7/17/2019 2

http://slidepdf.com/reader/full/2563db957550346aa9a9c6708 1/9

Karakteristik Transistor  

Karakteristik transistor disajikan dengan kurva karakteristik yang

menggambarkan kerja transistor. Satu cara untuk melihat sebanyak mungkindetail adalah dengan grafik yang menggambarkan hubungan arus dan

tegangan....

Kurva Kolektor 

Gambar 1

Data kurva kolektor CE diperoleh dengan cara membangun rangkaian seperti

gambar 1 atau dengan menggunakan transistor curve tracer (alat yang dapat

menggambarkan kurva transistor. !de dari kedua cara tersebut adalah

dengan mengubah catu tegangan "## dan "CC agar diperoleh tegangan dan

arus transistor yang berbeda $ beda.

%rosedurnya yaitu biasanya dengan men set harga !# dan menjaganya tetap

dan "CC diubah $ ubah. Dengan mengukur !C dan "CE dapat agar dapat

memperoleh data untuk membuat grafik !C vs "CE. &isalnya' anggap dalam

gambar 1 !# 1)*+. Kemudian "CC diubah dan ukur !C dan "CE.

Selanjutnya kita akan dapat gambar ,. %ada kurva !# 1)*+ dibuat tetap

selama semua pengukuran.

7/17/2019 2

http://slidepdf.com/reader/full/2563db957550346aa9a9c6708 2/9

Gambar 2

%ada gambar ,' jika "CE nol' dioda kolektor tidak terbias reverse' oleh sebabitu arus kolektor sangatlah kecil. -ntuk "CE antara ) dan 1 "' arus kolektor

bertambah dengan cepat dan kemudian menjadi hampir konstan. !ni sesuai

dengan memberikan bias reverse dioda kolektor. Kira $ kira diperlukan )' "

untuk membias reverse dioda kolektor. Setelah level ini' kolektor

mengumpulkan semua elektron yang mencapai lapisan pengosongan.

Di atas knee' harga yang eksak dari "CE tidaklah begitu penting karena

dengan membuat bukit kolektor lebih curam tidaklah dapat menambah arus

kolektor yang berarti. Sedikit pertambahan pada arus kolektor dengan

bertambahnya "CE disebabkan oleh lapisan pengosongan kolektor menjadi

lebih lebar dan menangkap beberapa elektron basis sebelum mereka jatuh ke

dalam hole.

Gambar 3

7/17/2019 2

http://slidepdf.com/reader/full/2563db957550346aa9a9c6708 3/9

Dengan mengulangi pengukuran !C dan "CE untuk !# ,)*+' sehingga

diperoleh gambar /. Kurvanya hampir sama' kecuali di atas knee' arus

kolektor kira $ kira sama dengan , m+. 0uga kenaikan "CE menghasilkan

pertambahan arus kolektor sedikit karena pelebaran lapisan pengosonganmenangkap tambahan elektron basis sedikit.

Gambar 4

0ika beberapa kurva dengan !# yang berbeda diperlihatkan dalam gambar

karena menggunakan transistor dengan 2dc kira $ kira 1))' arus kolektor kira

 $ kira 1)) kali lebih besar daripada arus basis untuk setiap titik di atas knee

dari kurva tersebut. 3leh karena arus kolektor sedikit bertambah dengan

bertambahnya "CE' 2dc sedikit bertambah dengan bertambahnya "CE.

1. Daerah jenuh (saturasi adalah daerah dengan "CE kurang dari tegangan

lutut (knee "K. Daerah jenuh terjadi bila sambungan emiter dan sambungan

basis dibias maju. %ada daerah jenuh arus kolektor tidak bergantung pada

nilai !#. 4egangan jenuh kolektor $ emiter' "CE(sat untuk transistor silikonadalah )', "' sedangkan untuk transistor germanium adalah )'1 ".

,. Daerah aktif' adalah antara tegangan lutut "K dan tegangan dadal

(breakdo5n "#6 serta di atas !# !C3. Daerah aktif terjadi bila sambungan

emiter diberi bias maju dan sambungan kolektor diberi bias balik. %ada

daerah aktif arus kolektor sebanding dengan arus basis. %enguatan sinyal

masukan menjadi sinyal keluaran terjadi pada daerah aktif.

/. Daerah cut $ off (putus terletak diba5ah !# !C3. Sambungan emitter dan

sambungan kolektor diberi bias balik. %ada daerah ini !E ) 7 !C !C3 !#

7/17/2019 2

http://slidepdf.com/reader/full/2563db957550346aa9a9c6708 4/9

Kurva basis

kurva karakteristik basis merelasikan antara arus basis !# dan tegangan

basis8emiter "#E dengan tegangan kolektor8emiter sebagai parameter sepertiterlihat pada kurva berikut.

Gambar 5

 

%ada rangkaian gambar 1 kita dapat memperoleh data untuk membuat grafik

!# vs "#E. 9ambar : menunjukkan grafik yang mirip dioda' karena bagian

emiter $ basis dari transistor merupakan dioda. Karena bertambah lebarnya

lapisan pengosongan dengan bertambahnya tegangan kolektor' arus basis

berkurang sedikit karena lapisan pengosongan kolektor menangkap beberapa

lagi elektron basis.

