Transistor: Pengertian, Fungsi, Simbol, Jenis, Cara Kerja

Transistor Adalah ? Pengertian dan Fungsi transistor beserta jenis dan gambar simbolnya☑️ Cara kerja transistor lengkap dengan contohnya☑️

Transistor merupakan komponen yang kerap ada pada berbagai rangkaian elektronik, baik yang sederhana ataupun yang kompleks. Bahan-bahan yang biasa digunakan untuk membuatnya yakni silicon, gallium, arsenide, dan germanium.

Guna memperdalam wawasan keilmuan anda mengenai perangkat yang satu ini, silahkan anda simak dengan baik ulasan materi yang mengupas apa itu transistor secara padat dan jelas.

Pengertian Transistor

Gambaran sederhanya, transistor memiliki peran seperti sebuah ‘kran’ yang dapat menyambung dan memutus arus listrik berdasarkan arus input (BJT) atau tegangan inputnya (FET).

Secara umum, transistor mempunyai 3 buah terminal yakni Basis (B), Emitor (E) dan Kolektor (C). Jika dilihat dari strukturnya, sebenarnya transistor merupakan penggabungan 2 buah diode yang disambungkan.

Tujuan penggunaan transistor pada rangkaian elektronika adalah untuk mendapatkan aliran listrik yang akurat dari sumber listrik sesuai dengan kebutuhan.

Contoh penggunaan transistor dapat kita temukan pada amplifier, komputer, laptop. ponsel, dan semua alat elektronik modern lainnya.

Transistor merupakan salah satu komponen elektronika dengan berbagai kegunaan, diantaranya sebagai penguat, sirkuit pemutus, menstabilkan tegangan, memodulasi sebuah sinyal,  sebagai penyambung, dan masih banyak fungsi yang lainnya.

Berdasarkan sifatnya, transistor termasuk dalam peralatan yang bersifat semikonduktor. Sehingga alat ini mampu mengalirkan arus listrik dengan akurat.

Simbol Transistor

Dari gambar simbol transistor dapat dilihat bahwa sebuah transistor terdiri dari dua buah dioda PN yang saling terhubung. Perangkat ini memiliki tiga buah kaki atau sering disebut dengan terminal, yaitu emitor, basis dan kolektor.

Penggunaan perangkat ini memungkinkan user untuk mengontrol aliran arus listrik melalui satu saluran dengan memvariasikan intensitas arus yang jauh lebih kecil yang mengalir melalui saluran lainnya.

Pada transistor NPN, tegangan positif diberikan ke terminal kolektor untuk menghasilkan aliran arus dari kolektor ke emitor. Dalam transistor PNP, tegangan positif diberikan ke terminal emitor untuk menghasilkan aliran arus dari emitor ke kolektor.

Transistor dibagi menjadi dua kategori utama yaitu transistor bipolar (BJT) dan transistor efek medan (FET). Penjelasannya akan kami ulas pada artikel ini.

Fungsi Transistor

Fungsi transistor yang utama adalah sebagai penguat sinyal, pemutus dan penyambung arus (switching), menstabilkan tegangan dan juga modulasi sinyal pada rangkaian elektronika.

Sedangkan fungsi tiga kaki pada transistor diantaranya sebagai berikut: Basis  berfungsi mengatur gerakan elektron dari emitor yang keluar dari tep/kaki kolektor, Emitor bertugas untuk menimbulkan aliran elektron sedangkan Kolektor berfungsi untuk menyalurkan elektron-elektron tersebut keluar dari transistor.

Adapun detail dari fungsi transistor akan kami ulas pada point point dibawah ini :

• Penguat Sinyal/ Arus

Salah satu fungsi transistor yaitu untuk menguatkan arus listrik yang masuk pada sebuah rangkaian elektronika. Dengan demikian, transistor bisa dimanfaatkan sebagai sebuah rangkaian power supply.

