4 Sifat penting pada transistor

Artikel ini akan memperkenalkan apa sebenarnya transistor itu dan sifta serta fungsinya yang terperinci. Transistor adalah sejenis perangkat semikonduktor padat, yang memiliki banyak fungsi, seperti mendeteksi, memperbaiki, memperkuat, mengganti, menstabilkan tegangan, memodulasi sinyal dan sebagainya. Sebagai saklar arus variabel, transistor dapat mengontrol arus keluaran berdasarkan tegangan masukan. Tidak seperti sakelar mekanis umum (seperti relai dan sakelar), transistor menggunakan sinyal telekomunikasi untuk mengontrol sakelar hidup dan mati, dan kecepatan peralihannya bisa sangat cepat, yang dapat mencapai lebih dari 100 GHz di laboratorium.

Apa itu Transistor?

Transistor adalah komponen dalam perangkat elektronik yang mengontrol dan memperkuat aliran listrik di perangkat dan dianggap salah satu penemuan paling penting dalam pengembangan elektronik modern. Sifat-sifat transistor penting yang mempengaruhi bagaimana transistor beroperasi termasuk gain transistor, struktur, dan polaritas, serta bahan penyusun. Sifat transistor dapat bervariasi sesuai dengan rencana penggunaan transistor.

Transistor berguna karena mereka dapat menggunakan sejumlah kecil listrik sebagai sinyal untuk mengontrol aliran dalam jumlah yang jauh lebih besar. Kemampuan transistor untuk melakukan ini disebut gain transistor, yang diukur sebagai rasio output transistor yang dihasilkan dengan input yang dibutuhkan untuk menghasilkan output tersebut. Semakin tinggi output relatif terhadap input, semakin tinggi gain-nya. Rasio ini dapat diukur dalam dalam istilah senergi listrik, tegangan, atau arus. Gain menurun saat frekuensi operasi meningkat.

Sifat transistor

Sifat transistor bervariasi sesuai dengan komposisi transistor. Bahan yang umum digunakan termasuk semikonduktor silikon, germanium, dan gallium arsenida (GaAs). Gallium arsenida sering digunakan untuk transistor yang beroperasi pada frekuensi tinggi karena mobilitas elektron, kecepatan di mana elektron bergerak melalui bahan semikonduktor, lebih tinggi. Hal ini juga dapat dengan aman beroperasi pada suhu yang lebih tinggi dalam transistor silikon atau germanium. Silikon memiliki mobilitas elektron lebih rendah dari bahan transistor lainnya, tetapi umumnya digunakan karena silikon murah dan dapat beroperasi pada suhu yang lebih tinggi dari germanium.

Salah satu sifat transistor yang paling penting adalah desain transistor. Bipolar junction transistor (BJT) memiliki tiga terminal yang disebut basis, kolektor, dan emitor, dengan basis yang terletak di antara kolektor dan emitor. Sejumlah kecil listrik bergerak dari basis ke emitor, dan perubahan kecil dalam tegangan menyebabkan perubahan yang jauh lebih besar pada aliran listrik antara lapisan emitor dan kolektor. BJT disebut bipolar karena mereka menggunakan elektron bermuatan negatif dan hole bermuatan positif elektron sebagai pembawa muatan.

Dalam transistor efek medan (FET), hanya satu jenis pembawa muatan yang digunakan. Setiap FET memiliki tiga lapisan semikonduktor yang disebut saluran gerbang(gate), drain atau cerat, dan sumber (source), yang analog dengan masing-masing dengan basis, kolektor, dan emitor pada BJT. Kebanyakan FET juga memiliki terminal keempat disebut sebagai badan, dasar, atau substrat. Apakah FET menggunakan elektron atau lubang elektron untuk membawa muatan tergantung pada komposisi lapisan semikonduktor yang berbeda.

Setiap terminal semikonduktor pada transistor dapat memiliki polaritas positif atau negatif, tergantung pada zat apa yang digunakan dalam bahan semikonduktor utama transistor dan bagaimana mereka diolah. Dalam N-type doping, pengotor kecil arsenik atau fosfor ditambahkan. Setiap atom dopan memiliki lima elektron di kulit terluarnya. Kulit terluar setiap atom silikon hanya memiliki empat elektron, dan sehingga setiap atom arsenik atau fosfor memberikan kelebihan elektron yang dapat bergerak melalui semikonduktor, memberikan muatan negatif. Dalam P-type doping, galium atau boron, yang keduanya memiliki tiga elektron di kulit terluarnya, yang digunakan sebagai pengganti. Hal ini memberikan elektron keempat di kulit terluar dari atom silikon tidak ada ikatan dengan, memproduksi sesuai pembawa muatan positif disebut lubang elektron ke mana elektron dapat bergerak.

