TRANSISTOR

Pengertian Transistor adalah sebagai piranti komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai tiga elektroda (triode) yaitu dasar (basis), pengumpul (kolektor) dan pemancar (emitor). Rangkaian ini berfungsi sebagai penguat sinyal, penyambung (switching) dan stabilisasi tegangan. Transistor berasal dari bahasa transfer yang artinya pemindahan dan resistor yang berarti pengambat. Jadi pengertian transistor dapat di kategorikan sebagai pemindahan atau peralihan bahan setengah penghantar menjadi penghantar pada suhu tertentu.
Fungsi dari transistor bermacam-macam, di mana dapat juga berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya. Tegangan yang di satu terminalnya misalnya Emitor dapat dipakai untuk mengatur arus dan tegangan yang lebih besar daripada arus input Basis, yaitu pada keluaran tegangan dan arus output Kolektor. Transistor pertama kali di temukan oleh William Shockley, John Barden, dan W. H Brattain pada tahun 1948. Dan mulai di pakai dalam praktek pada tahun 1958. Ada 2 jenis transistor, yaitu transistor tipe P – N – P dan transistor jenis N – P – N. Transistor merupakan komponen yang sangat penting dalam sebuah rangkaian elektronika. Seperti halnya dalam rangkaian analog yang di gunakan dalam amplifier (penguat). Dalam sebuah rangkaian-rangkaian digital , transistor di gunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa pengertian transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori dan fungsi rangkaian-rangkaian lainnya. Cara kerja transistor pada umumnya hampir sama dengan resistor, yang memiliki tipe-tipe dasar modern. Ada dua tipe dasar modern, yaitu bipolar junction transistor (BJT atau transistor bipolar) dan field-effect transistor (FET), yang masing-masing bekerja secara berbeda. Transistor juga memiliki jenis-jenis yang berbeda-beda. Secara umum transistor dapat dibeda-bedakan berdasarkan banyak kategori, seperti Materi semikonduktor, Kemasan fisik, Tipe, Polaritas, Maximum kapasitas daya, Maximum frekuensi kerja, Aplikasi dan masih banyak jenis lainnya.

Fungsi transistor sangat menentukan kinerja dari sebuah rangkaian elektronika. Dalam sebuah sirkuit/rangkaian elektronika, transistor berfungsi sebagai jangkar rangkaian. Secara fisik, Transistor adalah sebuah komponen elektronika semi konduktor yang memiliki 3 kaki, yang masing-masing kakinya diberi nama basis (B), colector (C) dan emitor (E).

Dalam sebuah sirkuit, fungsi Transistor dapat digunakan sebagai sebuah penguat (amplifier), sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan (stabilisator), modulasi sinyal dan berbagai fungsi lainnya.

Berdasarkan susunan semi konduktor, Transistor di bedakan menjadi 2 tipe yaitu transistor PNP dan transistor NPN. Untuk membedakan transistor PNP dan NPN dapat di lihat dari arah panah pada kaki emitornya. Pada transistor PNP anak panah mengarah ke dalam dan pada transistor NPN arah panahnya mengarah ke luar.

Pada saat ini Funsi Transistor telah banyak mengalami perkembangan, sekarang sebuah transistor sudah dapat digunakan sebagai memory dan pemroses sebuah getaran listrik dalam dunia prosesor komputer.

Bukan hanya fungsi transistor saja yang berkembang, bentuk dari transistor juga mengalami perubahan, saat ini transistor telah berhasil di ciptakan dalam ukuran super kecil, yaitu hanya dalam ukuran nano mikron (transistor yang dikemas dalam prosesor komputer).

