Survey
* Your assessment is very important for improving the workof artificial intelligence, which forms the content of this project
* Your assessment is very important for improving the workof artificial intelligence, which forms the content of this project
TRANSISTOR BIPOLAR Semi konduktor yang di DOP sedemikian hingga didapatkan kristal / transistor junction npn atau pnp Tiga daerah DOP base collector collector N P P base N N P emitter emitter collector collector base base emitter emitter NPN PNP TRANSISTOR BIPOLAR Bias FF (forward-forward) E Bias RR (reversed-reversed) C VEB N B iE C P N N P N el VBC el VBE E B VCB iC ON OF ON OF Teg VBE membias maju dioda emitter arus iE mengalir Teg VBC membias maju dioda collector arus iC mengalir Diode emitter dan diode collector dibias mundur sehingga arus tidak mengalir Bias FR (forward-reversed) Tapi yang terjadi: E C iE E C N P N N P N banyak el B VCB Harapan: iE besar karena diode emitter dibias maju iC tidak mengalir, karena diode collector dibias mundur VBE banyak el sedikit el VBE iC B VCB Lebih dari 95% elektron yang diinjeksikan pada emitter mengalir ke collector, kurang dari 5% jatuh ke hole basis dan mengalir keluar ke kawat basis. Catatan: 1. Bias maju pada diode emitter mengendalikan jumlah elektron yang diinjeksikan pada basis, makin besar VBE, makin banyak elektron yang diinjeksikan 2. Bias mundur pada diode collector punya pengaruh kecil terhadap banyak elektron yang masuk pada collector TRANSISTOR BIPOLAR Model aliran air transistor (arah aliran air adalah arah arus - NPN) TRANSISTOR BIPOLAR Transistor bipolar bekerja sebagai pengatur arus yang dikontrol oleh arus atau transistor memperbolehkan arus mengalir tergantung dari arus pengontrol yang nilainya lebih kecil Arus utama yang dikontrol dikumpulkan di collector dan mengalir menuju ke emitter (NPN), atau sebaliknya (PNP) tergantung tipe transistor Arus kecil yang mengontrol mengalir dari basis menuju emitter (NPN) atau sebaliknya B C B C E E NPN PNP Arus pengontrol; kecil Arus dikontrol; besar Catatan: Tanda panah selalu menunjukkan arah kebalikan dari aliran elektron (arus) Jika arus mengalir pada basis, seakan akan transistor bekerja sebagai saklar yang tertutup Jika arus tidak mengalir pada basis, seakan akan transistor bekerja sebagai saklar yang terbuka Keterangan: Jika tidak disebutkan, maka yang dibahas adalah transistor NPN TRANSISTOR BIPOLAR ALPHA dc (αdc) Jika > 95% elektron diinjeksikan dari emitter mengalir pada collector, maka IE ≈ IC αdc = IC / IE αdc menunjukkan dekatnya kedua harga arus tersebut, αdc sebuah transistor ideal = 1 Misal: IC = 4.9 mA, IE = 5.0 mA → αdc = 4.9/5.0 = 0.98 BETA dc (βdc) βdc menunjukkan hubungan antara arus collector dengan base, disebut juga dengan istilah penguatan transistor βdc = IC / IB Misal: IC = 5.0 mA, IB = 0.05 mA → βdc = 5.0/0.05 = 100 βdc juga disebut penguatan arus DC atau hFE (βdc = hFE) Hampir semua transistor < 5% elektron diinjeksikan ke emitter masuk ke hole base u/ menghasilkan arus IB. Oleh karena itu βdc selalu > 20 (50 – 200, ada juga yang >1000) TRANSISTOR BIPOLAR PENGUATAN TRANSISTOR IC IB VIn IE VOut βdc = IC / IB βdc = RB / RC Misal: 1. IC = 1.5 A, IB = 1.5 * 10-3A → βdc = 1.5/1.5 * 10-3 = 1000 2. Vin = 12 V, RC = 1 KΩ, RB = 10 KΩ βdc = 10KΩ/1KΩ = 10 IC/IB = (12/103)/(12/104) = 10 TRANSISTOR BIPOLAR TRANSISTOR SEBAGAI SAKLAR (SWITCH) Jika saklar terbuka, maka tidak ada arus yang mengalir pada base (floating), pada keadaan ini transistor dikatakan sebagai cutoff arus base IC & IE Jika saklar tertutup, elektron akan mengalir dari emitter ke base menuju ke saklar, kemudian ke sebelah kiri lampu dan kembali ke terminal positif catu daya. Arus pada base akan memperbolehkan aliran elektron yang lebih besar mengalir dari emitter ke collector sehingga lampu menyala. Pada saat tercapai arus maksimum pada emitter keadaan ini disebut transistor dalam keadaan jenuh (saturatted) Penggunaa