MODUL M2 : TRANSISTOR

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

Percobaan ...

1. 1. Tugas Pendahuluan
2. 2. Laporan Akhir

MODUL 2

TRANSISTOR

1. Pendahuluan[Kembali]

Transistor adalah salah satu komponen elektronik fundamental yang telah merevolusi dunia teknologi dan komunikasi sejak penemuannya pada tahun 1947 oleh John Bardeen, Walter Brattain, dan William Shockley di Bell Laboratories. Penemuan transistor menjadi tonggak sejarah penting karena mampu menggantikan tabung vakum yang pada masa itu digunakan secara luas, namun memiliki kelemahan berupa ukuran yang besar, konsumsi daya yang tinggi, dan umur pakai yang terbatas. Kehadiran transistor membuka era baru dalam bidang elektronika dengan menghadirkan komponen yang berukuran kecil, efisien, tahan lama, serta dapat diproduksi secara massal dengan biaya yang relatif murah.

Sebagai perangkat semikonduktor, transistor memiliki fungsi utama sebagai penguat sinyal, saklar, atau modulator dalam berbagai aplikasi elektronik. Dalam perannya sebagai penguat, transistor mampu memperbesar sinyal listrik yang lemah sehingga dapat digunakan pada perangkat audio, radio, hingga sistem komunikasi digital. Sebagai saklar, transistor bekerja dengan cara mengontrol aliran arus listrik, sehingga dapat menyalakan atau memutuskan rangkaian sesuai kebutuhan. Sementara dalam perannya sebagai modulator, transistor memungkinkan proses pengaturan sinyal yang sangat penting dalam teknologi komunikasi modern.

Dengan kemampuannya untuk mengontrol arus listrik dan melakukan amplifikasi sinyal secara efisien, transistor telah menjadi elemen kunci dalam pembuatan berbagai perangkat elektronik modern. Hampir semua perangkat yang kita gunakan saat ini tidak terlepas dari peran transistor. Komputer, laptop, dan smartphone, misalnya, menggunakan miliaran transistor dalam bentuk Integrated Circuit (IC) untuk memproses data dengan kecepatan tinggi. Peralatan rumah tangga seperti televisi, kulkas, mesin cuci, hingga pemutar musik digital juga bergantung pada transistor untuk menjalankan fungsi elektroniknya. Bahkan dalam bidang komunikasi, mulai dari jaringan telepon, internet, hingga sistem satelit, transistor memainkan peran vital dalam memastikan transmisi data berjalan dengan baik.

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 Emitter Stabillized Bias. 
4. Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik dari rangkaian Self Bias. 
5. Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik dari rangkaian Voltage Divider Bias.  
6. Mengetahui prinsip kerja Regulator Power Supply.

                                                     

3. Alat dan Bahan[Kembali]

A. Alat

1. DC Power Supply

DC Power Supply

    DC power supply, atau catu daya searah, adalah perangkat yang menyediakan tegangan listrik searah yang stabil dan dapat diatur untuk berbagai aplikasi elektronik. Kegunaannya meliputi penyediaan daya yang konsisten untuk pengujian dan pengembangan perangkat elektronik, seperti rangkaian sirkuit dan komponen. DC power supply juga digunakan dalam peralatan laboratorium untuk eksperimen dan analisis, serta dalam sistem elektronik yang membutuhkan tegangan tetap untuk beroperasi dengan benar. Dengan kemampuannya untuk mengatur dan mengontrol tegangan dan arus, DC power supply memastikan kinerja optimal dan keamanan dalam aplikasi elektronik, mendukung pengembangan dan pengujian berbagai teknologi.

2. Multimeter

Multimeter

    Multimeter adalah alat yang sangat berguna dalam pengukuran dan diagnostik elektronik, karena mampu mengukur berbagai parameter listrik seperti tegangan, arus, dan resistansi. Dengan kemampuan ini, multimeter memungkinkan teknisi dan insinyur untuk memeriksa dan menganalisis kondisi sirkuit elektronik, menemukan masalah atau kerusakan, dan memastikan komponen berfungsi dengan benar. Selain itu, multimeter sering digunakan dalam pemeliharaan dan perbaikan peralatan elektronik, memberikan data penting untuk perbaikan atau kalibrasi sistem. Fungsionalitas yang luas dan kemudahan penggunaan menjadikan multimeter sebagai alat penting dalam pengembangan, perawatan, dan troubleshooting perangkat elektronik.

3. Jumper

  Jumper

    Di bidang elektronika, jumper digunakan untuk menghubungkan atau memutuskan jalur pada papan sirkuit, memungkinkan konfigurasi dan penyesuaian pengaturan perangkat. Jumper sering dipakai untuk mengatur mode operasi, mengaktifkan atau menonaktifkan fitur, serta dalam proses troubleshooting dan pemeliharaan. Dengan kemudahan dalam pemasangan dan penggantian, jumper mempermudah perubahan konfigurasi tanpa perlu soldering, sehingga meningkatkan fleksibilitas dan efisiensi dalam pengembangan dan perawatan perangkat elektronik.

B. Bahan

1. Transistor

Transistor

    Transistor memiliki berbagai kegunaan penting dalam elektronik, termasuk sebagai penguat sinyal, yang memperkuat sinyal lemah agar dapat ditransmisikan dengan lebih baik, dan sebagai saklar elektronik, yang mengontrol aliran arus dalam sirkuit dengan mengubah status on/off. Selain itu, transistor juga digunakan dalam modulasi sinyal dan pengaturan daya, mendukung fungsi krusial dalam perangkat komunikasi, komputer, dan berbagai aplikasi elektronik lainnya. Kemampuan kontrol dan fleksibilitas transistor menjadikannya komponen esensial dalam teknologi modern.

2. Resistor 1K, 10K, 560 ohm

Resistor

    Resistor berfungsi untuk membatasi aliran arus listrik dalam rangkaian elektronik, melindungi komponen sensitif, dan mengatur tegangan. Dengan membagi tegangan dan arus, resistor membantu dalam pengaturan sinyal, filter, dan aplikasi lainnya. Fungsi ini memastikan kestabilan dan keandalan operasi sirkuit elektronik, mendukung berbagai perangkat dan sistem dalam kehidupan sehari-hari.

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 yang diperbolehkan, 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:

5. Percobaan[Kembali]