Transitor Bipolar

Pada tulisan tentang semikonduktor telah dijelaskan bagaimana sambungan NPN maupun PNP menjadi sebuah transistor. Telah disinggung juga sedikit tentang arus bias yang memungkinkan elektron dan hole berdifusi antara kolektor dan emitor menerjang lapisan base yang tipis itu. Sebagai rangkuman, prinsip kerja transistor adalah arus bias base-emiter yang kecil mengatur besar arus kolektor-emiter. Bagian penting berikutnya adalah bagaimana caranya memberi arus bias yang tepat sehingga transistor dapat bekerja optimal.

Arus bias

Ada tiga cara yang umum untuk memberi arus bias pada transistor, yaitu rangkaian CE (Common Emitter), CC (Common Collector) dan CB (Common Base). Namun saat ini akan lebih detail dijelaskan bias transistor rangkaian CE. Dengan menganalisa rangkaian CE akan dapat diketahui beberapa parameter penting dan berguna terutama untuk memilih transistor yang tepat untuk aplikasi tertentu. Tentu untuk aplikasi pengolahan sinyal frekuensi audio semestinya tidak menggunakan transistor power, misalnya.

Arus Emiter

Dari hukum Kirchhoff diketahui bahwa jumlah arus yang masuk kesatu titik akan sama jumlahnya dengan arus yang keluar. Jika teorema tersebut diaplikasikan pada transistor, maka hukum itu menjelaskan hubungan :

IE = IC + IB ........(1)




Gambar-1 : arus emitor

Persamanaan (1) tersebut mengatakan arus emiter IE adalah jumlah dari arus kolektor IC dengan arus base IB. Karena arus IB sangat kecil sekali atau disebutkan IB << IC, maka dapat di nyatakan :

IE = IC ..........(2)

Pengertian Thyristor

Thyristor adalah komponen dalam rangkaian elektronika yang lebih banyak dipakai sebagai Tranduser/ Sensor, yaitu pengendali rangkaian otomatis pada sistem kontrol elekrtonik.
Jenis - jenis Thyristor :

1. DIAC
   DIAC adalah komponen yang dapat dialiri arus DC dari elektroda 1 ke 2 atau sebaliknya, dan apabila dialiri arus AC akan disearahkan setengah gelombang dari elektroda 1 ke 2 atau sebaliknya.
   DIAC dapat dialiri arus dari kiri ke kanan atau sebaliknya, maka dapat dipakai untuk mendrive motor DC/AC untuk arah putaran kiri dan kanan.
   Contoh : 1N5758.
2. TRIAC
   TRIAC adalah komponen yang dapat dialiri Arus DC dari electroda 1 ke 2 atau sebaliknya dengan bantuan sinyal trigger pada Gate, dan apabila dialiri arus AC akan disearahkan setengah gelombang dari elektroda 1 ke 2 atau sebaliknyaselama gate mendapat sinyal Trigger.Bila sinyal Triggernya di Offkan, makan TRIAC juga akan Off.
   TRIAC dapat dialiri arus dari kiri ke kanan atau sebaliknya, maka dapat dipakai untuk mendrive motor DC/AC untuk arah putaran kiri dan kanan , dengan bantuan kontrol sinyal trigger pada Gate.
   Contoh : ECG 5629, ECG 5620
3. SCR Silikon Control Rectifier
   SCR adalah Komponen bila dihubungkan dengan sumber tegangan DC maka arusnya akan mengalir dari Anoda ke Katoda selama Anoda dihubungkan dengan polaritas positif , katoda dengan polaritas Negatif dan di trigger pada Gate nya dengan sinyal pen trigger.
   Contoh : ECG 5440, ECG 5538, ECG 5460

Pengertian Transistor

Transistor berasal dari kata Transfer Resistor . Piranti elektronik jenis ini dikembangkan oleh Berdeen, Schockley dan Britam pada tahun 1948 diperusahaan elektrolit Bell Telephone Laboratories.
Penamaan ini berdasarkan pada prinsip kerjanya yakni mentransfer atau memindahkan arus.
Transistor adalah komponen semikonduktor yang dapat digunakan untuk perataan sebagian arus , menguatkan arus , membangkitkan frekuensi rendah maupun frekuensi tinggi.
Transistor termasuk komponen aktif.
Transistor dalam elektronika dilambangkan dengan huruf Q.

