Cara Kerja Transistor

Cara kerja transistor (kependekan dari transfer resistor) adalah arus yang mengalir di output sirkuit ditentukan oleh arus yang mengalir di rangkaian input. Transistor terbagi menjadi dua kategori utama: Bipolar Junction Transistor (BJT) dan Field Effect Transistors (FET).

Sedangkan menurut bahan baku semikonduktor yang digunakan pada transistor (silikon atau germanium) dan bidang aplikasinya (misalnya tujuan umum, switching, frekuensi tinggi, dll) jenis transistor terbagi menjadi beberapa klasifikasi yaitu:

  1. Transistor Frekuensi Rendah. Cara kerja transistor ini dirancang khusus untuk aplikasi audio dan frekuensi rendah (di bawah 100 kHz).
  1. Transistor Frekuensi Tinggi. Cara kerja transistor ini dirancang khusus untuk aplikasi radio dan dan frekuensi wideband (100 kHz dan di atas).
  1. Transistor Power atau daya. Transistor ini beroperasi pada tingkat daya yang signifikan (perangkat ini sering dibagi menjadi jenis audio dan frekuensi radio).
  1. Transistor Switching/saklar. Transistor ini dirancang untuk aplikasi switching (termasuk switching daya atau power).
  1. Transistor Low noise. Transistor yang memiliki karakteristik low-noise dan biasanya digunakan untuk sinyal amplitudo rendah.
  1. Transistor High voltage/Transistor tegangan tinggi. Transistor yang dirancang khusus untuk rangkaian elektronika tegangan tinggi.
  1. Transistor Driver. Transistor yang beroperasi pada daya dan tegangan tingkat menengah.

Dalam penggunaan transistor ada beberapa istilah yang biasanya di temui ketika menggunakan transistor sebagai saklar, seperti kondisi aktif atau daerah aktif (ini jika digambarkan dalam diagram), kondisi breakdown, kondisi jenuh (saturasi), dan kondisi cut-off.

Daerah Transistor

Kondisi aktif adalah dimana transistor mengalirkan arus listrik dari kolektor ke emitor walau tidak dalam kondisi atau proses penguatan sinyal, hal ini akan bisa kita lihat jika kita mengukur sinyal yang keluar dari transistor tersebut tidak cacat bentuknya, misalnya berbentuk sinyal sinus, kotak, segitiga dan lain-lain tanpa cacat. Kemudian kondisi jenuh adalah dimana kondisi transistor ketika Vce  = 0 volt sampai 0.7 volt, ini untuk jenis transistor silikon.

Kondisi breakdown pada transistor secara etimologi adalah kondisi dimana arus atau tegangan yang melewatinya melebihi maksimum, sehingga sangat berbahaya dan dalam transistor tidak boleh berada pada kondisi tersebut karena bisa merusak transistor tersebut, biasanya kondisi ini adalah ketika tegangan dari VCE > 40 volt sehingga arus yang melewati transistor tersebut meningkat cepat. Biasanya jika transistor berada pada daerah breakdown, maka kondisi transistor tersebut rusak.

Cara Kerja Transistor Bipolar atau Bipolar Junction Transistors (BJT)

cara kerja transistor bipolarTransistor BJT sering digunakan untuk penguatan sinyal listrik serta pada saklar digital, Bipolar Junction Transistor (BJT) adalah komponen semikonduktor yang dibuat dengan tiga terminal/kaki Semikonduktor (Basis, Kolektor dan emitor), biasanya kaki/terminal basis dan emitor memiliki tegangan penghalang  sekitar  0,5 – 0,7 V, artinya bahwa dibutuhkan tegangan listrik minimal antara 0,5 – 0,7 volt untuk bisa membuat arus listrik mengalir melalui kaki emitor ke basis (basis ke emitor) dan atau kolektor ke basis  (basis ke kolektor)

cara kerja transistor: transistor bjt

Secara teknis cara kerja transistor adalah komponen aktif dengan tiga terminal terbuat dari bahan semikonduktor yang berbeda yang dapat bertindak bisa sebagai isolator atau konduktor dengan menggunakan tegangan dan sinyal yang kecil. Kemampuan transistor membuat komponen ini disering digunakan dalam saklar(elektronika digital) atau penguat (elektronika analog).

Cara Kerja Junction Field Effect Transistor (JFET)

Junction Field Effect Transistor (JFET) atau FET adalah transistor yang menggunakan tegangan pada terminal inputnya, hal ini dalam istilah dunia rangkaian elektronika disebut gerbang (gate), gerbang ini mengontrol arus yang mengalir melalui kaki terminal komponen transistor ini dan menghasilkan arus keluaran yang sebanding dengan tegangan input. Oleh karena itu komponen ini disebut juga transistor yang bisa mengatur tegangan.

cara kerja fetTransistor FET ini mempunyai tiga kaki terminal semikonduktor yang satu arah serta memiliki karakteristik yang mirip dengan transistor BJT yaitu punya efisiensi kerja yang tinggi, penggunaan yang praktis, tahan lama dan juga murah dan dapat digunakan pada hampir semua perangkat elektronika yang ada saat ini dan dapat menggantikan fungsi transistor BJT.

Ukuran dari transistor FET ini bisa lebih kecil dari transistor BJT dengan konsumsi daya yang lebih kecil serta disipasi daya (berubahnya tenaga listrik menjadi tenaga panas per satuan waktu) yang rendah, sehingga membuat transistor FET ini cocok atau banyak digunakan dalam rangkaian logika digital.

Karakteristik Transistor BJT dan Transistor FET

Transistor BJT dan transistor FET memiliki cara kerja yang sama, namun dengan karakteristik yang berbeda seperti:

  • Konversi : Transistor BJT mengkonversikan arus menjadi arus, sedangkan transistor FET mengkonversikan tegangan menjadi arus.
  • Arus input: Transistor BJT membutuhkan arus input, transistor FET tidak membutuhkan arus input.
  • Input/output: hubungan input / output pada transistor BJT biasanya linear (ini di representasikan kalau dalam grapik yang bisa di lihat di osiloskop berupa sebuah garis lurus), tetapi tidak linear untuk jenis sinyal yang besar atau bertegangan tinggi. Hal ini dapat mengakibatkan distorsi pada sinyal yang besar yang di teruskan ke sebuah transistor FET.
  • Kecepatan : FET dapat melaksanakan proses pensaklaran atau switching secara lebih cepat dari BJT, namun kedua kedua jenis transistor ini dirasa cukup untuk memenuhi kebutuhan kebanyakan besar aplikasi rangkaian elektronika.
  • Resistor input: sebuah FET tidak membutuhkan sebuah resistor di depan kaki terminal gatenya, hal ini menjadikan rangkaian yang bersangkutan jauh lebih sederhana.
  • Tahanan/hambatan output: kebanyakan FET memiliki tahanan yang sangat rendah ketika dalam keadaan aktif, biasanya kurang dari 1 ohm, hal ini membuat komponen ini sangat cocok untuk digunakan dalam rangkaian saklar transistor.

Baca juga: Pengertian Transistor