Transistor : Pengertian, Fungsi, Jenis, dan Cara Kerja Transistor

admin 03/06/2022 elektronika, Pendidikan 17 Views

Pengertian Transistor dan Cara Kerja Transistor – Untuk pembahasan kali ini kita akan membahas tentang transistor yang mana dalam hal ini akan meliputi pengertian, fungsi, jenis dan cara kerja, nah agar bisa lebih memahami simak ulasan selengkapnya di bawah ini.

Pengertian Transistor

Transistor adalah komponen yang terbuat dari bahan dengan konduktivitas yang berada diantara insulator (isolator) dan konduktor atau bisa disebut juga dengan komponen semikonduktor yang memiliki berbagai macam fungsi seperti sebagai penyambung, sebagai sirkuit pemutus, sebagai stabilitas tegangan, modulasi sinyal dan lainnya.

Transistor merupakan salah satu komponen semikonduktor yang sangat penting fungsinya sehingga sering ditemukan dalam rangkaian-rangkaian elektronika. Bisa dikatakan juga bahwa hampir semua perangkat elektronik menggunakan transistor untuk memenuhi berbagai kebutuhan dalam rangkaiannya. Contoh perangkat elektronik yang dimaksud tersebut seperti Komputer, Ponsel, Televisi, Audio Amplifier, Audio Player, Power Supply, Konsol Game, Video Player dan lainnya.

Transistor ditemukan pada akhir tahun 1947 Transistor jenis Bipolar ditemukan oleh tiga orang fisikawan yang berasal dari Amerika Serikat. Mereka adalah Walter Brattain, John Bardeen, dan William Shockley. Ketiga fisikawan tersebut mendapatkan Hadiah Nobel Fisika pada tahun 1956 atas penemuannya itu.

Namun, sebelum ketiga fisikawan asal Amerika Serikat tersebut menemukan Transistor Bipolar, Seorang fisikawan yang berasal dari Jerman yang bernama Julius Edgard Lilienfeld sudah mempatenkan Transistor jenis Field Effect Transistor pada tahun 1925 di Kanada, tetapi Julius Edgard Lilienfeld tidak pernah mempublikasikan hasil penelitiannya baik dalam bentuk tulisan maupun dalam bentuk prototype-nya. Pada tahun 1932, seorang inventor asal Jerman yang bernama Oskar Heil juga mendaftarkan paten yang hampir sama di Eropa.

Seiring dengan perkembangannya, Transistor saat ini sudah dirancang dengan berbagai jenis desain dengan fitur aliran arus dan pengendali yang unik. Ada jenis transistor yang saat dalam kondisi OFF hingga terminal Basis diberikan arus listrik untuk dapat berubah menjadi ON ada juga jenis lainnya yang berada dalam kondisi ON hingga harus diberikan arus listrik pada terminal Basis untuk merubahnya menjadi kondisi OFF.

Ada juga transistor yang membutuhkan arus kecil dan tegangan kecil untuk mengaktifkannya namun ada yang hanya memerlukan tegangan untuk mengoperasikannya. Juga ada transistor yang hanya memerlukan tegangan positif untuk memicu pengendalinya di terminal basis atau sebaliknya hanya memerlukan tegangan negatif sebagai pemicunya.

Fungsi Transistor

Fungsi transistor sendiri sebenarnya ada banyak, tapi yang paling banyak digunakan adalah transistor yang berfungsi sebagai penguat/amplifier dan transistor yang berfungsi sebagai saklar.

Transistor yang berfungsi sebagai penguat/amplifier biasa digunakan pada perangkat amplifier audio atau pengeras suara di masjid hingga perangkat audio home theater sekalipun menggunakan transistor ini.

Sedangkan untuk transistor yang berfungsi sebagai saklar salah satunya adalah pada rangkaian otomatis yang menggunakan sensor tertentu. Untuk fungsi transistor lainnya yang bisa disebutkan, yaitu:

Transistor sebagai saklar atau switching misalnya pada rangakaian otomatis yang dikombinasikan dengan sensor tertentu
Transistor sebagai penguat atau biasa disebut dengan amplifier, misalnya pada perangkat amplifier audio, pengeras suara, perangkat audio home theater dan lainnya
Transistor sebagai penyetabil tegangan pada power supply
Transistor sebagai pembangkit frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah
Transistor juga dapat difungsikan sebagai saklar sentuh dengan cara menyusun dua transistor secara darlington sehingga penguatannya menjadi lebih besar
Transistor muliti emitor biasa digunakan untuk TTL (Transistor Transistor Logic) pada rangkaian digital
Transistor yang berfungsi sebagai penguat arus yang dialirkan pada rangkaian listrik elektronika

Untuk detail cara kerja fungsi transistor kalian bisa mengikuti link transistor sebagai penguat dan transistor sebagai saklar disana sudah dijelaskan dengan cukup detail namun dibawah ini akan ditambahkan analogi dalam bentuk gambar sehingga dapat lebih mudah dipahami.

Transistor multi emitor pada rangkaian TTL

Rangkaian transistor sebagai penguat

Jenis Transistor

Umumnya transistor digolongkan menjadi dua keluaga besar yaitu Transistor Bipolar dan Transistor Efek Medan (Field Effect Transistor). Untuk perbedaan yang paling utama dari kedua jenis transistor tersebut terletak pada bias Input atau Output yang digunakannya.