transistor untuk menghidupkan lampu pada sirkuit di atas tentu saja tiada berarti, karena tidak menggunakan karakteristik kerja transistor dengan maksimal, dimana arus kecil sebagai arus pengontrol tidak dimanfaatkan dengan optimal. Berikut adalah penggunaan transistor sebagai saklar untuk sebagai pengontrol lampu: TRANSISTOR BIPOLAR Switching dengan sinyal sumber untuk mentrigger base berupa sumber arus tegangan DC thermocouple sollar cell arus base IC & IE Arus dari sollar cell mengontrol lampu sumber panas Arus dari thermocouple mengontrol lampu microphone sumber suara arus base IC & I E arus base IC & I E Arus AC dari microphone dirubah menjadi DC oleh jembatan dioda sehingga bisa mentrigger arus base untuk mengontrol lampu TRANSISTOR BIPOLAR KONFIGURASI TRANSISTOR BIPOLAR As the Bipolar Transistor is a three terminal device, there are basically three possible ways to connect it within an electronic circuit with one terminal being common to both the input and output. Each method of connection responding differently to its input signal within a circuit as the static characteristics of the transistor vary with each circuit arrangement. 1. Common Base Configuration - has Voltage Gain but no Current Gain. 2. Common Emitter Configuration - has both Current and Voltage Gain. 3. Common Collector Configuration - has Current Gain but no Voltage Gain. TRANSISTOR BIPOLAR KONFIGURASI TRANSISTOR BIPOLAR A = gain (penguatan) TRANSISTOR BIPOLAR HUBUNGAN COMMON EMITTER (EMITTER BERSAMA) banyak elektron sedikit elektron VCB N IC VCE P N VBE IE banyak elektron VBE IB titik bersama Emiter dihubungkan bersama dengan 2 buah sumber tegangan Hubungan αdc dan βdc Dari HK kirchoff I IE = I C + I B IE/IC = 1 + IB/IC 1/αdc = 1 + 1/βdc βdc = αdc / (1- αdc) αdc = βdc / (βdc + 1) Misal: βdc = 100 αdc = 100 / (100 + 1) αdc = 0.99 TRANSISTOR BIPOLAR Kurva arus collector pada penguatan common emitter RC RB IC IB VCE VBB VBE VCC IE VBB dan VCC merupakan catu daya variable VBB dan VCC diubah2 sambil menjaga I B konstan VCE diukur dan IC diukur IC IC knee IB = 10-6 A knee IB = 2*10-6 A 2*10-3 A 1-3 A 0.7V VCE Pada IB = 10-6A, kenaikan IC hanya sedikit meski VCE meningkat IC hampir konstan pada IC = 10-3A dengan BETA dc = 100 X 0.7V VCE Pada IB = 2*10-6A, kenaikan IC hanya sedikit meski VCE meningkat IC hampir konstan pada IC = 2*10-3A dengan BETA dc = 100 X … COCOK TRANSISTOR BIPOLAR Arus cutoff (ICEO) dan tegangan breakdown IC IB = 0 ICEO VCE BVCE Pada transistor ideal I B = 0, maka ICEO = 0 Tapi karena ada arus bocor permukaan, sehingga ICEO = 0 Jika VCE dibesarkan pada IB = 0, maka pada VCE tertentu (20 - 200 V) akan tercapai BVCE Memilih transistor 1. 2. 3. 4. 5. βdc Daya IC max BVCE Frekuensi VCE αdc kurang perlu karena IC ≈ IE TRANSISTOR BIPOLAR Transistor sebagai saklar (lagi) dan pengerak relay Catu daya VBB membias maju diode emitter melalui resistor pembatas arus R B RC IB VBB RB Berdasar HK Kirchoff: IC VCE VBE VCC VRB = VBB - VBE IB = (VBB-VBE)/RB Dimana VBE = 0.7 untuk transistor silicon IE VCE = VCC - IC*RC Contoh: Transistor 2N3904 adalah transistor silicon dengan BETA dc = 100 Berapa yang dibaca terminal collector emitter 5 KOhm IB = (VBB-VBE)/RB = (10-0.7)/106 = 9.3*10-6 A 1 MOhm 20V 10V IC = BETAdc*IB = 100*9.3*10-6 = 9.3*10-4 A VCE = VCC - IC*RC = 20 - 9.3*10-4 *5*103 VCE = 15.4 V TRANSISTOR BIPOLAR Transistor sebagai saklar (lagi) dan pengerak relay c Perhatikan gambar disamping, jika hambatan relay = 500 Ω, tegangan kerja relay 12 V, tentukan harga Rb agar relay ON pada trigger 3 V? Berapa VCe? +15 V Relay +3 V 0V hFe = 60 Rb AC Relay Normally Off Property: Tegangan Kerja Arus Kerja Hambatan • Here the transistor is used as a switch to close relay contacts by driving the coil. • Note the need for the fly back diode to prevent damage to the transistor from the high voltages created by the coil when the current is switched off. TRANSISTOR BIPOLAR