Apa itu Transistor?

Transistor adalah perangkat semikonduktor yang mentransfer sinyal lemah dari rangkaian resistansi rendah ke rangkaian resistansi tinggi. Kata trans berarti properti transfer dan istor berarti properti perlawanan yang ditawarkan ke persimpangan. Dengan kata lain, itu adalah perangkat switching yang mengatur dan memperkuat sinyal listrik seperti tegangan atau arus.

Transistor terdiri dari dua dioda PN yang dihubungkan secara back to back. Ini memiliki tiga terminal yaitu emitor, basis dan kolektor. Basis adalah bagian tengah yang tersusun dari lapisan tipis. Bagian kanan dioda disebut dioda emitor dan bagian kiri disebut dioda kolektor-basis.

Nama-nama ini diberikan sesuai terminal umum transistor. Persimpangan berbasis emitor dari transistor terhubung ke bias maju dan pertemuan basis kolektor terhubung dalam bias balik yang menawarkan resistansi tinggi.

Ada dua jenis transistor yaitu transistor NPN dan transistor PNP. Transistor yang memiliki dua blok material semikonduktor tipe-n dan satu blok material semikonduktor tipe-P dikenal dengan transistor NPN. Begitu pula jika material tersebut memiliki satu lapis material tipe N dan dua lapis material tipe P maka disebut transistor PNP. Simbol NPN dan PNP ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Panah dalam simbol menunjukkan arah aliran arus konvensional di emitor dengan bias maju diterapkan ke persimpangan basis-emitor. Satu-satunya perbedaan antara transistor NPN dan PNP terletak pada arah arus.

Transistor memiliki tiga terminal yaitu, emitor, kolektor dan basis. Terminal dioda dijelaskan secara rinci di bawah ini.

Emitter (Emitor) – Bagian yang memasok sebagian besar pembawa muatan mayoritas disebut emitor. Emitor selalu terhubung dengan bias maju sehubungan dengan basis sehingga memasok pembawa muatan mayoritas ke basis. Persimpangan basis-emitor menyuntikkan sejumlah besar pembawa muatan mayoritas ke dalam basis karena sangat terkotori dan berukuran sedang.

Collector (Kolektor) – Bagian yang mengumpulkan sebagian besar pembawa muatan mayoritas yang dipasok oleh emitor disebut kolektor. Persimpangan basis kolektor selalu dalam bias terbalik. Fungsi utamanya adalah untuk menghilangkan muatan mayoritas dari persimpangannya dengan pangkalan. Bagian kolektor transistor dikotori sedang, tetapi ukurannya lebih besar sehingga dapat mengumpulkan sebagian besar pembawa muatan yang disuplai oleh emitor.

Base (Basis) – Bagian tengah transistor dikenal sebagai basis. Basis membentuk dua sirkuit, sirkuit input dengan emitor dan sirkuit output dengan kolektor. Sirkuit basis-emitor dalam bias maju dan menawarkan resistansi rendah ke sirkuit. Persimpangan basis kolektor berada dalam bias balik dan menawarkan resistansi yang lebih tinggi ke rangkaian. Basis transistor dikotori ringan dan sangat tipis karena transistor menawarkan pembawa muatan mayoritas ke basis.

Biasanya, silikon digunakan untuk membuat transistor karena peringkat tegangannya yang tinggi, arus yang lebih besar, dan sensitivitas suhu yang lebih rendah. Bagian basis-emitor yang dipertahankan dalam bias maju merupakan arus basis yang mengalir melalui daerah basis. Besarnya arus basis sangat kecil. Arus basis menyebabkan elektron berpindah ke daerah kolektor atau membuat lubang di daerah basis.

Basis transistor sangat tipis dan sedikit dikotori karena memiliki jumlah elektron yang lebih sedikit dibandingkan dengan emitor. Sedikit elektron dari emitor digabungkan dengan lubang daerah basis dan elektron yang tersisa dipindahkan ke daerah kolektor dan membentuk arus kolektor. Jadi kita dapat mengatakan bahwa arus kolektor besar diperoleh dengan memvariasikan daerah basis.

Ketika persimpangan emitor dalam bias maju dan pertemuan kolektor dalam bias balik, maka dikatakan berada di wilayah aktif. Transistor memiliki dua persimpangan yang bias dengan cara yang berbeda.

FR – Dalam hal ini, persimpangan basis-emitor dihubungkan dengan bias maju dan persimpangan basis-kolektor dihubungkan dalam bias balik. Transistor berada di wilayah aktif dan arus kolektor bergantung pada arus emitor. Transistor, yang beroperasi di wilayah ini digunakan untuk amplifikasi.

FF – Dalam kondisi ini, kedua junction berada dalam bias maju. Transistor dalam keadaan jenuh dan arus kolektor menjadi tidak tergantung pada arus basis. Transistor bertindak seperti sakelar tertutup.

RR – Kedua arus dalam bias balik. Emitor tidak memasok pembawa muatan mayoritas ke basis dan arus pembawa tidak dikumpulkan oleh kolektor. Dengan demikian transistor bertindak seperti sakelar tertutup.