karakteristik transistor by zaid abdurrahman universitas tidar

Disusun oleh : Z A I D A B D U R R A H M A N

1 4 1 0 5 0 2 0 6 7Dosen : R. SURYOTO EDY RAHARJO S.T, M.Eng

Fakultas Teknik Mesin S1U N I V E R S I T A S T I D A R

2 0 1 5

K A R A K T E R I S T I K T R A N S I S T O R

D a f t a r i s i

D a e r a h o p e r a s i

T r a n s i s t o r

G a r i s b e b a n t r a n s i s t o r( l o a d l i n e )

k a r ak t e r i s t i kT r a n s i s t o r

i

D A F T A R I S I

• Karakteristik Transistor................................................................. 1

• Daerah Operasi Transistor............................................................. 3

Daerah Potong (Cutoff Region)....................................... 4 Daerah Saturasi (Saturation Region)............................

5 Daerah Aktif (Active Region)...........................................

6 Daerah

Breakdown................................................................7

• Garis Beban Transistor (Load Line)...........................................8

ii

K A R A K T E R I S T I K T R A N S I S T O R

Sebelum membahas karakteristik dan daerah kerja transistor, perlu disepakati terlebih dahulu beberapa simbol tegangan yang terdapat pada transistor. Rangkaian transistor memiliki tiga tipe tegangan. Ketiga tipe tegangan itu adalah : Sumber Tegangan Transistor : VBB dan VCC

Tegangan Terminal Transistor : VB, VC dan VE

Tegangan Lintas Persambungan : VBE, VCE, dan VCB

1

K A R A K T E R I S T I K T R A N S I S T O R

Karakteristik yang paling penting dari transistor adalah grafik Dioda Kolektor-Emiter, yang biasa dikenal dengan kurva tegangan-arus (V-I curve). Kurva ini menggambarkan arus kolektor (IC) dengan tegangan lintas persambungan Kolektor-Emiter (VCE) dimana harga-harga tersebut diukur dengan arus basis (IE) yang berbeda-beda.

Gambar Rangkaian Transistor Common Emiter untuk kurva Tegangan-Arus

2

D A E R A H O P E R A S I T R A N S I S T O R

Gambar Kurva Karakteristik Transistor

DAERAH POTONG( CUTOFF REGION )

DAERAH BREAKDOWNDAERAH SATURASI( SATURATION RAGION )

DAERAH AKTIF( ACTIVE REGION )

3

D A E R A H P O T O N G( C U T O F F R E G IO N )

Dioda Emiter diberi prategangan mundur. Akibatnya, tidak terjadi pergerakan elektron, sehingga arus Basis = 0. Demikian juga, arus Kolektor = 0, atau disebut (Arus Kolektor ke Emiter dengan harga arus Basis adalah 0)

4

D A E R A H S A T U R A S I ( S A T U R A T I O N R A G I O N )

Dioda Emiter diberi prategangan maju. Dioda Kolektor juga diberi prategangan maju. Akibatnya, arus Kolektor IC akan mencapai harga maksimum, tanpa bergantung kepada arus Basis dan . Hal ini, menyebabkan Transistor menjadi komponen yang tidak dapat dikendalikan. Untuk menghindari daerah ini, Dioda Kolektor harus diberi prategangan mundur, dengan tegangan melebihi VCE(sat) yaitu tegangan yang menyebabkan Dioda Kolektor saturasi.

5

D A E R A H A K T I F( A C T I V E R E G I O N )

Dioda Emiter diberi prategangan maju. Dioda Kolektor diberi prategangan mundur. Terjadi sifat-sifat yang diinginkan, dimana :

atau dan

atau Sebagaimana penjelasan pada bagian sebelumnya. Trasistor menjadi komponen yang dapat dikendalikan.

6

D A E R A H B R E A K D O W N

Dioda Kolektor diberi prategangan mundur yang melebihi tegangan Breakdownnya BVCEO (tegangan breakdown dimana tegangan Kolektor ke Emiter saat Arus Basis adalah nol). Sehingga arus Kolektor IC melebihi spesifikasi yang dibolehkan. Transistor dapat mengalami kerusakan.

7

G A R I S B E B A N T R A N S I S T O R( L O A D L I N E )

Garis Beban (load line) dapat digambarkan pada kurva karakteristik (Kurva Dioda Kolektor) untuk memberikan pandangan yang lebih banyak mengenai Transistor bekerja dan daerah operasinya. Pendekatan pembuatan Grafik Beban Transistor sama dengan pembuatan Grafik Beban pada Dioda.

Jika terdapat sebuah rangkaian Transistor Common Emiter seperti pada gambar di bawah ini,

Gambar rangkaian Common Emiter

8

G A R I S B E B A N T R A N S I S T O R( L O A D L I N E )

maka dapat diturunkan persamaan pada putaran outputnya, yaitu :

Jika diasumsikan bahwa RE = 0, maka : , atau

Pada persamaan Garis Beban dari Transistor, akan terdapat dua buah titik penting, yaitu titik saturasi dan titik potong. Jika VCE = 0, maka akan dapat titik saturasi pada :

9

Sedangkan jika IC = 0, maka akan diketahui titik potongnya pada :

Dari kedua titik tersebut, jika saling dihubungkan, akan didapat Garis Beban sebagaimana tampak pada gambar di bawah ini. Pada gambar tersebut, bahwa Garis Beban akan memotong salah satu titik dari IB pada daerah aktif. Titik potong inilah yang merupakan Titik Operasi dari Transistor.

G A R I S B E B A N T R A N S I S T O R( L O A D L I N E )

10

T E R I M A K A S I H