Transistor

TRANSISTOR

STANDAR KOMPETENSI

Kemampuan menyerap pengetahuan dan mengkomunikasikan  serta menerapkan hal-hal yang berkaitan dengan arus listrik dalam kehidupan sehari-hari
KOMPETENSI DASAR
Kemampuan mengidentifikasi komponen elektronika dan kegunaanya
INDIKATOR PEMBELAJARAN
1. Menjelaskan nama-nama komponen elektronika
2. Mengidentifikasi komponen elektronika
3. Menganalisis satuan ukuran yang terdapat pada komponen elektronika
4. Mendeskripsikan pemanfaatan komponen dalam praktik
TUJUAN PEMBELAJARAN
1. Peserta didik dapat menyebutkan macam-macam Transistor, satuan dan fungsinya
2. Peserta didik dapat menjelaskan prinsip kerja Transistor

3. Pesrta didik dapat menyebutkan bahan-bahan yang digunakan pembuatan Transistor

4. Peserta Didik dapat menggambarkan simbol Transistor

5. Peserta didik dapat menguji kondisi Transistor dengan alat ukur yang tepat.
6. Peserta didik dapat mengetahui aplikasi Transistor dalam rangkaian

TRANSISTOR

A. Pengertian 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).
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.

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.
Transistor memiliki 3 kaki yaitu :
1.EMITOR (E)
2.BASIS (B)
3.COLECTOR (C)
Simbol Transistor

B .Fungsi Transistor
1.Sebagai penguat arus, tegangan dan daya (AC dan DC)
2. Seabagai Relay

sumber animasi : http://www.bannerengineering.com/training/images/SS_RELAY_F.swf
2.Sebagai penyearah
3.Sebagai mixer
4.Sebagai osilator
5.Sebagai switch

sumber animasi : http://c8051.leongkj.net/learning_object/general_transistor_as_switch.swf
C. Jenis-jenis Transistor
1.Materi semikonduktor: Germanium, Silikon, Gallium Arsenide
2.Kemasan fisik: Through Hole Metal, Through Hole Plastic, Surface Mount, IC, dan lain-lain
3.Tipe: UJT, BJT, JFET, IGFET (MOSFET), IGBT, HBT, MISFET, VMOSFET, MESFET, HEMT, SCR serta pengembangan dari transistor yaitu IC (Integrated Circuit) dan lain-lain.
4.Polaritas: NPN atau N-channel, PNP atau P-channel
5.Maximum kapasitas daya: Low Power, Medium Power, High Power
6.Maximum frekwensi kerja: Low, Medium, atau High Frequency, RF transistor, Microwave, dan lain-lain
7.Aplikasi: Amplifier, Saklar, General Purpose, Audio, Tegangan Tinggi, dan lain-lain 

D. Prinsip Kerja Transistor
untuk memudahkan anda mengerti ada baiknya terlebih dahulu anda membaca postingan mengenai cara kerja Dioda

Gambar diatas merupakan bahan P-N-P yang disusun sehingga membentuk transistor, bagaimana arus dapat mengalir dari Emitter menuju Collector?

pada gambar diatas kita memberi tegangan pada kaki emitter dan basis, pada kaki emitter (Tipe-P kiri) sekarang lebih positif sedangkan pada basis (tipe-N) bersifat negatif, oleh karena itu hole/ mayoritas carrier pada tipe P ditarik ke arah tipe N, dikarenakan tipe kaki basis lebih negatif dan sebaliknya elektron di tipe-N ditarik kearah tipe P, oleh sebab itu terjadilah aliran arus listrik yaitu aliran hole dari P ke N (Forward bias), dan jika kita perhatikan daerah deplesi menyempit sehingga mayoritas carrier dapat mengalir dengan mudah

  

Selanjutnya marilah kita perhatikan gambar disamping ini pada tipe N dan tipe P (kanan) diberi tegangan sehingga kaki Basis positif sedangkan kaki Collector negatif, keadaan tersebut menyebabkan mayoritas carrier (elektron) tidak dapat mengalir dikarenakan daerah deplesi yang melebar sehingga menghalangi carrier mayoritas (elektron) , karena kaki Collector bersifat negatif maka hole (minoritas carrier) pada tipe N akan ditarik ke daerah P sehingga menyebabkan aliran minoritas carrier (hole) dari N ke P kanan. Yang menjadi masalah adalah minoritas carrier pada tipe-N terlalu sedikit untuk menyebabkan aliran kontiniu, untuk itu maka keadaan 1 dan 2 dikombinasikan dan menjadi gambar dibawah ini
Minoritas carrier (hole) pada tipe N disuplai oleh mayoritas carrier (hole) pada tipe P kiri, sehingga terjadilah aliran arus dari emiiter menuju Collector, tapi perlu kita perhatikan bahwa ada juga sedikit arus yang mengalir menuju kaki basis yang disebut arus basis.
Oleh karena itu dapat dituliskan
IE=IB+IC

