MODUL 2

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

Percobaan ...

1. Fixed Bias
2. Self Bias
3. Voltage Divider Bias
4. Regulator Power Supply

TRANSISTOR

1. Pendahuluan[Kembali]

    Transistor adalah salah satu komponen terpenting dalam dunia elektronik modern. Sejak ditemukan pada pertengahan abad ke-20, tahun 1947 oleh John Bardeen, Walter Brattain, dan William Shockley membawa revolusi dalam dunia elektronik karena ukurannya yang kecil, efisiensi energi, dan keandalan yang tinggi. Komponen kecil ini menjadi dasar dari hampir semua perangkat elektronik yang kita gunakan setiap hari, mulai dari smartphone hingga komputer, televisi, dan bahkan mobil. Meskipun ukurannya kecil, peran transistor sangat besar dalam mengendalikan aliran listrik dan memperkuat sinyal elektronik.

    Ada dua jenis transistor yang umum digunakan, yaitu Bipolar Junction Transistor (BJT) dan Field Effect Transistor (FET). Transistor BJT bekerja dengan prinsip aliran arus antara tiga terminal (Emitter, Base, dan Collector), sementara FET mengontrol aliran arus dengan medan listrik antara Source dan Drain.

2. Tujuan[Kembali]

1. Mengetahui prinsip kerja transistor.

2. Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik dari rangkaian fixed bias.

3. Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik dari rangkaian self bias.

4. Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik dari rangkaian voltage divider bias.

5. Mengetahui prinsip kerja Regulator Power Supply              

                                 

3. Alat dan Bahan[Kembali]

    A. Alat

        1. DC Power Suply

        2. Multimeter

        3. Jumper

    B. Bahan

        1. Transistor 

        2. Resistor 1K, 10K, 560 ohm

4. Dasar Teori[Kembali]

    Transistor adalah komponen berbahan semikonduktor yang digunakan sebagai penguat, sirkuit pemutus, penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Pada umumnya transistormemiliki 3 terminal yaitu basis (B), emitter (E), dan collector (C). Berdasarkan susunan semikonduktor yang membentuknya, transistor dibedakan menjadi dua tipe, yaitu:

    1. Transistor NPN 
        Transistor ini disusun oleh bahan semikonduktor tiga lapis yang terdiri dari dua bahan tipe N dan satu bahan tipe P. 

    2. Transistor PNP
        Transistor ini disusun oleh bahan semikonduktor tiga lapis yang terdiri dari dua bahan tipe P dan satu bahan tipe N.

    A. Daerah Operasi Transistor 

    Berdasarkan kurva hubungan VCE, IC, dan IB diatas, terdapat beberapa region yang menunjukkan daerah kerja transistor, yaitu:

        1. Daerah Potong (Cutoff) 

    Pada kondisi cutoff, arus Basis (IB) = 0 dan arus Kolektor (IC) = 0, hal ini dikarenakan pada emitter dan kolektor menerima reverse bias. 

        2. Daerah Saturasi

    Pada kondisi saturasi, arus Kolektor (IC) akan mencapai harga maksimum, tanpa bergantung kepada arus Basis (IB), dan βdc, hal ini dikarenakan pada emitter dan kolektor menerima forward bias.

         3. Daerah Aktif 

    Pada kondisi aktif, terjadi sifat-sifat yang diinginkan, dimana:

    Hal ini dikarenakan pada emitter menerima forward bias sedangkan pada kolektor menerima reverse bias. 

        4. Daerah Breakdown

    Kondisi breakdown ini dapat terjadi ketika arus Kolektor (IC) melebihi spesifikasi yangdiperbolehkan, kondisi breakdown ini dapat mengakibatkan kerusakan pada transistor, maka daerah ini harus dihindari.

 

    B. Pemberian Bias Pada BJT

            Istilah bias dimaksudkan penerapan tegangan dc untuk menetapkan tingkat arus dan tegangan tetap. Tegangan dan arus yang dihasilkan menyatakan titik operasi (quiescent point) atau titik Q yang menentukan daerah kerja transistor. Terdapat beberapa jenis pemberian bias pada BJT, sebagai berikut:

        1. Fixed Bias

        2. Self Bias

        3. Voltage Divider Bias

    C. Aplikasi Transistor

        1. Class A Amplifier

    Amplifier kelas A adalah jenis amplifier di mana transistor (atau perangkat penguat lainnya)
selalu beroperasi dalam mode aktif (linear) sepanjang siklus sinyal input. Amplifier kelas A
memiliki satu transistor, amplifier ini digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan linieritas

tinggi dan memiliki daya yang cukup.

 

Gambar 2.6 Audio Amplifier kelas A biasanya dikaitkan dengan linieritas tinggi tetapi efisinsi rendah

Prinsip Kerja :

• Transistor dalam Mode Aktif: Dalam amplifier kelas A, transistor tidak pernah
  sepenuhnya mati (cut-off) atau jenuh (saturation). Ini berarti transistor selalu berada
  dalam kondisi aktif, memungkinkan arus untuk mengalir terus menerus.
  

• Arus Bias Tinggi: Amplifier kelas A di-bias dengan arus yang cukup tinggi sehingga
  sinyal input dapat digeser di sekitar titik operasi yang linear. Ini menghasilkan
  distorsi yang sangat rendah dan reproduksi sinyal yang sangat akurat.

 

2. Regulator Power Supply

    Power supply dengan regulator adalah sistem yang menyediakan tegangan keluaran stabil meskipun ada variasi dalam tegangan masukan atau beban yang dihubungkan. Regulator bertugas menjaga tegangan output konstan dan melindungi perangkat elektronik yang terhubung dari kerusakan akibat fluktuasi tegangan.

    Terdapat 2 jenis regulator daya :

• Regulator Linear

    Regulator linear menggunakan komponen aktif seperti transistor atau op-amp untuk membatasi tegangan output. Regulator linear unggul dalam beberapa hal seperti desain yang sederhana, dan noise rendah, akan tetapi memiliki efisiensi yang rendah karena membuang kelebihan daya sebagai panas.

• Regulator Switching

    Regulator switching mengubah tegangan input ke bentuk sinyal AC dengan frekuensi tinggi menggunakan switching transistor, kemudian menurunkannya menggunakan transformator, dan akhirnya menstabilkan tegangan output dengan komponen filter. Keunggulan dari regulator switching antara lain efisiensi yang tinggi dan dapat menghasilkan berbagai tegangan output. Kekurangan dari regulator switching adalah memiliki desain yang lebih kompleks, serta bisa menghasilkan noise yang lebih tinggi.

 5. Percobaan[Kembali]

1. Fixed Bias
2. Self Bias
3. Voltage Divider
4. IC Regulator