TUGAS PENDAHULUAN MODUL 2 - TRANSISTOR

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Soal

2. Prinsip kerja

3. Video Simulasi

4. Download File  

1. Soal[Kembali]

1. Apa yang dimaksud dengan transistor?
jawab:
Transistor adalah komponen berbahan semi konduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching) stabilisasi tegangan, modulas sinyal, dan sebagai fungsi lainnya. pada umumnya transistor memiliki 3 terminal yaitu:
1. base (B)
2. emiter (E)
3. kolektor (C)
pada dasarnya transistor dapat dibagi menjadi 2:
1. BJT (Bipolar Junction Transistor)
2.FET (Field Effect Transistor)

2. Apa perbedaan antara transistor PNP dan NPN?

jawab:

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

Perbedaan NPN dan PNP yang lain yaitu pada transistor PNP arus akan mengalir dari emitor ke kolektor saat basis-nya diberikan muatan negatif. Sedangkan pada transistor NPN arus akan mengalir dari kolektor ke emitor saat basis-nya diberikan muatan positif. Transistor NPN dan PNP adalah polaritas arus yang dibuat dari transistor. Penggunaan transistor NPN dan PNP adalah sama-sama berfungsi sebagai penguat arus dan memperkuat switching secara elektronik

3. Jelaskan prinsip kerja transistor!

    jawab:

A. Prinsip kerja transistor PNP 

Arus mengalir dari emitor menuju kolektor. Dibandingkan NPN, pada PNP terjadi hal sebaliknya ketika arus mengalir pada kaki basis, maka transistor tidak bekerja. Arus akan mengalir apabila kaki basis diberi sambungan ke ground (-) hal ini akan menginduksi arus pada kaki emitor ke kolektor. Jika basis dihubungkan diberi tegangan maka arus basis harus lebih kecil dari arus yang mengalir dari emitor ke kolektor. Penggunaan transistor jenis ini mulai jarang digunakan. Dibanding dengan NPN, transistor jenis PNP mulai sulit ditemukan dipasaran. Transistor jenis PNP adalah transistor negatif dimana akan dapat bekerja mengalirkan arus listrik jika basis dialiri arus negative (-)

B. Prinsip Kerja Transistor NPN

Prinsip kerja transistor NPN adalah arus mengalir dari kolektor menuju emitor. Jika basis dihubungkan diberi tegangan maka arus basis harus lebih kecil dari arus yang mengalir dari kolektor ke emitor. Untuk mengalirkan arus tersebut dibutuhkan sambungan ke sumber positif (+) pada kaki basis. Ketika basis diberi tegangan, hingga dititik saturasi, maka akan menginduksi arus dari kaki kolektor ke emitor. Dan transistor akan aktif jika arus yang melalui basis berkurang, maka arus yang mengalir pada kolektor ke emitor akan berkurang, hingga titik cutoff. Penurunan ini sangatlah cepat karena perbandingan penguatan yang terjadi antara basis dan kolektor melebihi 200 kali. Transistor jenis NPN adalah transistor positif dimana akan dapat bekerja mengalirkan arus listrik jika basis dialiri arus positf (+) 

4.Jelaskan jenis-jenis daerah operasi transistor!

     

    jawab:

    sebuah transitor memiliki empat daerah operasi transistor, yaitu daerah aktif, cutoff, saturasi, dan breakdown 

Daerah Aktif

  Pada saat transistor berada di daerah aktif maka tegangan di basis akan lebih besar dari tegangan di emitor atau VB > VE, dan VBE harus lebih dari 0,6 V atau harus sama dengan 0,6 V atau dapat juga ditulis VBE ≥ 0,6 V. Jadi, ketika semua kriteria itu terpenuhi maka transistor berada di daerah aktif. Dengan demikian, persimpangan emitor-basis dalam mode bias maju, dan karena kolektor memiliki tegangan lebih besar daripada basis maka persimpangan basis-kolektor dalam mode bias mundur. Dalam daerah aktif VCE akan berada di antara 0 dan VCC, atau padat ditulis 0 < VCE < VCC.