7/17/2019 2

http://slidepdf.com/reader/full/2563db957550346aa9a9c6708 5/9

Gambar 6

 

%ada gambar ;' terlihat dengan menghubung singkat kolektor $ emiter ("CE

) dan emiter diberi bias maju' karakteristik basis dioda. Semakin tinggi

tegangan reverse' maka semakin tipis lebar basis dan semakin tinggi beta

DC. %ada suatu saat tegangan reverse dinaikkan' hingga lebar basis

menyempit maka daerah tersebut dinamakan breakdo5n. Kondisi inilah yang

dinamakan early effect.

4itik ambang (thresholdatau tegangan lutut ("K untuk transistor germanium

adalah sekitar )'1 sampai )', "' sedang untuk transistor silikon sekitar )':

sampai )'; "' nilai "#E di daerah aktif adalah )', " untuk germanium dan )'

" untuk silikon.

 

Kurva beta (β)

Kurva beta menunjukkan bagaimana nilai 2 berubah dengan suhu dan arus

7/17/2019 2

http://slidepdf.com/reader/full/2563db957550346aa9a9c6708 6/9

kolektor. <ilai 2 bertambah dengan naiknya suhu. <ilai 2 juga bertambah

dengan naiknya arus kolektor !C. 4etapi bila !C naik diluar nilai tertentu 2 akan

turun.

Gambar 7

Garis beban transistor 

Dalam rangkaian kolektor' sumber tegangan "CC membias reverse dioda

kolektor melalui 6C. Dengan hukum tegangan kirchoff "CE "CC $ !C6C.

Dalam rangkaian yang diberikan' "CC dan 6C adalah konstan' "CE dan !C

adalah variabel. Sehingga

!ni adalah persamaan linier' serupa dengan y m= > b

 

Seperti dalam matematika' grafik persamaan linier selalu berupa garis lurus

dengan kemiringan m dan perpotongan vertikal b.

7/17/2019 2

http://slidepdf.com/reader/full/2563db957550346aa9a9c6708 7/9

Gambar 8

%erpotongan vertikal adalah pada "CC?6C. %erpotongan hori@ontal adalahpada "CC' dan kemiringannya adalah 81?6C. 9aris ini disebut garis beban dc

karena garis ini menyatakan semua titik operasi yang mungkin. %erpotongan

dari garis beban dc dengan arus basis adalah titik operasi daripada transistor.

Daerah operasi transistor 

 

sebuah transistor memiliki empat daerah operasi transistor' yaitu A

1. Daerah aktif 

,. Daerah cutoff 

/. Daerah saturasi

. Daerah breakdo5n

Daerah aktif 

 

Semua titik operasi antara titik sumbat dan penjenuhan adalah daerah aktif

dari transistor. Dalam daerah aktif' dioda emiter dibias for5ard dan dioda

kolektor dibias reverse. %erpotongan dari arus basis dan garis beban adalah

titik stationer (Buiescent seperti dalam gambar. daerah kerja transistor

yang normal adalah pada daerah aktif' dimana arus !C konstan terhadap

berapapun nilai "ce. %ada daerah aktif arus kolektor sebanding dengan arus

basis. %enguatan sinyal masukan menjadi sinyal keluaran terjadi pada daerah

aktif.

 jika hukum kirchoff mengenai tegangan dan arus diterapkan pada loop

7/17/2019 2

http://slidepdf.com/reader/full/2563db957550346aa9a9c6708 8/9

kolektor ( rangkaian CE ' maka dapat diperoleh hubungan A

"CE "CC $ !C 6C

dapat dihitung dissipasi daya transistor adalah A%D "CE . !C

dissipasi daya ini berupa panas yang menyebabkan naiknya temperatur

transistor. -mumnya untuk transistor po5er sangat perlu untuk mengetahui

spesifikasi %dma=. Spesifikasi ini menunjukkan termperatur kerja maksimum

yang diperbolehkan agar transistor masih bekerja normal. Sebab jika

transistor bekerja melebihi kapasitas daya %dma=' maka transistor dapat

rusak atau terbakar. 

Daerah cut off 

 

 jika kemudian tegangan vcc dinaikkan perlahan $ lahan' sampai tegangan

"CE tertentu tiba $ tiba arus !C mulai konstan. %ada saat perubahan ini'

daerah kerja transistor berada pada daerah cutoff yaitu dari keadaan

saturaasi (on menjadi mati (off. %erubahan ini digunakan pada sistem digital

yang hanya mengenal angka biner 1 dan ) yang tidak lain dapat

dipresentasikan oleh status transistor 3 dan 3<.

 

4itik sumbat (cut off adalah titik dimana garis beban memotong kurva !# )'

pada titik ini arus basis adalah nol dan arus kolektor kecil sehingga dapat

diabaikan (hanya arus bocoran !CE3 yang ada. %ada titik sumbat' dioda

emiter kehilangan for5ard bias' dan keerja transistor yang normal terhenti.

"CE(C-4 3 "CC

 

daerah saturasi (jenuh adalah daerah dengan "CE kurang dari tegangan

knee ("K . Kondisi jenuh adalah kondisi dimana pemba5a mayoritas dari

emiter' rekombinasi pemba5a minoritas ke arus basis.

%erpotongan dari garis beban dan kurva !# !# (S+4 disebut penjenuhan

(saturation. %ada titik ini arus basis sama dengan !# (S+4 dan arus kolektor

adalah maksismum. %ada penjenuhan' dioda kolektor kehilangan reverse bias

dan kerja transistor yang normal terhenti.!C "CE?6C

7/17/2019 2

http://slidepdf.com/reader/full/2563db957550346aa9a9c6708 9/9

Dan arus basis yang tepat menimbulkan penjenuhan adalah

!# (S+4 !C (S+4?2dc