Analogi
Bagaimana transistor bekerja
Arus akan mengalir dari colector menuju Emitor apabila kaki basis diberikan arus atau tegangan. Sedikit saja arus atau tegangan kita berikan ke kaki basis, maka arus yang besar akan mengalir dari Colector ke Emitor. Perbandingan arus colektor yang mengalir ke Emitor dan arus basis yang diberikan dinamakan penguatan atau Gain.
Variasi arus basis yang diberikan juga akan mengakibatkan variasi besarnya arus yang mengalir di colector ke Emitor. Prinsip inilah yang digunakan untuk membentuk sebuah Amplifier yang handal.
Arus kecil dari suara penyanyi yang masuk ke microfon berubah menjadi suara yang besar menggelegar di sepeaker panggung, inilah contoh penggunaanya.
Analogi Transistor dengan tandon air, pipa paralon, kran dan kolam ikan

Gb Pak de lagi buka kran ( model kran tahun 2024)
Ibaratkan kita akan mengisi kolam ikan dengan air dari tandon air. Air akan kita alirkan dari tandon menuju kolam melalui pipa dan kran air.Tandon air adalah collector, kran air adalah kaki basis, dan kolam adalah kaki emitor. Sedang pipa paralon sebagai apanya?…..tepat , sebagai kawat2 penghantar di 3 kaki transistor.
Air akan mengalir dari tandon ke kolam ketika kita membuka kran. Membuka kran dianalogikan dengan memberi tegangan/arus ke basis. Semakin besar kita membuka kran akan semakin deras air mengalir dari tandon menuju kolam. Jika kran dibuka penuh maka air mengalir dengan kekuatan penuh, sedang kran kita tutup penuh air akan berhenti total /tersumbat. Variasi besarnya membuka kran akan menghasilkan aliran yg bervariasi seirama dengan irama bukaan kran.
Demikian juga varasi tegangan/arus di kaki basis akan menghasilkan variasi arus yang mengalir dari calector ke emitor.
Analogi 2
Transistor
Cara (Prinsip) kerja transistor bisa digambarkan sebagai pengaturan aliran air sbb:

keran air perumpamaan sebuah Transistor
Dari gambar diatas kita bisa lihat :
•Sumber air dari titik C akan mengalir ke titik E  jika dari B diberi sedikit aliran air untuk membuka keran.
•Aliran air dari C ke E merupakan kelipatan aliran air B misalkan saja aliran C ke E  10 x lipat aliran B . misalnya dari B kita aliri 1 liter/detik maka dari C ke E akan mengalir 10 liter/detik.jika kita aliri air dari B sebesar 100 liter/detik maka dari ke C ke E akan mengalir sebesar 1000 liter /detik. begitu seterusnya.
•Aliran C ke E ada batas masimumnya misal 10 000 liter /detik.
•Aliran C ke E akan  ”OFF” jika tdk ada aliran B yg membuka keran (kecuali ada kebocoran di b).
•Pada  saat aliran C ke E  maksimum (10000 liter /detik)  ini disebut “ON”  atau saturasi.

E.Cara Mengetahui Kaki Transistor
Transistor memiliki tiga buah kaki, yaitu Basis, Colector dan Emiter. Ketiga kaki tersebut dapat ditentukan menggunakan Ohmmeter/Multimeter.

1.Mencari Kaki Basis
Atur multimeter pada pengukuran ohmmeter X100 atau X10
Lakukan pengukuran seperti gambar dibawah ini.
 
Gambar Cara menentukan kaki basis transistor
Perhatikan penunjukkan pergerakan jarum. Apabila jarum bergerak ke kanan dengan posisi probe yang satu tetap pada kaki 1 dan probe lainnya pada kaki 2 dan kaki 3 berarti kaki 1 adalah Basis transistor. Jika probe positif yang berada pada kaki 1 berarti transistor tersebut berjenis PNP, sebaliknya jika probe negatif berada pada kaki 1 berarti transistor tersebut berjenis NPN
2.Mencari Kaki Colector dan Emitter
1.Atur multimeter pada skala X 1K atau X 10K
2.Misal: transistor berjenis NPN
3.Lakukan pengukuran seperti gambar dibawah ini.
4.Perhatikan penunjukkan jarum, apabila jarum bergerak ke kanan maka kaki 2 (pada probe positif) adalah emitter dan kaki 3 (pada posisi probe negatif) adalah Colector (Gbr 2a dan 2b). Atau Jika dipasang kebalikkannya (probe positif pada kaki 3 dan probe negatif pada kaki 2) dan jarum tidak bergerak, maka kaki 3 adalah emitter dan kaki 2 adalah Colector (Gbr 2c). Untuk transistor jenis PNP dapat dilakukan seperti dibawah ini (gambar 3) dan hasilnya kebalikan dari transistor jenis NPN (Gbr 3a dan 3b).