Daerah Cutoff

  Selama di daerah cutoff emitor memiliki lebih besar tegangan daripada basis. Jadi, VB < VE atau sama halnya VBE < 0,6 V. Artinya, transistor dalam keadaan off. Dalam hal ini, persimpangan (junction) basis-emitor dalam mode bias mundur. Kemudian, pada tegangan kolektor akan lebih besar daripada basis sehingga membuat persimpangan basis-kolektor juga dalam keadaan bias mundur.

    Ketika kedua persimpangan berada dalam bias mundur berarti transistor berada di daerah cutoff atau transistor dalam keadaan off (mati). Selama daerah cutoff maka besarnya tegangan kolektor-emitor sama dengan besarnya tegangan suplai kolector (VCC) atau dapat ditulis VCE = VCC. Sementra itu, arus yang mengalir di kolektor kira-kira 0 A, walaupun mungkin kolektor memiliki tegangan kecil, tetapi jika pun itu ada maka besarnya arus yang mengalir hanya sebesar nano amp atau sangat dekat dengan 0 A.

Saturasi

    Ketika transistor berada di daerah saturasi tegangan basis lebih besar daripada tegangan di emitor atau VB > VE. Dengan demikian, basis-emitor dalam mode bias maju. Sementara itu, pada basis memiliki tegangan lebih besar dari kolektor atau VB > VC. Artinya, basis-kolektor juga dalam mode bias maju. Dalam daerah saturasi VCE = 0.

Breakdown

  dari kurva kolektor terlihat jika tegangan VCE lebih dari 40V, arus Ic menanjak naik dengan cepat. transistor pada daerah ini disebut berada pada daerah breakdown. seharusnya, transistor ini tidak boleh bekerja pada daerah ini, karena akan dapat merusak transistor tersebut. untuk berbagai jenis transistor tegangan VCEmax yang diperbolehkan sebelum breakdown bervariasi. VCEmax pada data book transistor selalu dicantumkan juga

5.Jelaskan jenis-jenis bias transistor

    jawab:

A. Fixed Bias

Fixed bias, juga dikenal sebagai bias titik tetap, adalah jenis bias transistor di mana titik kerja transistor ditentukan oleh sumber tegangan eksternal yang tetap. Ini adalah metode bias yang sederhana dan paling umum digunakan. Dalam fixed bias, transistor dihubungkan ke sumber tegangan tetap melalui resistor basis (RB). Bias ini tidak memiliki kompensasi terhadap perubahan suhu atau karakteristik transistor, sehingga harus hati-hati dirancang agar stabil dalam berbagai kondisi.

B. Self Bias

Self bias, juga dikenal sebagai bias emitter sendiri, adalah jenis bias transistor di mana resistor emitter (RE) digunakan untuk menghasilkan tegangan basis-emosi yang stabil. Pada bias self, resistor emitter (RE) dihubungkan ke emitter transistor dan biasanya memiliki nilai yang lebih besar daripada resistor basis (RB). Resistor emitter menyebabkan tegangan basis-emosi menjadi sekitar 0,6 hingga 0,7 Volt (untuk transistor silikon), yang membuatnya lebih stabil dibandingkan dengan fixed bias. Namun, self bias masih memiliki beberapa kerentanannya terhadap perubahan suhu. 

C. Voltage Divider Bias

Voltage divider bias, juga dikenal sebagai bias pemisah tegangan, adalah jenis bias transistor yang menggunakan pembagi tegangan dengan dua resistor untuk menentukan titik kerja transistor. Pada bias ini, transistor dihubungkan ke sumber tegangan melalui dua resistor, yaitu resistor basis (RB) dan resistor kolektor (RC). Nilai-nilai resistor RB dan RC dipilih dengan cermat sehingga transistor beroperasi pada titik kerja yang stabil. Bias ini memberikan stabilitas yang baik terhadap perubahan suhu dan karakteristik transistor. Kelemahan dari bias pemisah tegangan adalah bahwa daya yang dibuang pada resistor RC bisa cukup besar.

