Prinsip Kerja Transistor Sebagai Saklar dan Karakteristiknya

Prinsip Kerja Transistor Sebagai  Saklar ( Switch )

Rangkaian Pembagi Tegangan (Voltage Divider)

Rangkaian Pembagi Tegangan (Voltage Divider)

            Voltage Divider atau rangkian pembagi tegangan merupakan rangkain yang pada dasarnya terdiri dari komponen resistor dan transistor. rangkaian ini digunakan untuk mengukur atau menentukan besar tegangan, arus, dan tahanan dari suatu rangkaian yang nantinya adalah untuk membuat transisitor yang ada didepannya dapat bekerja, dengan mengkonversi besar kecil resistor yang digunakan             Gambar dibawah menunjukkan bias pembagi tegangan, bias yang paling banyak digunakan dalam rangkaian-rangkaian diskrit linear. Nama ’pembagi tegangan’ berasal dari pembagi tegangan yang dibentuk oleh R1 dan R2. Tegangan pada R2 membias forward dioda emiter. Seperti rangkaian lainnya, catu VCC membias reverse dioda kolektor.

                                             

       Gambar Rangkaian Bias Pembagi Tegangan

             Rangkaian bias pembagi tegangan bekerja sebagai berikut. Arus basis, Ib , dalam rangkaian ini kecil sekali dibandingkan dengan arus dalam R1 dan R2. Akibatnya, kita dapat menggunakan teorema pembagi tegangan untuk mendapatkan tegangan pada R2, yaitu:

                                        

sehingga pada lup emiter terjadi persamaan tegangan sebagai berikut:

V2 + VBE  + IE. RE = 0   atau    

 Sementara itu, persamaan tegangan pada loop kolektor adalah:

VCC + ICRC + VCE + IERE = 0

karena IC dan IE hampir sama, maka persamaan ini dapat dituliskan kembali:

VCC + ICRC + VCE + IERE = 0

VCC + IC (RC+ RE)+ VCE = 0

                                                                                   

           

Sebagaimana rangkaian bias basis, pada rangkaian bias ini juga dapat digambarkan Garis Beban. Juga dapat diturunkan arus ICsat , yaitu:

                                               

dan tegangan VCE cut-off , yaitu:

VCE cut-off  = VCC

Contoh Soal :

                       

Sebuah transistor dirangkai secara bias pembagi tegangan, seperti tampak pada Gambar, dimana R3/R1 = 20 Kohm,

R4/R2 = 10 Kohm,

RC1     = 4 Kohm,

RE1     = 5 kohm, dan

VCC    = 12 volt.

Gambarkan garis beban untuk rangkaian ini !!!

Tegangan pada V2 adalah:

                                          

sehingga pada loop emiter terjadi persamaan tegangan sebagai berikut:

V2 + VBE + IERE = 0   atau

                                                                      

Sementara itu, persamaan tegangan pada loop kolektor adalah:

VCC + ICRC + VCE + IERE = 0                                                         

Karena IC dan IE hampir sama, maka:

VCC + ICRC + VCE + IERE = 0

VCE = VCC - IE  (RC+RE)

VCE = 12 x 0,66  x 9 = 7,13 Volt

Sehingga arus kolektor saat saturasi adalah :

Dengan VCE cut-off  = VCC = 12 Volt.                                                  

Maka, persamaan garis beban dan titik operasinya digambarkan pada Gambar di bawah ini.

Titik pertemuan antara arus sebesar 0,66 mA dengan tegangan 7,13 V merupan daerah aktif pada transistor tersebut.\

              Demikian sedikit contoh dan pengertian dari sebuah rangkaian pembagi tegangan atau  voltage divier. sebetulnya masih banyak lagi contoh atau konversi dari voltage divider, hanya saja penjelasan diatas merupakan sedikit penjelasan atau dasar dari sebuah rangkaian pembagi tegangan. untuk lebih meningkatkan pengetahuan, Anda dapat mencoba sendiri dalam mengkonversi rangkaian ini, terima kasih.

Mengenal dan Cara Membaca Kode Nomor Pada Badan Transistor

Mengenal dan Cara Membaca Kode Nomor  Pada  Badan Transistor

Sering kali bagi orang orang yang menggeluti dunia elektronika kurang mengenal dan kurang memperhatikan bahkan cenderung mengabaikan kode penomoran pada badan transistor, dan justru hanya menggunakan cara instan unutk mengetahui karakteristik suatu transistor dengan menggunakan Data Sheet memang keunggulannya adalah semua data yang ada lebih terbukti kebenarannya.. Padahal dengan cara memahami pembacaan kode nomor transistor kita sudah dapat mengetahui karakteristik transistor itu sendiri.

