Pengetahuan Tentang Transistor

Apa itu Transistor? Transistor adalah alat Semikonduktor yang memiliki beberapa fungsi diantaranya:
Transistor untuk penguat, sebagai saklar atau pemutus dan penyambung arus, penyetabil tegangan, modulasi sinyal dan lain-lain.

Transistor juga dapat berfungsi sebagai kran listrik, di mana berdasarkan arus masuk atau inputnya (BJT) ataupun tegangan inputnya (FET), yang memungkinkan pengaliran arus listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber arus listriknya.

Seperti yang kita ketahui transistor umum memiliki 3 (tiga) terminal yaitu Basis atau B Kolektro atau C dan Emitor atau E.

Tegangan yang 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 memiliki 2 jenis yaitu PNP dengan simbol seperti pada gambar berikut:


Simbol Transistor PNP

dan transistor type NPN dengan simbol seperti pada gambar berikut ini:

Simbol Transistor NPN

Transistor merupakan komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern yang berfungsi untuk rangkaian Analog dan rangkaian Digital.

Pada rangkaian Analog transistor sering digunakan sebagai penguat atau amplifier.
Rangkaian analog melingkupi:
  • Pengeras suara (Audio Amplifier
  • Penyetabil listrik (stabilisator)
  • Penguat sinyal radio (RF Amplifier)

Dan pada rangkaian digital transistor sering digunakan untuk saklar berkecepatan tinggi, beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai Logic Gate, memori dan fungsi rangkaian-rangkaian lainya.

Seperti yang dijelaskan diatas, transistor adalah alat semikonduktor, lalu bagaimana cara kerja semikundoktor?

Pada dasarnya transistor dan tabung vakum memiliki fungsi yang sama keduanya mengatur jumlah aliran dan arus listrik.

Untuk mempelajari cara kerja dari semikonduktor, kita ibaratkan misalnya sebuah gelas berisi air murni, jika kedalam air murni tersebut kita masukan sepasang konduktor dan diberikan tegangan DC tepat dibawah tegangan elektrolisis (sebelum air berubah menjadi hidrogen dan oksiden) maka tidak akan ada arus yang mengalir karena air murni tidak memiliki pembawa muatan, sehingga air murni dianggap sebagai isolator.

Tapi jika sedikit garam dimasukan kedalam air murni tersebut maka konduksi arus akan mulai mengalir karena sejumlah pembawa muatan bebas akan terbentuk, dan semakin banyak garam yang dimasukan maka tingkat konduksi akan semakin naik atau meningkat tapi tidak begitu banyak karena garam dapur itu sendiri adalah non konduktor atau isolator juga.

Silikon murni sendiri adalah sebuah isolator, namun apabila sedikit tercemar maka akan terjadi induksi, seperti kita tambahkan sedikit arsenik dengan proses yang dinamakan doping dalam jumlah yang kecil saja sehingga tidak mengacaukan tata letak dari kristal silikon, arsenik akan memberikan elektron bebas dan hasilnya memungkinkan terjadinya konduksi arus listrik, ini dikarenakan arsenik memiliki 5 buah atom di orbit bagian paling luar, sedangkan silikon sendiri hanya memiliki 4 atom.

Lalu bagaimana konduksi bisa terjadi?
Konduksi terjadi karena pembawa muatan bebas telah ditambahkan oleh kelebihan elektron dari arsenik tadi, pasti mulai tergambar dibenak anda.
Dalam kasus ini sebuah silikon tipe N atau Negatif, karena pembawa muatanya adalah elektron yang bermuatan negatif telah terbentuk.
Selain itu silikon dapat dicampur dengan boron untuk membuat semikonduktor tipe P atau Positif, karena boron hanya memiliki 3 elektron di orbit bagian paling luarnya, pembawa muatan yang baru disebut lubang atau Hole, sifatnya sama pembawa muatan positif dan akan terbentuk didalam tata letak kristal silikon.

Dalam tabung hampa pembawa muatan atau elektron akan dipancarkan oleh emisi thermionic dari sebuah katoda yang dipanaskan oleh kawat filamen karena itu tabung hampa tidak bisa membuat pembawa muatan positif atau Hole.

Dapat dilihat bahwa pembawa muatan yang bermuatan sama akan saling tolak menolak, sehingga terjadi gaya yang lain, pembawa-pembawa muatan ini akan teritribusi secara merata didalam materi semikonduktor, namun di dalam sebuah transistor bipolar atau disebut dioda junction di mana sebuah semikonduktor tipe P dan sebuah semikonduktor tipe N dibuat dalam satu keping silikon dan menimbulkan pembawa-pembawa muatan ini cenderung berpindah arah ke arah sambungan P-N tersebut karena tertarik oleh muatan yang berlawanan dari seberangnya.

Kenaikan dari jumlah pencemar atau kita sebut saja doping level akan meningkatkan konduktivitas dari materi semikonduktor, asalkan tata letak lristal silikon tetap dipertahankan, dalam sebuah transistor bipolar daerah terminal emiter memiliki jumlah doping yang lebih besar dibandingkan dengan terminal basis, rasio dari perbandingan antara doping emiter dan basis adalah satu dari banyak faktor yang menentukan sifat penguatan arus dari transistor tersebut.

Jumlah doping yang diperlukan sebuah semikonduktor adalah sangat kecil, dalam ukuran satu berbanding seratus juta, dan ini menjadi kunci dalam keberhasilan semikonduktor.

Dalam sebuah metal populasi pembawa muatan adalah sangat tinggi, satu pembawa muatan setiap atom dalam metal untuk mengubah metal menjadi isolator, pembawa muatan harus disapu dengan memasang suatu beda tegangan.

Dalam metal tegangan ini sangat tinggi bahkan jauh lebih tinggi dari yang mampu menghancurkannya, namun dalam sebuah semikonduktor hanya ada satu pembawa muatan dalam beberapa juta atom, jumlah tegangan yang diperlukan untuk menyapu pembawa muatan dalam sejumlah besar semikonduktor dapat dicapai dengan mudah, dengan kata lain, listrik didalam metal adalah inkompresible atau tidak bisa dimapatkan, seperti contohnya fluida.

Sedangkan dalam semikonduktor listrik bersifat seperti gas yang bisa dimampatkan jadi kesimpulannya adalah: semikonduktor dengan doping bisa diubah menjadi isolator sedangkan metal tidak bisa.

Gambaran diatas menjelaskan konduksi disebabkan oleh pembawa muatan, yaitu elektron atau lubang, namun dasarnya transistor bipolar adalah aksi kegiatan dari pembawa muatan tersebut untuk menyebrangi daerah depletion zone, depletion zone ini terbentuk karena transistor diberikan tegangan bias terbalik oleh tegangan yang diberikan diantara basis dan emiter.

Walaupun transistor terlihat seperti dibentuk dari dua dioda yang disambungkan, tapi transistor sendiri tidak bisa dibuat dengan menyambungkan dua dioda. Untuk membuat sebuah transistor bagian-bagiannya harus dibuat dari sepotong kristal silikon dengan daerah basis yang sangat tipis
Itulah sedikit pengetahuan tentang transistor semoga dengan adanya dasar pengetahuan kita kedepannya bisa membuat transistor sendiri.

Silahkan berkomentar dengan sopan dan tidak meninggalkan link aktip.

Terima Kasih.

EmoticonEmoticon