Dalam dunia elektronika, transistor juga memiliki bentuk jelajah tegangan kerja dan frekuensi yang sangat besar dan lebar. Penggunaan transistor dalam sebuah rangkaian analog adalah sebagai amplifier, switch, stabilitas tegangan, dan lain-lain. Dalam rangkaian digital selain di gunakan sebagai saklar yang memiliki kecepatan tinggi juga dapat digunakan sebagai pemroses data yang akurat dan sebagai memory. Cara kerja transistor yang tidak serumit komponen penguat lainnya, seperti tabung elektronik, dan kemampuannya yang berkembang secara berkala, dan juga bentuk fisiknya yang semakin berkembang, membuat transistor menjadi pilihan utama para penghobi elektronika dalam menyusun suatu konsep rangkaian elektronika.

Bahkan saat ini bentuk fisik dan fungsi transistor telah berada satu tahap diatas sebelumnya. Sekarang fungsi transistor banyak yang sudah terintegrasi dan disatukan dari beberapa jenis transistor menjadi satu buah komponen yang lebih kompak yang dalam dunia elektronika biasa disebut dengan Integrated Circuit (IC). Integrated Circuit mempunyai cara kerja dan kemampuan yang lebih kompleks, tetapi mempunyai bentuk fisik yang ringkas sehingga tidak banyak memakan tempat.

Namun tidak dapat dipungkiri, walaupun fisiknya berkembang menjadi satu komponen baru, namun fungsi transistor tetap memegang peranan vital dalam sebuah rangkaian elektronika.
Cara mengukur transistor dengan Multimeter
Mengukur transistor jenis NPN :

• Atur Selektor pada posisi Ohmmeter.
• Pilih skala batas ukur X 1K (kali satu kilo = X 1000).
• Hubungkan  probe multimeter (-) pada basis dan probe (+) pada kolektor .
• Jika multimeter menunjuk ke angka tertentu (biasanya sekitar 5-20K) berarti transistor baik, jika tidak menunjuk berarti  transistor rusak putus B-C.
• Lepaskan kedua probe lalu hubungkan  probe multimeter (+)  pada basis dan probe (-) pada kolektor.
• Jika jarum multimeter tidak menunjuk (tidak bergerak) berarti transistor baik, jika bergerak berarti transistor rusak bocor tembus B-C.
• Hubungkan  probe multimeter (-) pada basis dan probe (+) pada emitor.
• Jika multimeter menunjuk ke angka tertentu (biasanya sekitar  5-20K) berarti transistor baik, jika tidak menunjuk berarti  transistor rusak putus B-E.
• Lepaskan kedua probe lalu hubungkan  probe multimeter (+) pada basis dan probe (-) pada emitor.
• Jika jarum multimeter tidak menunjuk (tidak bergerak) berarti transistor baik, jika bergerak berarti transistor rusak bocor tembus B-E.
• Hubungkan  probe multimeter (+) pada emitor dan probe (-) pada kolektor.
• Jika jarum multimeter tidak menunjuk (tidak bergerak) berarti transistor baik, jika bergerak berarti transistor rusak bocor tembus C-E.

Note : pengecekan probe multimeter (-) pada emitor dan probe (+) padakolektor tidak diperlukan               
Mengukur transistor jenis PNP:

• Atur Selektor pada posisi Ohmmeter.
• Pilih skala batas ukur X 1K (kali satu kilo = X 1000).
• Hubungkan  probe multimeter (+) pada basis dan probe (-) pada kolektor.
• Jika multimeter menunjuk ke angka tertentu (biasanya sekitar 5-20K) berarti transistor baik, jika tidak menunjuk berarti transistor rusak putus B-C.
• Lepaskan kedua probe lalu hubungkan  probe multimeter (-) pada basis dan probe (+) pada kolektor.
• Jika jarum multimeter tidak menunjuk (tidak bergerak) berarti transistor baik, jika bergerak berarti transistor rusak bocor tembus B-C.
• Hubungkan  probe multimeter (+) pada basis dan probe (-) pada emitor.
• Jika multimeter menunjuk ke angka tertentu (biasanya sekitar 5-20K) berarti transistor baik, jika tidak menunjuk berarti transistor rusak putus B-E.
• Lepaskan kedua probe lalu hubungkan  probe multimeter (-) pada basis dan probe (+) pada emitor.
• Jika jarum multimeter tidak menunjuk (tidak bergerak) berarti transistor baik, jika bergerak berarti transistor rusak bocor tembus B-E.
• Hubungkan  probe multimeter (-) pada emitor dan probe (+) pada kolektor.
• Jika jarum multimeter tidak menunjuk (tidak bergerak) berarti transistor baik, jika bergerak berarti transistor rusak bocor tembus C-E.
• Note : pengecekan probe multimeter (+) pada emitor dan probe (-) pada kolektor tidak diperlukan