F.Cara mengetest Kondisi Transistor
Menguji Transistor Jenis PNP dan NPN Menggunakan Multimeter
A.TRANSISTOR PNP
Langkah-langkah yang perlu kita perhatikan untuk menguji transistor jenis PNP menggunakan multimeter adalah sebagai berikut :
1.Putarlah saklar multimeter pada Ohm meter baik 1 x, 10 x, atau 1K
2.Pencolok yang merah ditempelkan pada kaki basis, sedangkan pencolok hitam pada kaki emitor. Bila jarum multimeter bergerak itu berarti transitor baik
3.Pencolok hitam dipindahkan pada kaki kolektor, bila jarum mulitmeter bergerak itu berarti transitor baik
B.TRANSISTOR NPN
Langkah-langkah yang perlu kita perhatikan untuk menguji transistor jenis NPN menggunakan multimeter adalah sebagai berikut :
1.Putarlah saklar multimeter pada Ohm meter baik 1 x, 10 x, atau 1K
2.Pencolok yang hitam ditempelkan pada kaki basis, sedangkan pencolok merah pada kaki emitor. Bila jarum multimeter bergerak itu berarti transitor baik
3.Pencolok merah dipindahkan pada kaki kolektor, bila jarum mulitmeter bergerak itu berarti transitor baik
O.Applikasi Transistor
1.Transistor sebagai penguat
2.Transistor sebagai saklar
3.Transistor sebagai timer

   

 

Daftar Pustaka
1.http://kit-electronic.blogspot.com/2012/11/fungsi-transistor-dan-cara-kerjanya.htmls
2.http://ranieoktasari101012.blogspot.com/2012/11/pengertian-transistor-komponen-dasar.html
3.http://www.meriwardana.com/2011/11/prinsip-kerja-transistor-transistor.html
4.http://kumpulanrangkaianelektronik.blogspot.com/search/label/Transistor
5.http://komponenelektronika.org/transistor-sebagai-saklar.htm
6.http://benbenquantum.blogspot.com/2012/08/prinsip-kerja-transistor-cara-kerja.html
7.http://nolsatunolsatu.wordpress.com/2011/01/03/prinsip-kerja-transistor/
8.http://bookmarks-maulid.blogspot.com/2013/02/cara-prinsip-kerja-transistor.html
9.http://www.meriwardanaku.com/2011/11/rangkaian-transistor-sebagai-timer.html
10. Candra,Arifianto.2010.Jago Elektronika Rangkain sistem otomatis. Elek media Komputindo
11. Syarifudin Uyuk.2010.Elektronika 1. Yudhistra
12. MGMP Klaten. 2010.LKS Elektronika 1,2,3.Klaten. Sinar Mandiri

SOAL & PEMBAHASANYA

1.Sebutkan nama ketiga kaki dari transistor
2.Jelaskan kegunaan dari transistor
3.Sebutkan bahan-bahan yang termasuk semikonduktor
4.Jelaskan Langkah-langkah menguji kondisi transistor jenis PNP
5.sebutkan jenis-jenis transistor berdasarkan polaritasnya

Pembahasan
Jawaban No 1
Pembahasan
Transistor memiliki 3 kaki yaitu :
1.EMITOR (E)
2.BASIS (B)
3.COLECTOR (C)

Jawaban No 2
Pembahasan
1.Sebagai penguat arus, tegangan dan daya (AC dan DC)
2.Sebagai penyearah
3.Sebagai mixer
4.Sebagai osilator
5.Sebagai switch
3.Sebutkan jenis-jenis dari transistor

Jawaban No 3
Bahan semikonduktor: Germanium, Silikon, Gallium Arsenide

Jawaban No 4
Menguji Transistor Jenis PNP
Langkah-langkah yang perlu kita perhatikan untuk menguji transistor jenis PNP menggunakan multimeter adalah sebagai berikut :
1.Putarlah saklar multimeter pada Ohm meter baik 1 x, 10 x, atau 1K
2.Pencolok yang merah ditempelkan pada kaki basis, sedangkan pencolok hitam pada kaki emitor. Bila jarum multimeter bergerak itu berarti transitor baik
3.Pencolok hitam dipindahkan pada kaki kolektor, bila jarum mulitmeter bergerak itu berarti transitor baik

Jawaban No 5
Jenis transistor berdasarkan polaritasnya :
Transistor NPN atau N-channel,dan transistor PNP atau P-channelbr />