MODUL 2
TRANSISTOR
1. Pendahuluan [Kembali]
Transistor adalah komponen elektronik yang sangat penting dan fundamental dalam berbagai aplikasi teknologi modern. Sejak penemuannya pada tahun 1947 oleh John Bardeen, William Shockley, dan Walter Brattain, transistor telah menjadi elemen kunci dalam pengembangan perangkat elektronik yang kompleks. Transistor berfungsi sebagai saklar atau penguat sinyal, dan kemampuannya untuk mengendalikan aliran arus listrik menjadikannya sangat berharga dalam sirkuit elektronik.
Pada dasarnya, transistor terbuat dari bahan semikonduktor yang memungkinkan pengaturan arus listrik. Terdapat berbagai jenis transistor, seperti transistor bipolar junction (BJT) dan field-effect transistor (FET), masing-masing dengan karakteristik dan aplikasi khusus. BJT, misalnya, terkenal karena kemampuannya sebagai penguat sinyal, sedangkan FET lebih sering digunakan dalam aplikasi yang memerlukan impedansi tinggi.
Praktikum ini bertujuan untuk mempelajari cara kerja dan karakteristik transistor dalam sirkuit elektronik. Melalui eksperimen ini, peserta praktikum akan dapat memahami bagaimana transistor mengontrol arus listrik, bagaimana cara mengukur parameter-parameter penting seperti tegangan dan arus, serta bagaimana transistor diterapkan dalam rangkaian penguat dan saklar. Selain itu, praktikum ini juga akan memberikan wawasan tentang penggunaan transistor dalam desain dan perbaikan perangkat elektronik sehari-hari.
Dengan pemahaman yang mendalam tentang transistor, diharapkan peserta praktikum dapat mengaplikasikan pengetahuan ini dalam berbagai bidang teknologi, dari pengembangan perangkat elektronik konsumen hingga aplikasi industri yang lebih kompleks. Melalui analisis hasil praktikum ini, peserta akan memperoleh keterampilan yang diperlukan untuk merancang dan menguji sirkuit elektronik dengan menggunakan transistor secara efektif.
2. Tujuan[Kembali]
Mengetahui prinsip kerja transistor.
Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik dari rangkaian fixed bias.
Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik dari rangkaian self bias.
Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik dari rangkaian voltage divider bias.
Mengetahui prinsip kerja Class A Amplifier
Mengetahui prinsip kerja Regulator Power Supply
3. Alat dan Bahan[Kembali]
A. Alat
1. DC Power Suply
 |
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. JumperJumper
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.
3. 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.
B. Bahan
1. 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.
2. 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.
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 transistor memiliki 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:
Atau 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:
3. Voltage Divider Bias
Gambar 2.5 Rangkaian voltage divider bias sumber DC
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 efisiensi 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.
6. File TP dan LA[Kembali]
Komentar
Posting Komentar