Transistor memiliki 3 buah kaki yang yang namanya Basis [B], Kolektor [C] dan Emitor [E].
Kaki Kolektor pada transistor NPN selalu berada pada kutub Positif, sedang kaki Kolektor pada transistor PNP selalu pada kutub Negatif.
Sebuah transistor selalu diberikan kode - kode tertentu sesuai dengan pabrik pembuatnya maupun fungsi transistor.
Huruf Pertama menyatakan bahan semikonduktor yang digunakan untuk membuat transistor.
A = Germanium
B = Silicon
C = Arsenida Galium
D = Antimonida Indium
R = Sulfida Cadmium

Huruf Kedua menyatakan fungsi penerapannya pada rangkaian Elektronika.
A = Dioda Detector,dioda pencampur, dioda kecepatan tinggi.
B = Dioda kapasitas Variable
C = Transistor frekuensi rendah
D = Transistor daya frekuensi rendah
E = Dioda terobosan
F = Transistor frekuensi radio, bukan daya.
G = Macam - macam keperluan / Multiperpose
L = Transistor daya frekuensi rendah
N = Kopling Foto
P = Dioda radiasi  seperti dioda foto, Transistor foto.
Q = Generator radiasi seperti LED
R = Piranti kemudi dan saklar seperti TRIAC
S = TRansistor saklar daya rendah.
T = Piranti Kemudi dan Switching seperti TRIAC
U = Transistor saklar daya tinggi
X = Dioda Pengganda
Y = Penyearah, dioda efisiensi atau penyondol / Booster
Z = Dioda Zener, pengatur / Regulator

Huruf atau angka yang lain menyatakan nomer Seri.
Untuk Transistor buatan Amerika kode yang biasa digunakan adalah 1N, 2N dsb.
Untuk Transistor buatan Jepang kode yang biasa digunakan adalah 2SA, 2SB, 2SC

Dalam rangkaian elektronika transistor banyak digunakan sebagai Penguat, Penyearah, Pencampur, Oscillator, Saklar elektronik dll.
Berikut Fungsi dari transistor :

• Transistor Sebagai Penguat, transistor digunakan untuk menguatkan tegangan, arus serta daya, baik bagi arus bolak balik maupun searah.
• Transistor Sebagai Penyearah, transistor digunakan untuk mengubah tegangan bolak menjadi tegangan searah.
• Transistor Sebagai Pencampur, transistor digunakan untuk mencampur dua macam tegangan bolak- balik atau lebih yang mempunyai frekuensi berbeda.
• Transistor Sebagai Oscillator, transistor digunakan untuk membangkitkan getaran - getaran listrik.
• Transistor Sebagai Saklar elektronik, transistor digunakan untuk menyambung putuskan rangkaian elektronika.

Macam - Macam Transistor :

1. Transistor Bipolar tipe PNP dan NPN
   Bipolar Transistor adalah transistor yang memiliki dua juction yaitu penggabungan Juction PN dan NP atau NP dan PN.
   PN dan NP = PNP
   NP dan PN = NPN
   Dinamakan Bipolar karena dalam operasinya sangat bergantung kepada dua muatan Lubang (Hole) yang terdapat mayoritas pembawa muatan listrik pada tipe P, dan Electron yang mayoritas pembawa muatan listriknya terdapat pada tipe N.
   Ditinjau dari bahan pembuatannya, Transistor Bipolar dibedakan menjadi 2 , yaitu :
   