Dengan menggunakan tegangan yang telah diatur sedemikian rupa transistor bisa dimanfaatkan, maka arus perlu dibiaskan dengan tegangan yang konstan.

Transistor juga memainkan peran penting dalam memperkuat sinyal elektronik. Misalnya, dalam aplikasi radio, seperti penerima FM.

Saat sinyal listrik yang diterima mengalami penurunan karena gangguan, amplifikasi diperlukan untuk memberikan keluaran yang dapat didengar. Transistor menyediakan amplifikasi ini dengan meningkatkan kekuatan sinyal.

• Pemutus dan Penyambung Arus

Transistor adalah salah satu alat yang bisa digunakan sebagai sebuah saklar. Kinerja transistor sebagai saklar yakni dengan mengatur bias hingga jenuh, sehingga diperoleh hubungan yang singkat antara emitor dengan kaki konektor.

Transistor dapat bertindak sebagai sakelar atau gerbang untuk membuka dan menutup sinyal elektronik. Hal ini membuat sebuah sirkuit akan terus menyala jika arus mengalir dan dimatikan jika tidak diperlukan.

• Modulasi Sinyal

Penggunaan transistor pada sebuah smartphone memiliki fungsi utama yakni sebagai penguat sinyal/ modulasi sinyal yang dapat ditangkap oleh sebuah perangkat seluler.

Selain itu, transistor juga menyimpan data dan arus listrik pada rangkaian listrik sebuah smartphone.

Transistor digunakan dalam rangkaian switching kompleks yang terdiri dari semua sistem telekomunikasi modern.

Sirkuit juga menawarkan kecepatan switching yang sangat tinggi, seperti ratusan gigahertz atau lebih dari 100 miliar siklus hidup dan mati per detik.

Transistor dapat digabungkan untuk membentuk gerbang logika, yang membandingkan beberapa arus input untuk memberikan output yang berbeda.

• Menstabilkan Tegangan

Fungsi transistor beikutnya adalah sebagai alat pengstabil tegangan yang diterima tiap tiap komponen suatu rangkaian elektronika. Dengan adanya transistor, tegangan yang berasal dari sumbernya dapat tersalurkan secara akurat sesuai kebutuhan.

Umumnya transistor memiliki 3-4 terminal. Dalam BJT, mereka disebut basis, kolektor, dan emitor. Dalam FET, mereka disebut gerbang, sumber, dan tiriskan.

Arus kecil yang diterapkan ke terminal basis atau gerbang dapat mengontrol arus yang jauh lebih besar antara dua terminal lainnya.

Berbagai konfigurasi dimungkinkan, dengan beberapa memberikan penguatan tegangan dan yang lainnya menyediakan penguatan arus.

• Elemen Dasar IC

Dalam jumlah kecil, transistor digunakan untuk membuat sakelar elektronik sederhana. Transistor merupakan elemen dasar dalam sirkuit terpadu (IC), yang terdiri dari sejumlah besar transistor yang saling berhubungan dengan sirkuit dan dimasukkan ke dalam microchip silikon tunggal.

• Komponen Mikroprocessor

Dalam jumlah besar, transistor digunakan untuk membuat mikroprosesor di mana jutaan transistor disematkan ke dalam satu IC.

Transistor juga berperan sebagai penggerak chip memori komputer dan perangkat penyimpanan memori untuk pemutar MP3, smartphone, kamera, dan game elektronik.

Selain beberapa fungsi utama transistor diatas, ternyata transistor juga digunakan untuk frekuensi rendah maupun aplikasi daya tinggi.

Pada frekuensi rendah seperti inverter, catu daya yang mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah. Sedangkan pada aplikasi frekuensi tinggi, transistor juga sering digunakan pada rangkaian osilator yang berfungsi untuk menghasilkan sinyal radio.