Transistor juga diklasifikasikan menurut polaritas komponen mereka. Dalam NPN transistor, terminal-tengah basis di BJT, gerbang pada FET-memiliki polaritas positif, sementara dua lapisan untuk kedua sisi itu negatif. Dalam transistor PNP, sebaliknya yang terjadi.

Parameter Utama Transistor

Parameter utama transistor meliputi faktor penguatan arus, daya disipasi, frekuensi karakteristik, arus kolektor maksimum, tegangan balik maksimum, arus balik dan sebagainya.

Faktor Amplifikasi Arus DC.

Faktor amplifikasi arus DC, juga disebut faktor amplifikasi arus statis atau faktor amplifikasi DC, mengacu pada rasio IC arus kolektor transistor terhadap arus basis IB, yang biasanya dinyatakan dengan hFE atau β, ketika input sinyal statis tidak berubah.

Faktor Amplifikasi Arus AC.

Faktor amplifikasi arus AC, juga disebut faktor amplifikasi AC dan faktor amplifikasi arus dinamis, mengacu pada rasio IC ke IB dalam keadaan AC, yang biasanya dinyatakan dengan hfe atau β. hfe dan β terkait erat tetapi juga berbeda. Kedua parameter tersebut dekat pada frekuensi rendah dan memiliki beberapa perbedaan pada frekuensi tinggi.

Daya Pembuangan.

Daya pembuangan, juga dikenal sebagai daya disipasi maksimum yang diijinkan dari kolektor —- PCM, mengacu pada daya disipasi maksimum kolektor ketika parameter transistor tidak melebihi nilai yang diijinkan yang ditentukan.

Daya disipasi terkait erat dengan sambungan maksimum yang diijinkan dan arus kolektor transistor. Konsumsi daya sebenarnya dari transistor tidak boleh melebihi nilai PCM ketika digunakan jika tidak transistor akan rusak karena kelebihan beban.

Transistor yang disipasi daya PCM kurang dari 1W biasanya disebut transistor daya rendah, yang sama atau lebih besar dari 1W, transistor kurang dari 5W disebut transistor daya tengah, dan transistor yang PCM-nya sama atau lebih besar dari 5W disebut transistor daya tinggi.

Frekuensi Karakteristik (fT).

Ketika frekuensi operasi transistor melebihi frekuensi cutoff fβ atau fα, maka faktor amplifikasi arus β akan berkurang dengan bertambahnya frekuensi. Frekuensi karakteristik adalah frekuensi transistor di mana nilai β dikurangi menjadi 1.

Transistor yang frekuensi karakteristiknya kurang dari atau sama dengan 3MHZ biasanya disebut transistor frekuensi rendah, transistor dengan fT lebih besar dari atau sama dengan 30MHZ disebut transistor frekuensi tinggi, transistor dengan fT lebih besar dari 3MHZ dan transistor kurang dari 30MHZ disebut transistor perantara transistor frekuensi.

Frekuensi Maksimum (fM).

Frekuensi osilasi maksimum adalah frekuensi penguatan daya transistor menjadi.

Secara umum, frekuensi osilasi maksimum transistor frekuensi tinggi lebih rendah dari frekuensi cutoff basis umum fα, sedangkan frekuensi karakteristik fT lebih tinggi daripada frekuensi cutoff basis umum fα dan lebih rendah dari frekuensi cutoff kolektor umum fβ.

Arus Kolektor Maksimum (ICM).

Arus kolektor maksimum (ICM) adalah arus maksimum yang diperbolehkan melalui kolektor transistor. Ketika arus kolektor IC transistor melebihi ICM, nilai β transistor akan berubah secara nyata, yang akan mempengaruhi operasi normalnya dan bahkan menyebabkan kerusakan.

Tegangan Terbalik Maksimum.

Tegangan balik maksimum adalah tegangan operasi maksimum yang dapat diterapkan transistor saat sedang beroperasi. Ini termasuk tegangan kerusakan balik kolektor-emitor, tegangan kerusakan balik kolektor-basis dan tegangan kerusakan balik basis-emitor.

Baca Juga

© 2022 Sridianti.com