Transitor Bipolar membutuhkan arus (current) untuk mengendalikan terminal lainnya sedangkan untuk Field Effect Transistor hanya menggunakan tegangan saja. Pada pengoperasiannya, Transistor Bipolar membutuhkan muatan pembawa (carrier) hole dan electron sedangkan untuk Field Effect Transistor hanya membutuhkan salah satunya.

Dibawah ini akan dijelaskan mengenai jenis-jenis transistor beserta penjelasan singkatnya.

1. Transistor Bipolar (BJT)

Transistor Bipolar (Bipolar Junction Transistor) adalah Transistor yang struktur dan prinsip kerjanya memerlukan perpindahan muatan pembawanya yaitu elektron di kutub negatif untuk mengisi kekurangan elektron atau hole di kutub positif.

Jenis-jenis Transistor Bipolar (BJT)

Transistor Bipolar terdiri dari 2 jenis transistor yaitu transistor NPN dan transistor PNP. Transistor bipolar memiliki 3 kaki terminal diantaranya adalah terminal Basis (B), Kolektor (K) dan Emiter (E).

Transistor NPN merupakan jenis dari transistor bipolar yang menggunakan arus listrik kecil dan tegangan positif pada terminal Basis (B) untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan yang lebih besar dari terminal Kolektor (K) ke terminal Emitor (E).
Transistor PNP merupakan jenis dari transistor bipolar yang menggunakan arus listrik kecil dan tegangan negatif pada terminal Basis (B) untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan yang lebih besar dari terminal Kolektor (K) ke terminal Emitor (E)

Untuk simbol Transistor Bipolar bisa kalian lihat gambar dibawah ini.

2. Transistor Efek Medan (Field Effect Transistor)

Transistor Efek Medan (Field Effect Transistor) atau biasa disingkat dengan FET ini merupakan jenis transistor yang menggunakan medan listrik untuk mengendalikan konduktifitasnya.

Medan listrik yang dimaksud adalah tegangan listrik yang diberikan pada terminal Gate (G) untuk mengendalikan aliran arus dan tegangan pada terminal Drain (D) ke terminal Source (S).

Field Effect Transistor (FET) sering disebut juga sebagai transistor Unipolar karena untuk pengoperasiannya hanya tergantung pada salah satu muatan pembawa saja, entah itu Elektron maupun Hole.

Jenis-jenis Transistor Efek Medan (Field Effect Transistor)

Untuk Field Effect Transistor (FET) ini terdiri dari tiga jenis yaitu:

JFET (Junction Field Effect Transistor) merupakan transistor yang menggunakan persimpangan (junction) p-n bias terbalik sebagai isolator antara Gerbang (Gate) dan Kanalnya. JFET terbagi menjadi dua jenis yaitu JFET Kanal P (P-channel) dan JFET Kananl N (N-channel). JFET juga terdiri dari tiga kaki terminal diantaranya Gate (G), Drain (D) dan Source (S).
MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) merupakan transistor yang menggunakan isolator atau biasanya menggunakan Silicon Dioksida SiO2 diantara Gerbang (Gate) dan Kanalnya. MOSFET ini juga terbagi lagi menjadi dua jenis konfigurasi yaitu MOSFET Depletion dan MOSFET Enhancement yang masing-masing jenisnya terbagi menjadi MOSFET Kanal-P (P-channel) dan MOSFET Kanal N (N-channel). MOSFET juga memiliki tiga kaki terminal diantaranya adalah Gate (G), Drain (D) dan Source (S).
UJT (Uni Junction Transistor) merupakan transistor yang juga digolongkan sebagai Field Effect Transistor (FET) karena dalam pengoperasiannya atau cara kerjanya menggunakan medan listrik atau tegangan sebagai pengendalinya. UJT berbeda dengan transistor jenis lainnya, UJT terdiri dari dua terminal Basis (B1 dan B2) dan terminal Emitor. UJT digunakan khusus untuk pengendali (switch) dan tidak dapat dipergunakan sebagai penguat seperti jenis transistor yang lainnya.

Cara Kerja Transistor

Untuk memahami cara kerja transistor merupakan hal yang sulit bagi yang tidak memiliki background teknik elektronika atau kelistrikan agar bisa lebih mudah dimengerti cukup dianalogikan saja sebuah transistor berfungsi seperti sebuah saklar yang bisa mengalirkan arus saat posisinya diubah dari ON ke OFF hanya saja pada transistor tidak terdapat kontak secara langsung atau kontak mekanik.

Transistor bisa beroperasi atau bekerja karena adanya material semikonduktor. Untuk lebih jelasnya lihatlah gambar dibawah ini pada saat pin (B) Basis dialiri arus maka arus dari pin (C) Kolektor akan mengalir ke pin (E) Emitor.

Cara kerja transistor NPN

Agar arus dari (C) Kolektor mengalir ke (E) Emitor, pin (B) Basis harus diberi tegangan yang sesuai sebesar 0.7 Volt yang mana pada prakteknya sering digunakan kombinasi dengan resistor untuk bisa mendapatkan tegangan yang sesuai.