   • Transistor Silikon,
     Transistor Silikon yaitu transistor yang terbuat dari bahan silikon
     a).Jenis Transistor Silikon PNP :
         FCS9012,A 671, MJ 2955, BC 161, NEC 1096,dll
         Digunakan untuk penguat suara power amplifier.
         FCS 9015, BC 178, BC 179, BC 157, BC 557, dll.
         Digunakan untuk penguat Pre-Amplifier.
     b).Jenis Transistor Silikon NPN :
         2 N 3055, C 1061, NEC 634, BC 140, BC 141,dll.
         Digunakan untuk penguat Power Amplifier
         FCS 9014, BC 107,BC 108, BC 109, BC 148, BC 149,dll
         Digunakan untuk Penguat Pre-Amplifier.
         FCS 9011, C 828, C 829, C 839,dll
         Digunakan untuk Penguat Frekuensi Tinggi.
   • Transistor Germanium,
     Transistor Germanium yaitu transistor yang terbuat dari bahan germanium.
     a).Jenis Transistor Germanium PNP :
         AC 128, AC 188, 2 SB 178, 2 SB 56, 2 SB 159, 2 SB 172,2 SB 407,dll.
         Digunakan untuk Penguat suara Power Amplifier.
         OC 71, 2 SB 171, 2 SB 175, digunakan untuk Penguat Pre-Amplifier.
         2 SA 70, 2 SA 101, 2 SA 102, 2 SA 103, 2 SA 104, digunakan untuk Penguat Frekuensi tinggi.
     b).Jenis Transistor Germanium NPN :
         AC 127, AC 187 dan AD 161 digunakan untuk Penguat Power Amplifier.
     
2.  UJT ( Unit Junction Transistor).
   UJT adalah Transistor Unit Junction yang dalam Juction Type N di adop dengan Junction Type P juga di adop Hole dari junction type P pada juction tipe N melalui B1 dan B2.
   Transistor jenis ini memiliki 3 elektroda yaitu 2 Basis dan 1 Emitor.
   Contoh : 2N2646, TO-226AA
   
3. FET ( Field Effect Transistor ) / JFET ( Junction Field Effect Transistor)
   FET adalah masuk dalam kategori Uni Polar karena memiliki mayoritas pembawa muatan hanya salah satu , Hole atau Eleckton saja. FET disebut juga Transistor Efek Medan, dalam operasinya dipengaruhi oleh tegangan - tegangan operasi, tidak seperti Transistor Bipolar yang dipengaruhi oleh arus - arus pada elecktrodanya.
   Nama Kakinya adalah Source S, Drain D , Gate G
   JFET Type N = Mayoritas pembawa Muatan Electron.
   JFET Type P = Mayoritas pembawa Muatan Hole.
   
   Pemakaian FET / JFET :
   a. Sebagai saklar
   b. Penguat/ Amplifier
   c. Pemilih Data/ Multiplexer
   d. Pemotong / Choppers
   e. AGC
   f. Buffer
   g. Fuse
   
4. MOSFET ( Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor )
   MOSFET disebut juga Transistor Efek Medan Oksida Logam, hal ini karena pada Gate diisolasi dari saluran mayoritas pembawa muatan, hal ini mengakibatkan arus Gate sangat kecil dan tidak dipengaruhi oleh Positif atau Negatifnya Gate tersebut.
   MOSFET sering juga disebut sebagai IGFET Insulated Gate Field Effect Transistor.
   Nama Kakinya adalah Source S, Drain D dan Gate G.
   
   Pemakaian MOSFET :
   a. Saklar Elektronik kecepatan tinggi
   b. Pembalik Fase / Inverter.
   c. Penguat Pencuplik dan penahan/ Sample dan Hole Amplifier.
   d. Penguat DC / DC Amplifier.

Pengertian Transformator atau Trafo

Transformator atau Trafo adalah komponen pasif yang dibuat dari kumparan - kumparan kawat laminasi.
Trafo memiliki kumparan primer dan kumparan sekunder.
Perbandingan jumlah lilitan serta diameter kawat pada kumparan kumparan primer dan sekunder akan mempengaruhi perbandingan besarnya arus dan tegangan.
Tranformator / Trafo  dinyatakan dalam satuan Ampere [A] atau miliAmpere [mA].
Tranformator / Trafo dalam elektronika dilambangkan dengan huruf T.

Prinsip kerja trafo menggunakan asas induksi resonansi antar kumparan primer dan sekunder.
Apabila pada kumparan primer dialiri arus AC maka akan timbul medan magnet yang berubah ubah fluktansinya, akibatnya kumparan sekunder yang berada pada daerah medan magnet akan membangkitkan Gaya Gerak Listrik ( GGL), atau tegangan induksi. Hal ini apabila tegangan primer diputus maka akan hilang tegangan sekundernya.

Apabila tegangan sekunder lebih besar dari tegangan primernya, maka Transformator tersebut berfungsi sebagai Penaik Tegangan ( Step Up ), akan tetapi apabila tegangan sekunder lebih kecil dari tegangan primernya maka Transformator berfungsi sebagai Penurun Tegangan ( Step Down ).
Ada kalanya dibutuhkan kondisi tegangan primer sama besar dengan tegangan sekunder , hal ini Transformator berfungsi sebagai penyesuai " Matching".