Transistor pertama kali ditemukan oleh shockley, bardeen, dan brattain, ketiganya ilmuwan bell laboratories di amerika serikat pada tahun 1948. Nama transistor diturunkan dari kata – kata transfer dan resistor, istilah yang memberikan petunjuk mengenai bagaimana perangkat tersebut bekerja, arus yang mengalir pada rangkaian output ditentukan oleh arus yang mengalir pada rangkaian input. Piranti itu bekerja secara efektif berdasarkan aliran arus dari rangkaian emitor yang mempunyai resistansi rendah ke...rangkaian kolektor yang mempunyai resistansi tinggi. Transistor terdiri dari 3 buah kaki yang masing-masing diberi nama: emitor, basis dan kolektor.

Transistor dalam rangkaian elektronika dapat berfungsi sebagai penguat, sirkuit pemutus dan penyambung ( switching ), stabilisasi tegangan dan modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Contoh aplikasi transistor pada rangkaian analog meliputi pengeras suara dan penguat sinyal radio.
Dalam rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berungsi sebagai logic gate, memori dan komponen lainnya.

Macam-macam bentuk dan tipe transistor terlihat seperti gambar di bawah ini.

Dari gambar di atas terlihat bahwa transistor ada yang mempunyai 2 kaki dan ada yang 4 kaki. Khusus untuk transistor daya besar biasanya mempunyai 2 kaki, kaki kolektor sama dengan badannya. Untuk transistor yang berkaki 4 biasanya untuk frekuensi tinggi, disitu terdapat kaki yang dinamai shield (tameng) yang dihubungkan ke ground.

Agar transistor dapat mengalirkan arus, maka transistor harus diberi sumber arus dari dua buah batery. Sumber arus ini biasanya diberi kode Vcc. Untuk transistor jenis PNP negatip dan untuk NPN positip. Transistor dipasang sedemikian sehingga harus memenuhi beberapa syarat yaitu dalam arah maju (forward) dan arah balik (revers).

Transistor dibagi menjadi 2, yaitu :
• Transistor Bipolar adalah transistor yang memiliki dua persambungan kutub. Transistor bipolar dapat diibaratkan dengan dua buah dioda.
• Transistor Unipolar adalah transistor yang hanya memiliki satu buah persambungan kutub. Transistor unipolar adalah FET (Field Effect Transistor) yang terdiri dari JFET kanal N, JFET kanal P, MOSFET kanal N, dan MOSFET kanal P.

PENENTUAN ELEKTRODA TRANSISTOR
 

Berikut ini adalah gambaran spesifikasi transistor yang banyak digunakan khususnya dalam penentuan elektroda dari transistor tersebut.

PENGKODEAN TRANSISTOR
 

Sistem eropa untuk mengklarifikasi transistor melibatkan penggunaan kode alfanumerik yang terdiri dari dua huruf dan tiga angka (traansistor serbaguna) atau tiga huruf dan dua angka (transistor khusus).

