8/19/2019 I0312010_AnissaRianda_Tugas6

http://slidepdf.com/reader/full/i0312010anissariandatugas6 1/6

Transistor Bipolar

a)  Bentuk fisik

 Bentuk-bentuk Fisik Transistor Bipolar Transistor PNP Bipolar

Susunan fisik transistor NPN dan PNP Simbol transistor NPN dan PNP

 b)  Cara Kerja

Transistor bipolar tersusun atas tiga material semikonduktor yang dipisahkan oleh dua

sambungan pn. Ketiga material semikonduktor tersebut dikenal dalam BJT sebagai emitter, base

dan kolektor. Daerah base merupakan semikonduktor dengan sedikit doping dan sangat tipis bila

dibandingkan dengan emitter (doping paling banyak) maupun kolektor (semikonduktor

 berdoping sedang).

Karena strukturnya fisiknya tersebut, terdapat dua jenis transistor bipolar . Tipe pertama terdiri

dari dua daerah n yang dipisahkan oleh daerah p (npn), dan tipe lainnya terdiri dari dua daerah p

yang dipisahkan oleh daerah n (pnp). Sambungan pn yang menghubungkan daerah base dan

emitter dikenal sebagai sambungan base-emiter (base-emitter junction), sedangkan sambungan

 pn yang menghubungkan daerah base dan kolektor dikenal sebagai sambungan base-kolektor

(base-collector junction).

 Forward-Reverse Bias pada BJT

8/19/2019 I0312010_AnissaRianda_Tugas6

http://slidepdf.com/reader/full/i0312010anissariandatugas6 2/6

Gambar di atas menunjukkan rangkaian kedua jenis transistor npn dan pnp dalam mode operasi

aktif transistor sebagai amplifier. Pada kedua rangkaian, sambungan base-emiter (BE) dibias

maju ( forward-biased) sedangkan sambungan base-kolektor (BC) dibias mundur (reverse-

biased ).

 Prinsi[p kerja NPN

Gambar di atas adlah ilustrasi kerja transistor bipolar pada transistor npn. Ketika base

dihubungkan dengan catu tegangan positif dan emiter dicatu dengan tegangan negatif maka

daerah depletion BE akan menyempit. Pencatuan ini akan mengurangi tegangan barrier internal

sehingga muatan mayoritas (tipe n) mampu untuk melewati daerah sambungan pn yang ada.

Beberapa hole dan elektron akan mengalami rekombinasi di daerah sambungan sehingga arus

mengalir melalui device dibawa oleh hole pada base(daerah tipe-p) dan elektron pada emiter

(daerah tipe-n ). Karena derajat doping pada emiter (daerah tipe n) lebih besar daripada base

(daerah tipe p), arus maju akan dibawa lebih banyak oleh elektron. Aliran dari muatan minoritas

akan mampu melewati sambungan pn sebagai kondisi reverse bias tetapi pada skala yang kecil

sehingga arus yang timbul pun sangat kecil dan dapat diabaikan.

Elektron banyak mengalir dari emiter ke daerah base yang tipis. Karena daerah base berdoping

sedikit, elektron pada hole tidak dapat berekombinasi seluruhnya tetapi berdifusi ke dalam daerah

depletion BC. Karena base dicatu negatif dan kolektor dicatu positif (reverse bias), maka

depletion BC akan melebar. Pada daerah depletion BC, elektron yang mengalir dari emiter ke

 base akan terpampat pada daerah depletion BC. Karena pada daerah kolektor terdapat muatan

minoritas (ion positif) maka pada daerah sambungan BC akan terbentuk medan listrik oleh gaya

tarik menarik antara ion positif dan ion negatif sehingga elektron tertarik kedaerah kolektor. Arus

listrik kemudian akan mengalir melalui device.

8/19/2019 I0312010_AnissaRianda_Tugas6

http://slidepdf.com/reader/full/i0312010anissariandatugas6 3/6

c)  Contoh penggunaan

- Pengubah logaritmik, karena tegangan basis-emitor sebagai fungsi logaritmik dari arus basis-

emitor dan kolektor-emitor.

- Sensor suhu, mengukur suhu dengan menghitung perbedaan dua tegangan pada dua arus

 panjar dengan perbandingan yang diketahui.

- Fungsi utama pembuatan transistor adalah sebagai penguat (amplifier). Karena sifatnya,

transistor bipolar dalam keperluan lain, misalnya sebagai suatu saklar elektronis. 

Transistor Efek Medan

a)  Bentuk Fisik

Gambar Fisik dan Simbol Transistor Efek Medan

Gambar Fisik dan Simbol Transistor Tipe MOSFET

 b)  Cara Kerja

Cara kerja FET hampir mirip dengan transistor bipolar, jika transistor bipolar membutuhkan

tegangan yang dapat menyediakan “arus drive” yang cukup untuk Basis agar dapat mengontrol

arus Kolektor –  Emitor, maka FET mengendalikan aliran elektron dari terminal Source ke Drain

melalui tegangan yang di berikan pada terminal Gate. Equivalen FET dengan Transistor bipolar:

Gate (G) = Basis (B)

Source (S) = Kolektor (C)

Drain (D) = Emitor (E)

8/19/2019 I0312010_AnissaRianda_Tugas6

http://slidepdf.com/reader/full/i0312010anissariandatugas6 4/6

Ada juga saluran keempat, yang dinamakan badan, dasar, atau substrat untuk fungsi teknis dalam

 pemanjaran transistor kedalam titik oprasi. Badan merupakan semikonduktor dasar dimana

gerbang, cacat, dan sumber diletakkan.

