor ini disebut juga IGFET yaitu insulated-gate FET.
  • 32.
  • 33.
  • 34.
    vGS < Vtopnjunction antara drain dan body  reverse biased iD=0.30
  • 35.
    31Terbentuk saluran NvGS< Vtopn junction antara drain dan body  reverse biased iD=0.
  • 36.
    32vGS >Vto terbentuksalurann.vGSbertambah saluranmembesar. vDSkecil,I DsebandingdenganvDS.resistor tergantungnilaivGS.
  • 37.
    33vDSbertambah, saluranmengecildi draindanLajupertambahaniD : melambatSaatvDS> vGS-Vto,  iDtetap
  • 38.
    34PMOS circuit symbolDDGGSSCIRCUITSYMBOLSNMOS circuit symbol
  • 39.
    35IDIDVGS=3VVGS= 3V1 mA1mA(for IDS = 1mA)(for IDS = -1mA)VGS=0VGS=0VDSVDS42314231NMOS and PMOS Compared NMOS“Body” – p-typeSource – n-typeDrain – n-type VGS – positive VT – positive VDS – positive ID – positive (into drain) PMOS“Body” – n-typeSource – p-typeDrain – p-type VGS – negative VT – negative VDS – negative ID – negative (into drain)GGSSDDIDIDnpnpnBB
  • 40.
    JFET vs MOSFETFetsMOS biasanyamemilikigerbangbawahkebocoran arus.MOS fetslebihmudahtersediasebagaidayatinggi / perangkatarustinggi.Fets MOS umumnyamemilikitranskonduktansimajulebihtinggi (10s dari Siemens vspecahandari Siemens).Andaharusberhati-hatiuntuktidak bias majugerbang-sumberdiodadalam JFET.
  • 41.
  • 42.
    Proteus adalahsebuah softwareuntukmendesain PCB yang jugadilengkapidengansimulasipspicepada level skematiksebelumrangkaianskematikdiupgradeke PCB shinggasebelumPCBnyadicetak  kita  akantahuapakah PCB yang akankitacetaksudahbenaratautidak.
  • 43.
    Fitur-fiturdari PROTEUS adalahsebagaiberikut.1. memilikikemampuanuntukmensimulasikanhasilrancanganbaik digital maupun analog maupungabungankeduanya,mendukungsimulasi yang menarikdansimulasisecaragrafis.2. mendukungsimulasiberbagaijenis microcontroller sepertipic, 8051 series. 3. memiliki model-model peripheral yang interactive seperti led, tampilanlcd, rs232, danberbagaijenis library lainnya.4. mendukung instrument-instrument virtual seperti voltmeter, ammeter, oscciloscope, logic analyser, dll,
  • 44.
    5. Memilikikemampuanmenampilkanberbagijenisanalisissecaragrafisseperti transient,frekuensi, noise, distorsi, AC dan DC, dll.6. Mendukungberbagaijeniskomponen-komponen analog.7. Mendukung open architecture sehinggakitabisamemasukkan program seperti C++ untukkeperluansimulasi.8. Mendukungpembuatan PCB yang di-update secaralangsungdari program ISIS ke program pembuat PCB-ARES.
  • 45.
    Pengenalan ISISISIS dipergunakanuntukkeperluanpendidikandanperancangan.Beberapafiturumumdari ISIS adalahsebagaiberikut.
  • 46.
    1. Windows dapatdioperasikanpadaWindows 98/Me/2k/XP dan Windows terbaru.2. Routingsecaraotomatisdanmemilikifasilitaspenempatandanpenghapusandot.3. Sangat powerful untukpemilihankomponendanpemberianproperties-nya.4. Mendukunguntukperancanganberbagaijenis bus dankomponen-komponen pin, port moduldanjalur.5. Memilikifasilitas report terhadapkesalahan-kesalahanperancangandansimulasielektrik.6. Mendukungfasilitasinterkoneksidengan program pembuat PCB-ARES.7. Memilikifasilitasuntukmenambahkan package darikomponen yang belumdidukung.
  • 47.
    Pengenalan ARESARES (AdvancedRouting and Editing Software) digunakanuntukmembuatmodul layout PCB. Adapunfitur-fiturdari ARES adalahsebagaiberikut
  • 48.
    1. Memiliki databasedengantingkatkeakuratan 32-bit danmemberikanresolusisampai 10 nm, resolusi angular 0,1 derajatdanukuranmaksimim board sampaikuranglebih 10 m. ARES mendukungsampai 16 layer.2. Terintegrasidengan program pembuatskematik ISIS, dengankemampuanuntukmenentukaninformasi routing padaskematik.3. Visualisasi board 3-Dimensi.4. Penggambaran 2-Dimensi dengansimbol library.
  • 49.
  • 50.