Huruf pertama menunjukkan bahan semikonduktor, A = Germaniun dan B = Silikon.
Huruf kedua menyatakan aplikasi/penerapannya. Berikut ini adalah huruf-huruf kedua yang dimaksud :
C = transistor daya rendah, frekuensi rendah
D = transistor daya tinggi, frekuensi rendah
F = transistor daya rendah, frekuensi tinggi
L = transistor daya tinggi, frekuensi tinggi

Huruf ketiga, pada kasus transistor untuk aplikasi aplikasi khusus dan industri, umumnya tidak memiliki arti penting.
Contoh penerapan kode ini diantaranya adalah AF115 adalah transistor germanium serbaguna, daya rendah, frekuensi tinggi dan BFY51 adalah transistor silikon khusus, daya rendah, frekuensi tinggi.
 

PENGUJIAN TRANSISTOR
 

Dengan menganggap transistor adalah gabungan dua buah dioda, maka anda dapat menguji kemungkinan kerusakan suatu transistor dengan menggunakan ohmmeter dari suatu multitester. Kemungkinan terjadinya kerusakan transistor ada tiga penyebab yaitu :
a. Salah pemasangan pada rangkaian
b. Penanganan yang tidak tepat saat pemasangan
c. Pengujian yang tidak professional
 

Sedangkan kemungkinan kerusakan transistor juga ada tiga jenis, yaitu :
a. Pemutusan
b. Hubung singkat
c. Kebocoran
 

Cara pengujian lain transistor adalah dengan menggunakan alat elektronik yang dikenal sebagai Transistor Checker. Kondisi transistor dapat juga anda uji ketika transistor tersebut sedang bekerja dalam suatu rangkaian, yaitu dengan mengukur tegangan antara basis dan emitter. Tegangan antara basis dan emitter ini normalnya untuk transistor germanium adalah 0,3 volt sedangkan tegangan basis emitter untuk jenis silicon sekitar 0,6 volt. Jika jauh lebih rendah atau lebih tinggi dari harga tersebut, maka transistor tersebut sedang dalam kondisi tidak normal atau rusak.
 

Konfigurasi Transistor
 

Transistor bipolar tersusun atas tiga semikonduktor intrinsik yang dsusun berselang seling. Transistor merupakan dioda dengan 2 sambungan (junction). Junction itu membentuk transistor npn atau pnp. Ujung – ujung terminalnya berturut – turut disebut emiter, basis dan kolektor. Basis selalu berada ditengah diantara emiter dan kolektor.
 

Transistor NPN
 

Transistor mempunyai dua junction, yang satu antara emiter dan basis, dan yang lain antara basis dan kolektor. Karenanya, transistor seperti dua dioda yang berlawanan untuk npn.

Transistor PNP
 

Untuk transistor jenis PNP, transistor seperti dua buah dioda yang saling berhadapan. Transistor PNP adalah komplemen dari transistor NPN, ini berarti transistor pnp diperlukan arus dan tegangan yang berlawanan.

 

Arus Transistor
 

Pada sebuah transistor terdapat tiga arus yang berbeda, yaitu arus emiter IE , arus basis IB , dan arus kolektor IC.

Dari gambar dapat diketahui bahwa :
- arus yang relatif kecil mengalir menuju basis.
- arus dengan nilai yang jauh lebih besar mengalir menuju kolektor.
- arus basis dan arus kolektor mengalir keluar dari transistor melalui emiter.
 

Jika hukum kirchoff I (Jumlah semua arus yang masuk ke suatu titik sama dengan jumlah semua arus yang keluar dari titik itu) diterapkan pada transistor, maka akan memberikan hubungan :
IE = IC + IB
 

Persamaan tersebut mengatakan bahwa arus emiter adalah jumlah dari arus kolektor dan arus basis. Karena arus basis sangat kecil, arus kolektor kira2 sama dengan arus emiter :
IC ≈ IE
 

Jika elektron yang diinjeksikan ke dalam emiter sebanyak 100 % maka perbandingan arusnya adalah :
95 % = arus kolektor
5 % = arus basis