Jenis Transistor

a. Transistor Bipolar (BJT)

Transistor Bipolar yaitu salah satu transistor yang memiliki struktur dan prinsip kerja tertentu, yakni membutuhkan perpindahan muatan pembawanya yang mana merupakan elektron pada kutub negatif guna mengisi kekurangan pada elektron yang ada pada kutub positif. Jenis transistor yang satu ini sering disebut sebagai BJT, yaitu Bipolar Junction Transistor.

Transistor BJT juga dikelompokkan menjadi dua macam, yaitu:

• Transistor NPN

Transistor NPN merupakan jenis transistor yang terdiri dari dua semikonduktor tipe-n yang mengapit semikonduktor tipe-p.

Arus listrik yang dimiliki transistor npn tergolong kecil. Sedangkan tegangan positif yang ada pada terminal dasar yang digunakan sebagai pengendali tegangan dan arus listrik yang bersumber dari kolektor menuju emitor justru lebih besar.

• Transistor PNP

Transistor PNP merupakan jenis transistor yang terdiri dari daerah kolektor dan emitor yang didoping dengan material tipe-p dan daerah basis didoping dengan lapisan kecil material tipe-n

Transistor pnp memakai arus listrik yang kecil. Sedangkan pada tegangan negatif yang ada di terminal dasar digunakan untuk mengontrol tegangan dan aliran listrik dari emitor menuju kolektor lebih besar.

b. Field-Effect Transistor (FET)

Komponen yang satu ini juga disebut sebagai Transistor Efek Medan atau Unipolar. Jenis transistor ini memanfaatkan aliran listrik untuk mengontrol tingkat konduktifitas.

Dalam hal ini, medan listrik yang dimaksud yakni tegangan listrik di terminal G, yang mana berperan sebagai pengontrol tegangan dan aliran listrik dari terminal D menuju terminal S.

c. Single Electron Transistor

Single Electron Transistor (Transistor Elektron Tunggal) adalah transistor yang dapat merekam sinyal dengan satu atau sejumlah kecil elektron.

Dengan perkembangan teknologi etsa semikonduktor, integrasi sirkuit terpadu skala besar menjadi lebih tinggi dan lebih tinggi lagi dari nilai sebelumnya.

d. Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT)

Insulated Gate Bipolar Transistor (Transistor Bipolar Gerbang Terisolasi) merupakan transistor dengan keunggulan penggabungan teknologi Giant Transistor-GTR dan Power MOSFET.

Insulated Gate Bipolar Transistor Ini memiliki karakter yang flexibel untuk digunakan di berbagai aplikasi. IGBT juga mempunyai perangkat tiga terminal yakni gerbang, kolektor dan emitor.

e. Giant Transistor (GTR)

Giant transistor atau GTR adalah transistor sambungan bipolar (BJT) khusus untuk tegangan tinggi dan arus tinggi. Perangkat ini seringkali disebut dengan BJT daya. Transistor ini memiliki karakteristik switching yang baik, daya penggerak yang tinggi, tetapi sirkuit penggeraknya rumit.

Klasifikasi Transistor

• Berdasarkan Material

Mengacu pada bahan semikonduktor yang digunakan dalam transistor, transistor dibagi menjadi transistor silikon dan transistor germanium. Menurut polaritas transistor, transistor dapat dibagi menjadi transistor NPN germanium, transistor PNP germanium, transistor NPN silikon dan transistor PNP silikon.

• Berdasarkan Teknologi

Menurut struktur dan proses fabrikasinya, transistor dapat dibagi menjadi transistor difusif, transistor paduan, dan transistor planar.

• Berdasarkan Kapasitas

Menurut kapasitas saat ini, transistor dapat dibagi menjadi transistor daya rendah, transistor daya sedang dan transistor daya tinggi.

• Berdasarkan Frekuensi Operasi

Menurut frekuensi operasi, transistor dapat dibagi menjadi transistor frekuensi rendah, transistor frekuensi tinggi dan transistor frekuensi ultra-tinggi.