FET mengendalikan aliran elektron dari terminal Source ke Drain dengan mengubah besar dan

 bentuk dari sebuah kanal konduktif yang dibentuk oleh adanya tegangan yang dikenakan

menyeberangi saluran source dan drain. Kanal konduktif ini adalah jalur dimana elektron

mengalir dari Source ke Drain. Sebuah tegangan negatif drain-ke-source menyebabkan daerah

 pemiskinan untuk bertambah lebar dan menghalangi kanal dari kedua sisi, mempersempit kanal

konduktif. Jika daerah pemiskinan menutup kanal sepenuhnya, resistansi kanal dari sumber ke

cerat menjadi besar, dan FET dimatikan seperti sakelar yang terbuka. Sebaliknya, sebuah

tegangan positif drain-ke-source menambah lebar kanal dan memungkinkan elektron mengalir

dengan mudah.

c)  Contoh Penggunaan

JFET sangat sesuai untuk aplikasi yang membutuhkan resistansi masukan yang tinggi. FET yang

sering digunakan adalah MOSFET.

Perbedaan antara Transistor Bipolar dan Transistor FET

a) 

Konversi: Transistor BJT mengkonversi arus menjadi arus, FET mengkonversi tegangan menjadi

arus 

b) 

 Arus input: BJT membutuhkan arus input, FET tidak membutuhkan arus input c)  Input/output: Hubungan input/output BJT adalah linear direpresentasikan oleh sebuah garis

lurus, namun hubungan input/output sebuah FET tidak linear untuk sinyal-sinyal besar

(bertegangan tinggi). Hal ini dapat mengakibatkan terjadinya distorsi pada sinyal-sinyal besar

yang diumpankan ke sebuah FET 

d) 

Kecepatan: FET dapat melaksanakan proses pensaklaran secara lebih cepat dibandingkan BJT,

namun demikian kedua jenis transistor ini dirasa cukup cepat untuk memenuhi kebutuhan

sebagian besar aplikasi elektronik  

e) 

Tegangan input: sebuah FET menjadi aktif ketika tegangan gate-sourcenya melampaui suatu

tegangan ambang. Tegangan gate dapat memiliki nilai yang berada dalam kisaran antara

tegangan ambang dan tegangan sumber, ketika FET dalam keadaan aktif. Tegangan basis-

emitor BJT akan selalu mendekati nilai 0,7 V, ketika BJT dalam keadaan aktif, terlepas dari

berapa besar arus inputnya 

f)  Resistor input: sebuah FET tidak membutuhkan sebuah resistor di depan terminal gatenya. Hal

ini dapat menjadikan rangkaian yang bersangkutan jauh lebih sederhana 

g) 

Tahanan output: kebanyakan FET memiliki tahanan yang sangat rendah ketika berada dalam

keadaan aktif, biasanya kurang dari 1 Ohm. Hal ini membuat komponen-komponen ini sangatcocok untuk digunakan dalam rangkaian saklar transistor. 

8/19/2019 I0312010_AnissaRianda_Tugas6

http://slidepdf.com/reader/full/i0312010anissariandatugas6 5/6

Perbedaan mendasar antara transistor bipolar dan transistor FET adalah jika transistor bipolar

mengatur besar kecil-nya arus listrik yang melalui kaki Kolektor ke Emiter atau sebaliknya melalui

seberapa besar arus yang diberikan pada kaki Basis, sedangkan pada FET besar kecil-nya arus listrik

yang mengalir pada Drain ke Source atau sebaliknya adalah dengan seberapa besar tegangan yang

diberikan pada kaki Gate.

Operational Amplifier

a)  Bentuk Fisik

Gambar Fisik dan SimbolOperational Amplifier  

 b)  Cara Kerja

Prinsip kerja sebuah operasional Amplifier (Op-Amp) adalah membandingkan nilai kedua input

(input inverting dan input non-inverting), apabila kedua input bernilai sama maka output Op-amp

tidak ada (nol) dan apabila terdapat perbedaan nilai input keduanya maka output Op-amp akan

memberikan tegangan output. Operasional amplifier (Op-Amp) dibuat dari penguat diferensial

dengan 2 input.

SISTEM KERJA RANGKAIAN OP-AMP SEBAGAI KOMPARATOR

Op-amp sebagai komparator membandingkan antara tegangan masukan dengan tegangan

referensinya. Dalam prakteknya tegangan yang satu dicatu oleh suatu acuan (reference)  yang

 besarnya tetap, sedangkan yang lainnya oleh suatu masukan tegangan yang variable, bilamana

tersambung (on). Apabila masukan non inverting  lebih positif dari masukan inverting -nya, maka

akan diperoleh keluaran maksismum positif. Dan bilamana masukan inverting   lebih positif

dibandingkan masukan non invertingnya, maka akan diperoleh keluaran maksimum negatif.

8/19/2019 I0312010_AnissaRianda_Tugas6

http://slidepdf.com/reader/full/i0312010anissariandatugas6 6/6

Cara kerja sebuah komparator dapat diumpamakan sebagai sebuah penguat operasianal tanpa

resistor umpan balik, sehingga memiliki penguatan yang sangat tinggi. Penguat operasional

dengan modus seperti ini menyebabkan keluaran berayun secara penuh bila mendapat sinyal

masukan relatif kecil. Bila masukan membalik dihubungkan dengan tanah tegangan masuk yang

amat kecil (dalam pecahan millivolt) sudah cukup untuk membuat op-amp menjadi jenuh.