Jenis - Jenis Transformator.
Dilihat dari pemakaiannya, digolongkan kedalam 3 jenis :

1. Transformator Inti Udara, dipakai pada rangkaian frekuensi tinggi.
2. Transformator Inti Ferrit, dipakai pada rangkaian frekuensi menengah.
3. Transformator Inti Besi, dipakai pada rangkaian frekuensi rendah.

Pengertian Induktor / Kumparan

Induktor / Lilitan / Kumparan adalah komponen elektronika yang digunakan untuk menimbulkan medan magnet.
Induktor berupa kawat yang digulung sehingga menjadi kumparan .
Kemampuan induktor untuk menimbulkan medan magnet disebut Konduktansi.
Satuan induktansi adalah Henry (H) atau miliHenry (mH) .
Induktor / Lilitan / Kumparan  dalam elektronika dilambangkan dengan huruf L.
Untuk memperbesar induktansi dalam kumparan disisipkan bahan sebagai inti.
Induktor yang berinti dari bahan besi disebut Elektromagnet.
Induksi memiliki sifat menahan arus AC ( Searah) dan Konduktif terhadap arus DC (Bolak - Balik)
Jenis - Jenis Induktor :

1. Induktor Inti udara
2. Induktor Inti Ferit
3. Induktor Inti Besi

Kegunakan Induktor dalam sistem elektronik :

1. Induktor inti udara, banyak dipakai sebagai Cooke Coil Transmeeter ( Pemancar) Frekuensi tinggi.
2. Induktor Inti Ferit, banyak dipakai dalam pesawat Receiver (Penerima ) pada Frekuensi menengah / Intermediate Frekuensi , Contoh : Coil Antena, dll.
3. Induktor Inti Besi, banyak dipakai untuk Frekuensi rendah
   Contoh : Choke Coil untuk lampu TL Frekuensi 50 - 60 Hz, sebagai alat Moving Coil seperti Load Speaker , Buzzer, Beeper, Voice Coil pada Microphone, Relay, Contactor dll.

Sifat - Sifat Induktor :

• Terhadap arus DC, akan diteruskan tanpa ada hambatan / resistan.
• Terhadap arus AC, ada Reaktansi induktif yang dapat dihitung dengan Rumus Reaktansi Induktif (XL)
  Rumus Reaktansi Induktif :
  XL = 2 x 3,14 x f x LXL = Reaktansi Induktif (Ohm)
  f  =  frekuensi ( Hz)
  L  = induktansi (H)
  

Pengertian Kondensator atau Kapasitor

Kondensator atau Kapasitor adalah komponen elektronika yang mempunyai kemampuan untuk menyimpan energi / tegangan listrik dalam bentuk muatan listrik sementara atau waktu yang tidak tertentu.
Kondensator atau kapasitor termasuk komponen pasif. 
Kemapuan kapasitor untuk menyimpan tenaga / muatan listrik disebut kapasitas/ kapasitansi kondensator.
Kapasitansi dinyatakan dalam satuan Farad ( F ).
Capasitor dalam elektronika dilambangkan dengan huruf C.
Kondensator terdiri dari 2 plat logam yang berhadapan satu sama lain yang dipisahkan oleh bahan isolasi yang disebut dielektrikum.
Macam macam Kondensator atau kapasitor:

1. Kondensator / Kapasitor tetap.
2. Kondensator / Kapasitor Variabel

• Kondensator Tetap
  Kondensator tetap adalah kondensator yang mempunyai kapasitas tetap dalam menyimpan elektron ( Tagangan Listrik ).
  Kondensator tetap umunya mempunyai dielektrikum keramik( kondensa, kerafar ), mika dan kertas parafin.
  • Kondensator / Capasitor Non Polar
    Kondensator Non Polar adalah Capasitor yang elektrodanyatanpa memiliki kutub positif (+) maupun kutub Negatif (-) artinya jika pemasangan terbalik maka Capasitor akan tetap bekerja.
    Contoh Kondensator / Capasitor nonpolar yaitu Kondensator mika, Kondensator Polyester, Kondensator keramik, Kondensator milar dan Kondensator MKM.
  • Kondensator / Capasitor Polar
    Kondensator / Capasitor Polar adalah Capasitor yang mempunyai dua kutub, yakni kutub positif (+) dan kutub negatif (-). Apabila komponen ini dipasang pada rangkaian elektronika, maka pemasangannya tidak boleh terbalik.
    Contoh Kondensator / Capasitor nonpolar yaitu Kondensator / Capasitor Electrolit (Elco) dan kapasitor Tantalum.
    Nilai kapasitas maksimum dan kutub- kutubnya sudah tertera pada bodi komponen tersebut.
• Kondensator Variable
  Kondensator Variable adalah kondensator yang mempunyai kapasitas bisa diubah - ubah dalam menyimpan elektron ( Tegangan Listrik ).
  Contoh Kondensator / Capasitor Variable yaitu Variable Condensator (Varco), Trimer Capasitor.

 Kegunaan / Fungsi Capasitor :

1. Fixed Capasitor / kapasitor Tetap
   • Untuk Filter / Penyaring
   • Untuk Coupling / Penghubung antar rangkaian
2. Electrolit Condensator
   • Untuk Filter
   • Untuk Bank power
3. Variable Capasitor / Kapasitor Tidak Tetap
   • Untuk Fine Tuning
   • Untuk Oscillator

Pengertian Resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang fungsimya sebagai penghambat atau penahan arus listrik.
Semakin besar nilai resistor pada rangkaian listrik, semakin kecil pula arus listrik dan tegangan yang melaluinya.
Resistansi  dinyatakan dalam satuan Ohm ( O ).
Resistor dalam elektronika dilambangkan dengan huruf R.
Arus listrik atau aliran listrik dalam dunia elektronika dinyatakan dalam Ampere ( A ) atau miliAmpere (mA) , sedangkan tegangan listrik dinyatakan dalam Volt (V).

Jadi fungsi dari resistor yaitu :

1. Menurunkan tegangan sesuai dengan yang dibutuhkan oleh rangkaian elektronika.
2. Menahan sebagian arus listrik agar sesuai dengan kebutuhan rangkaian elektronika.
3. Membagi tegangan 
4. Bekerja sama dengan kapasitor dan transistor pada rangkaian elektronika untuk membangkitkan frekuensi rendah dan frekuensi tinggi.

Jenis - Jenis Resistor / Macam macam Resistor :

1. Resistor tetap :
   
   • Resistor kawat logam
   • Resistor arang
2. Resistor Tidak Tetap / Variable Resistor :
   Resistor Variable adalah resistor yang nilai hambatannya bisa diatur sesuai dengan yang dibutuhkan.
   Resistor variable disebut juga Potensiometer.
   Resistor variable ini dibedakan menurut bahannya,yaitu :
   
• Resistor variabel arang, merupakan potensiometer yang dapat diputar atau digeser.
• Resistor variabel kawat logam.

Berikut adalah contoh komponen resistor tetap :

• Resistor gelang
• Resistor kapur

Sedangkan berikut ini adalah contoh komponen  variable resistor :

• Potensiometer
  Potensiometer adalah resistor yang nilainya dapat diubah dengan cara memutar atau menggeser tuas yang terpasang pada komponen.
• Trimpot / Trimmer Potensiometer
  Trimpot adalah resitor yang nilainya dapat diubah dengan cara memutar atau mentrim.
• Resistor tidak linear
  Resistor tidak linear adalah resistor yang nilai hambatannya tidak linear dipengaruhi oleh faktor lingkungan, misalnya suhu dan cahaya.
  
  • Thermistor
    Thermistor adalah resistor yang nilai hambatannya dipengaruhi oleh suhu.
    1. PTC Thermistor (Positive Temperatur Coefisien).
       PTC tidak terbuat dari bahan Semikonduktor , sehingga makin tinggi suhunya makin besar nilai hambatannya.
    2. NTC Thermistor (Negative Temperatur Coefisien).
       NTC terbuat dari bahan Semikonduktor , sehingga makin tinggi suhunya makin kecil nilai hambatannya.
  • LDR (Light Dependen Resistor ).
    LDR adalah resistor yang nilai hambatannya dipengaruhi oleh intensitas cahaya.
    Semakin besar intesitas cahayanya, semakin kecil nilai hambatannya.