• Berdasarkan Struktur Pengemasan

Menurut struktur pengemasan, transistor dapat dibagi menjadi transistor pengemasan logam, transistor pengemasan plastik, transistor pengemasan cangkang kaca, transistor pengemasan permukaan dan transistor pengemasan keramik, dll.

• Berdasarkan Kegunaan

Berdasarkan fungsi dan kegunaannya, transistor dapat dibedakan menjadi transistor penguat derau rendah, transistor penguat frekuensi menengah-tinggi, transistor switching, transistor Darlington.

Ada juga transistor tegangan balik tinggi, transistor band-stop, transistor redaman, transistor gelombang mikro, transistor optik dan transistor magnetik. transistor dan banyak jenis lainnya.

Cara Kerja Transistor

Secara umum, cara kerja transistor terletak pada kaki kaki yang dihubungkan pada rangkaian. Transistor bekerja sebagai penguat sinyal dan pengatur arus listrik yang mengalir melalui terminal.

Sebuah transistor memiliki 3 kaki basis yang dapat berperan sebagai penguat sinyal saat output listrik yang dikontrol menghasilkan daya yang lebih besar dari inputannya.

Namun terdapat banyak sekali jenis jenis transistor sehingga cara kerjanya pun berbeda tiap jenis jenisnya. Dibawah ini bisa anda simak ulasan cara kerja transistor sesuai dengan jenisnya:

• Pada Field-Effect Transistor (FET)

Pada transistor FET, pembawa muatan yang digunakan hanya satu jenis. Hal tersebut bergantung pada jenis dari FETnya. Dalam transistor ini, listrik mengalir melalui sebuah kenal konduksi yang cukup sempit serta dengan menggunakan depletion zone pada bagian sisinya.

• Pada Transistor Bipolar (BJT)

Cara kerja transistor BJT yaitu sebagai pembawa sebuah arus atau muatan listrik yang mana menggunakan 2 buah polaritas pada kanal konduksi pokoknya. Dalam hal ini, aliran listrik wajib melalui sebuah lapisan atau daerah pembatas (depletizon). Tingkat ketebalan pada daerah tersebut dapat disetting dengan menggunakan kecepatan yang tinggi.

• Pada Daerah Potong (cut off)

Diberikan sebuah diode emitter pada bagian diode emitter. Sehingga menyebabkan tidak adanya pergerakan elektron. Dengan demikian, didapatkan arus pokok IB = 0. Hal tersebut juga terjadi pada ICEO yang merupakan pengumpul arus menuju emitter, sehingga diperoleh IC = 0.

Dalam hal ini, karakteristik transistor bagian kaki basis diharuskan lebih negatif dibandingkan dengan emitter, khususnya pada transistor dengan jenis NPN. Sedangkan pada tipe PNP, arus utamanya justru diharuskan jauh lebih positif dibandingkan dengan kolektornya.

• Pada Daerah Saturasi

Pada bagian diode emitter diberikan sebuah prategangan maju, pun demikian dengan diode kolektor. Hal tersebut menyebabkan IC dan arus kolektor akan sampai pada harga yang maksimum. Bahkan tanpa harus bergantung pada IB, βdc, dan pada arus basis. Dengan demikian, menjadikan transistor menjadi sebuah komponen yang tak bisa dikontrol.

Dalam hal ini, tegangan yang diberikan melebihi dari VCE, sehingga menyebabkan saturasi pada diode kolektor. Pada bagian kaki basis daerah ini wajib lebih positif dibandingkan emitter pada transistor tipe NPN, sedangkan untuk tipe PNP berlaku sebaliknya, yakni arus basis wajib lebih negatif dibandingkan dengan kolektornya.

Itulah kumpulan informasi terkait transistor mulai dari pengertian, jenis, cara kerja, cara pengukuran hingga fungsi transistor yang bisa Wikielektronika.com paparkan. Semoga bisa bermanfaat untuk teman teman semuanya.