Setiap tipe transistor yang dibuat mempunyai nama atau inisial tentangnya yang dinyatakan dalam huruf-huruf dan angka-angka. Untuk memudahkan cara membaca, kode angka penandaan standart transistor dibagi menjadi 3, yaitu :

1.    Japanese Industrial Standar ( JIS )

Transistor Jepang mempunyai nama / inisial yang diawali dengan kode angka 2 seperti 2SA, 2SB, 2SC, 2SD. Angka 2 berarti transistor, dan huruf S adalah singkatan dari “semiconductor”. Kemudian setelah kode awal 2S ada huruf A, B, C, dan D. Ini mengambil bentuk dari digit, dua surat, nomor seri ( akhiran ) angka adalah salah satu kurang dari jumlah kaki. Surat surat menunjukan daerah application. Lebih mudahnya sebagai berikut.

- Huruf A berarti : Transistor PNP frekuensi tinggi

- Huruf B berarti : Transistor PNP frekuensi rendah

- Huruf C berarti : Transistor NPN frekuensi tinggi

- Huruf D berarti : Transistor NPN daya/frekuensi rendah

- SE berarti Dioda

- SF berarti Thyiristor

- SH berarti UJT

- SJ  berarti P- Channel FET / MOSFET

- SK berarti N – Channel FET / MOSFET

- SR berarti Rectifier

- SZ berarti Dioda Zener

Setelah itu ada tiga atau empat angka yang merupakan nomor seri transistor.

Contoh :

2SA101, 2SA671, adalah transistor PNP untuk frekuensi tinggi

2SD313, 2SD1603 adalah transistor NPN daya untuk frekuensi rendah.

Catatan :

Nomor seri adalah antara 10 – 9999, tambahan akhiran menujukan disetujui untuk digunakan oleh berbagai organisasi Jepang.

Penyebutan untuk transistor-transistor itu seringkali disingkat saja, misalnya A101, A671, D313, D1603.

2.    JEDEC ( USA)

Transistor Amerika diawali dengan kode : 2N.

Angka 2 berarti transistor dan huruf N adalah singkatan dari “no-heating” yang mengandung maksud bahwa itu adalah transistor yang tidak memerlukan elemen pemanas ( heating-elemen/heater ), dan bukan bagian dari tabung vakum yang selalu mempunyai elemen pemanas, dan tambahan akhiran menunjukkan penguatan ( Hfe ).

A   : low gain ( rendah )

B   : medium gain ( sedang )

C   : high gain ( tinggi )

Setelah itu terdapat beberapa angka yang merupakan nomor seri transistor.

Contoh : 2N307, 2N3569, 2N3055, 2N3771 dan lain-lain.

Catatan :

Pada transistor Amerika tidak terdapat kode yang menunjukkan jenis PNP atau NPN. Untuk mengetahuinya perlu melihat kepada lembaran data transistor yang bersangkutan.

3.    Pro – Elektron  ( EURO )

Transistor Eropa diawali dengan kode-kode huruf pertama dan huruf kedua.

Huruf pertama terdiri dari huruf A dan B, huruf kedua adalah C, D, F, L, S, dan U. Huruf pertama mengindikasikan tentang bahan pembuatannya

- A berarti : Germanium

- B berarti : Silikon.

Huruf kedua mengindikasikan tentang kegunaan utamanya

- C berarti transistor daya rendah atau transistor daya menengah untuk frekuensi rendah

- D berarti transistor daya untuk frekuensi rendah

- F berarti transistor daya rendah atau transistor daya menengah untuk frekuensi tinggi

- L berarti transistor daya untuk frekuensi tinggi

- S berarti transistor “switching”

- U berarti transistor untuk penggunaan tegangan tinggi

 Setelah kode dari dua huruf pertama terdapat angka-angka lanjutan yang merupakan nomor   seri transistor.

Contoh :

AC127, AC178 adalah transistor germanium frekuensi rendah

AD161, AD162 adalah transistor daya germanium untuk frekuensi rendah

BC107, BC557 adalah transistor silikon frekuensi rendah

BD139, BD140 adalah transistor daya silikon untuk frekuensi rendah

BF199 adalah transistor silikon untuk frekuensi tinggi

BLW98 adalah transistor daya silikon untuk frekuensi tinggi

BSX87A adalah transistor “switching” silikon

BU208 adalah transistor silikon untuk tegangan tinggi.

Pada perkembangannya penamaan atau pemberian inisial pada transistor semakin bervariasi dan lebih mengarah kepada penamaan menurut perusahaan-perusahaan pembuat transistor. Muncullah nama-nama tipe transistor seperti : TIP41A, SE4010, NKT10419, ZTX314, ED1602, MPSA90 dan lain-lain.