2. Prinsip Kerja[Kembali]

 Prinsip kerja dari transistor

1. Prinsip kerja transistor PNP
   Arus mengalir dari emitor menuju kolektor. Dibandingkan NPN, pada PNP terjadi hal sebaliknya ketika arus mengalir pada kaki basis, maka transistor tidak bekerja. Arus akan mengalir apabila kaki basis diberi sambungan ke ground (-) hal ini akan menginduksi arus pada kaki emitor ke kolektor. Jika basis dihubungkan diberi tegangan maka arus basis harus lebih kecil dari arus yang mengalir dari emitor ke kolektor. Penggunaan transistor jenis ini mulai jarang digunakan. Dibanding dengan NPN, transistor jenis PNP mulai sulit ditemukan dipasaran. Transistor jenis PNP adalah transistor negatif dimana akan dapat bekerja mengalirkan arus listrik jika basis dialiri arus negative (-)
   
   
2. Prinsip Kerja Transistor NPN
   Prinsip kerja transistor NPN adalah arus mengalir dari kolektor menuju emitor. Jika basis dihubungkan diberi tegangan maka arus basis harus lebih kecil dari arus yang mengalir dari kolektor ke emitor. Untuk mengalirkan arus tersebut dibutuhkan sambungan ke sumber positif (+) pada kaki basis. Ketika basis diberi tegangan, hingga dititik saturasi, maka akan menginduksi arus dari kaki kolektor ke emitor. Dan transistor akan aktif jika arus yang melalui basis berkurang, maka arus yang mengalir pada kolektor ke emitor akan berkurang, hingga titik cutoff. Penurunan ini sangatlah cepat karena perbandingan penguatan yang terjadi antara basis dan kolektor melebihi 200 kali. Transistor jenis NPN adalah transistor positif dimana akan dapat bekerja mengalirkan arus listrik jika basis dialiri arus positf (+) 

Berikut prinsip kerja beberapa jenis bias transistor yang umum:

1. Fixed bias

prinsip kerja dan komponen utama dalam fixed bias:

1. Transistor BJT (NPN atau PNP) : Transistor bipolar terhubung dalam konfigurasi common emitter, di mana emitter terhubung ke ground, collector terhubung ke sumber tegangan (Vcc), dan basis terhubung ke resistor basis (Rb) dan sumber tegangan Vb.
2. Resistor Basis (Rb): Resistor basis adalah resistor yang menghubungkan basis transistor ke sumber tegangan Vb.
3. Tegangan Suplai (Vcc): Tegangan suplai adalah tegangan yang diberikan ke transistor melalui resistor kolektor. Ini adalah tegangan positif yang lebih tinggi dari tegangan basis.

 Cara kerja fixed bias adalah sebagai berikut:

1. Tegangan suplai Vcc diterapkan melalui resistor kolektor ke transistor. Ini menciptakan tegangan kolektor (Vc) yang tetap dan memberikan potensial kolektor yang stabil.
2. Resistor basis (Rb) menghubungkan basis transistor ke sumber tegangan Vb. Resistor ini membatasi aliran arus basis (Ib) dan mengendalikan operasi transistor.
3. Arus basis (Ib) yang mengalir ke dalam transistor mengontrol aliran arus kolektor (Ic) yang lebih besar antara collector dan emitter.
4. Dengan mengatur nilai resistor basis (Rb) dan tegangan suplai (Vcc), Anda dapat mengendalikan operasi transistor dan memastikan bahwa transistor beroperasi dalam daerah aktif.

2. Self bias

prinsip kerja dan komponen utama dalam self bias:

1. Transistor BJT (NPN atau PNP): Transistor bipolar terhubung dalam konfigurasi common emitter, di mana emitter terhubung ke ground, collector terhubung ke tegangan suplai (Vcc), dan basis terhubung ke titik tengah antara dua resistor, yaitu resistor emitter (Re) dan resistor basis (Rb).
2. Resistor Emitter (Re): Resistor emitter adalah resistor yang ditempatkan di antara emitter transistor dan ground. Nilai resistor emitter ini ditentukan untuk menghasilkan tegangan basis yang sesuai.
3. Resistor Basis (Rb): Resistor basis adalah resistor yang menghubungkan basis transistor ke titik tengah antara resistor emitter (Re) dan ground.

