Transistor Part II

Transistor Bipolar

Pada tulisan tentang semikonduktor telah dijelaskan bagaimana sambungan NPN maupun PNP menjadi sebuah transistor. Telah disinggung juga sedikit tentang arus bias yang memungkinkan elektron dan hole berdifusi antara kolektor dan emitor menerjang lapisan base yang tipis itu. Sebagai rangkuman, prinsip kerja transistor adalah arus bias base-emiter yang kecil mengatur besar arus kolektor-emiter. Bagian penting berikutnya adalah bagaimana caranya memberi arus bias yang tepat sehingga transistor dapat bekerja optimal.

Arus bias

Ada tiga cara yang umum untuk memberi arus bias pada transistor, yaitu rangkaian CE (Common Emitter), CC (Common Collector) dan CB (Common Base). 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. Tentu untuk aplikasi pengolahan sinyal frekuensi audio semestinya tidak menggunakan transistor power, misalnya.

Arus Emiter

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 :

I_E = I_C + I_B ........(1)

 

Gambar  arus emitor

            Persamanaan (1) tersebut mengatakan arus emiter I_E adalah jumlah dari arus kolektor I_C dengan arus base I_B. Karena arus I_B sangat kecil sekali atau disebutkan I_B << I_C, maka dapat di nyatakan  :

I_E = I_C ..........(2)

Alpha (a)

Pada tabel data transistor (databook) sering dijumpai spesikikasia_dc (alpha dc) yang  tidak lain adalah :

 a_dc = I_C/I_E  ..............(3) 

Defenisinya adalah perbandingan arus kolektor terhadap arus emitor.

Karena besar arus kolektor umumnya hampir sama dengan besar arus emiter maka idealnya besara_dc adalah = 1 (satu). Namun umumnya transistor yang ada memilikia_dc kurang lebih antara 0.95 sampai 0.99.

Beta (b)

Beta didefenisikan sebagai besar perbandingan antara arus kolektor dengan arus base.

b = I_C/I_B  ............. (4) 

Dengan kata lain,b adalah parameter yang menunjukkan kemampuan penguatan arus (current gain) dari suatu transistor. Parameter ini ada tertera di databook transistor dan sangat membantu para perancang rangkaian elektronika dalam merencanakan rangkaiannya.

Misalnya jika suatu transistor diketahui besarb=250 dan diinginkan arus kolektor sebesar 10 mA, maka berapakah arus bias base yang diperlukan. Tentu jawabannya sangat mudah yaitu :

I_B = I_C/b = 10mA/250 = 40 uA

Arus yang terjadi pada kolektor transistor yang memiliki  b = 200 jika diberi arus bias base sebesar 0.1mA adalah :

 I_C = b I_B = 200 x 0.1mA = 20 mA

Dari rumusan ini lebih terlihat defenisi penguatan arus transistor, yaitu sekali lagi, arus base yang kecil menjadi arus kolektor yang lebih besar.

Read More

Cara Menghitung tegangan DC

Contoh diketahui Vac = 15 Volt, berapakah nilai Vdc minimum ?

Vdcmax  = Vac x 1.4142 - 1.2V     (----> 1.2V adalah tegangan drop pada diode bridge)
              = 15 x 1.4142 - 1.2
              = 20.013 volt

Tegangan ini akan mengalirkan arus IL sebesar      :    IL = Vdcmax / RL
                                                                                   = 20.013V / 1kohm
                                                                                   = 20.013 mA

Nilai tegangan ripple Vr = (0.5 x IL x T)/ C
                                    = (0.5 x 0.021213A x 0.02 )/ 0.001 F
                                    = 0.213 V

Nilai  Vdc min =  Vdcmax - Vr
                       =   20.013 V - 0.2013 V
                       =   19.8117 V

Read More