    Besaran-besaran dalam data karakteristik transistor

Setiap transistor mempunyai data yang memberikan gambaran tentang karakteristiknya. Data ini disertakan oleh pabrik atau perusahaan yang membuatnya sebagai keterangan atau patokan dasar berkaitan dengan penggunaan transistor tersebut di dalam rangkaian-rangkaian elektronik. Di dalam data transistor itu disebutkan tentang besaran-besaran tertentu, di antaranya yang terpenting adalah : Vceo, Ic, Pd max, fT, dan hFE.

Vceo, adalah tinggi tegangan maksimal antara kolektor dengan emitor dalam keadaan basis terbuka (tidak ada hubungan atau sambungan). Tegangan kerja antara kolektor dan emitor yang diberikan kepada transistor harus berada di bawah angka VCEO.

Ic, adalah besar arus maksimal yang mengalir pada kolektor. Besar arus maksimal ini tidak boleh dilampaui, karena itu dalam penggunaan transistor besar arus kolektor harus disetel agar senantiasa berada di bawah IC.

Pd max, adalah disipasi daya maksimal transistor. Daya yang dibebankan kepada transistor harus berada di bawah ketentuan Pd max ini.

fT, adalah frekwensi yang menjadi batasan kemampuan transistor dalam menanganinya. Transistor tidak bisa digunakan sebagai penguat atau sebagai osilator pada frekwensi di atas fT.

hFE adalah faktor penguatan arus. Penyetelan arus basis akan mempengaruhi besar arus pada kolektor transistor, sebab arus kolektor adalah arus basis dikalikan dengan hFE.

Susunan elektroda transistor

Selain karateristik dank ode diatas, transistor mempunyai bentuk yang bermacam-macam dan susunan elektroda (kaki-kaki) transistor pun bermacam-macam pula. Di antaranya yang paling umum adalah :

Penjelasan :

(a) adalah untuk tipe transistor lama seperti : A101, B178, AC127, AC178, 2N207 dan lain-lain    atau yang berbentuk serupa dengan itu.

(b) adalah untuk tipe BC107, BC108, BC109 dan lain-lain yang berbentuk serupa dengan itu.

(c) adalah untuk tipe A1027, C458 ( produksi lama) dan lain-lain atau yang berbentuk serupa dengan itu.

(d) adalah untuk tipe SE4010, ED1402, ED1406 dan lain-lain atau yang berbentuk serupa dengan itu.

(e) adalah untuk tipe A733, A643, A844, A1015, C828, C829, C930, C945, C1815. Hampir semua transistor Jepang yang berbentuk serupa dengan itu mempunyai susunan kaki-kaki elektroda yang sedemikian.

(f) adalah untuk tipe BC237, BC547, BC548, BC557, BC558, BC560 dan lain-lain.

Hampir semua transistor Eropa dengan inisial awal BC atau BF yang berbentuk serupa dengan itu mempunyai susunan kaki-kaki elektroda yang sedemikian.

(g) adalah untuk tipe 2N3569, 2N4355, 2N2222, FCS9011, FCS9012, FCS9013 dan lain-lain.

Hampir semua transistor Amerika dengan inisial awal 2N, MPS atau MPSA, dan FCS yang berbentuk serupa dengan itu mempunyai susunan kaki-kaki elektroda sedemikian.

(h) adalah untuk tipe A715, C1162, BD135, BD139, BD140 dan lain-lain.

Semua transistor Jepang, Eropa dan Amerika yang berbentuk serupa dengan itu mempunyai susunan kaki-kaki elektroda sedemikian, kecuali beberapa jenis yang diproduksi oleh China.

(i) adalah untuk tipe A670, C1061, B507, D313, TIP31, TIP41, MJE13007 dan lain-lain.

Semua transistor Jepang, Eropa dan Amerika yang berbentuk serupa dengan itu mempunyai susunan kaki-kaki elektroda sedemikian.

(j) dan (k) adalah untuk tipe A1106, B688, C2581, D718, TIP2955, TIP3055 dan lain-lain.

Semua transistor Jepang, Eropa dan Amerika yang berbentuk serupa dengan itu mempunyai susunan kaki-kaki elektroda sedemikian.

       

(l) adalah untuk tipe C1080, 2N3055, 2N3771, BU208, MJ15004 dan lain-lain.

Semua transistor Jepang, Eropa dan Amerika yang berbentuk serupa dengan itu mempunyai susunan kaki-kaki elektroda sedemikian.

(m) adalah untuk tipe A1216, B755, D845, C2922 dan lain-lain atau yang berbentuk serupa dengan itu.

Demikian sedikit gambaran dan pengetahuan tentang cara mudah mengenal dan membaca kode penomoran pada badan transistor. Sebetulnya masih banyak lagi yang perlu diulas. Bagi adik adik yang masih duduk dibangku  sekolah diharapkan untuk berkonsultasi kepada Bapak Ibu guru pembimbing apabila terdpat istilah yang asing agar lebih jelas. Dan sering seringlah untuk mencari informasi yang lebih konkrit lagi. Sekian dan terima kasih.