 Cara kerja self bias adalah sebagai berikut:

1. Saat arus basis (Ib) mengalir ke dalam transistor, akan ada tegangan jatuh (voltage drop) melintasi resistor emitter (Re) karena arus tersebut melewati resistor tersebut.
2. Tegangan jatuh melintasi resistor emitter (Re) menyebabkan tegangan basis (Vb) menjadi lebih rendah daripada tegangan emitter (Ve). Ini adalah dasar dari pengendalian bias otomatis.
3. Ketika transistor mulai menghantarkan arus dari collector ke emitter (Ic), tegangan kolektor (Vc) akan turun, dan tegangan collector terhubung ke sumber tegangan (Vcc) yang lebih tinggi.
4. Saat tegangan kolektor (Vc) turun, tegangan basis (Vb) juga turun, tetapi secara proporsional, sehingga mengendalikan arus basis (Ib) dan arus kolektor (Ic).
5. Hasilnya, self biasing mencapai keseimbangan otomatis di mana transistor beroperasi dalam daerah aktif dengan tegangan basis yang sesuai, tanpa perlu pengaturan eksternal.

 3. Voltage divider bias 

prinsip kerja dan komponen utama dalam voltage divider bias:

1. Pembagi Tegangan (Voltage Divider): Voltage divider terdiri dari dua resistor, yaitu resistor pembagi tegangan (R1) dan resistor basis (R2). Kedua resistor ini terhubung seri antara tegangan suplai (Vcc) dan ground. Tegangan basis (Vb) diambil dari titik tengah pembagi tegangan.Transistor BJT (NPN atau PNP): 
2. Transistor bipolar terhubung dalam konfigurasi common emitter, di mana emitter terhubung ke ground, collector terhubung ke Vcc, dan basis terhubung ke titik tengah pembagi tegangan melalui resistor basis (R2).
3. Tegangan Suplai (Vcc): Tegangan suplai adalah tegangan yang diberikan ke transistor melalui resistor kolektor. Ini biasanya tegangan positif yang lebih tinggi dari tegangan basis.

 Cara kerja voltage divider bias adalah sebagai berikut:

1. Tegangan suplai (Vcc) dibagi oleh resistor pembagi tegangan (R1 dan R2). Oleh karena itu, tegangan basis (Vb) adalah sebagian dari tegangan Vcc.
2. Resistor basis (R2) menghubungkan basis transistor ke titik tengah pembagi tegangan. Ini memungkinkan aliran arus basis (Ib) menuju basis transistor.
3. Arus basis (Ib) yang mengalir ke dalam transistor mengontrol aliran arus kolektor (Ic) yang lebih besar antara collector dan emitter.
4. Dengan demikian, dengan mengubah nilai resistansi R1 dan R2, Anda dapat mengontrol tegangan basis (Vb) dan arus basis (Ib), yang pada gilirannya mengendalikan operasi transistor dalam daerah aktif.

RANGKAIAN

• Fixed Bias Dengan Sumber DC

Prinsip Kerja :

Dari input Vcc sebesar 12 V akan mengalir arus melalui R2 lalu ke kaki base lalu ke kaki emitter dan menuju ground, arus juga akan melalui R1 lalu menuju kaki kolektor lalu ke kaki emitter dan menuju ground.

• Self Bias Dengan Sumber DC

Prinsip Kerja :

Dari input Vcc sebesar 12 V akan mengalir arus melalui R2 lalu ke kaki base lalu ke  kaki emitter lelu mealalui R3 dan menuju ground, arus Vcc juga akan melalui R1 lalu menuju kaki kolektor lalu ke kaki emitter lalu melalui R3 dan menuju ground.

• Voltage Divider Bias Dengan Sumber DC
• 
  
  

Prinsip Kerja :

Dari input Vcc sebesar 12 V akan mengalir arus melalui R2 lalu ke kaki base lalu ke kaki emitter lalu melalui REdan menuju ground, arus juga akan mengalir melalui R4 lalu menuju ground. 

Arus Vcc juga akan melalui R1 lalu menuju kaki kolektor lalu ke kaki emitter mengalir ke RE dan menuju ground.

3. Video Simulasi[Kembali]

FIXED BIAS

SELF BIAS

VOLTAGE DEVIDER BIAS

4. Download File[Kembali]

Rangkaian Fixed Bias klik 

Rangkaian Self Bias klik  

Rangkaian Voltage Divider Bias klik 

Vidio Fixed Bias klik

Vidio Self Bias klik 

Vidio Voltage Bias klik

Datasheet Resistor klik

Datasheet Transistor klik