MAKALAH ELEKTRONIKA BIAS TRANSISTOR
MAKALAH
ELEKTRONIKA
BIAS TRANSISTOR
Oleh:
KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONAL
UNIVERSITAS
JENDERAL SOEDIRMAN
FAKULTAS
PERTANIAN
PURWOKERTO
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR............................................................................................ i
DAFTAR ISI........................................................................................................... ii
BAB I PENDAHULUAN
Ø Latar Belakang............................................................................................ 1
Ø Tujuan......................................................................................................... 1
BAB II PEMBAHASAN
·
Transistor..................................................................................................... 2
Junction Transistor....................................................................................... 2
Transistor Bias............................................................................................. 3
Transistor dengan Bias Forward-Reverse.................................................... 4
·
Bias transistor.............................................................................................. 7
Self Bias....................................................................................................... 7
Fixed Bias.................................................................................................... 7
Voltage Devider.......................................................................................... 8
Bias Emitter................................................................................................. 8
-
Bias Maju Basis Emiter.......................................................................... 9
-
Bias Emitter Stabil................................................................................. 9
BAB III PENUTUP
·
Kesimpulan................................................................................................ 10
DAFTAR PUSTAKA
BAB I
PENDAHULUAN
Ø Latar Belakang
Walter
H. Brattain dan John Bardeen pada akhir Desember 1947 di Bell Telephone
Laboratories berhasil menciptakan suatu komponen yang mempunyai sifat menguatkan
yaitu yang disebut dengan Transistor. Keuntungan komponen transistor ini
dibanding dengan pendahulunya, yakni tabung hampa, adalah ukuran fisiknya yang
sangat kecil dan ringan. Bahkan dengan teknologi sekarang ini ratusan ribu transistor
dapat dibuat dalam satu keping silikon. Disamping itu komponen semikonduktor
ini membutuhkan sumber daya yang kecil serta serta efesiensi yang tinggi.
Transistor adalah alat
semikonduktor yang
dipakai sebagai penguat,sebagai sirkuit
pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal
atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran
listrik, dimana berdasarkan arus inputnya
(BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat
dari sirkuit sumber listriknya. Pada
umumnya, transistor memiliki 3 terminal. Tegangan atau arusyang dipasang di satu terminalnya mengatur arus
yang lebih besar yang melalui 2 terminal lainnya. Transistor adalah
komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern.
Ø Tujuan Pembahasan Bias Transistor
Untuk meningkatkan pengetahuan mahasiswa-mahasiswi
dalam mempelajari bias transistor.
BAB II
PEMBAHASAN
·
Transistor
Transistor merupakan pengkombinasian dari bahan
semikonduktor. Daerah
kerja transistor (cut-off, aktif atau saturasi) ditentukan oleh bias yang
diberikan pada masing-masing junction :
1. Daerah aktif/daerah linear
- Junction base-emitter dibias maju (forward bias)
- Junction base-collector dibias mundur (reverse bias)
2. Daerah saturasi
- Junction base-emitter dibias maju (forward bias)
- Junction base-collector dibias maju (forward bias)
3. daerah cut-off
- Junction base-emitter dibias mundur (reverse bias)
- Junction base-collector dibias mundur (reverse bias)
Ada beberapa jenis transistor, antara lain :
1.
Junction
Transistor
Junction
transistor merupakan kombinasi
tiga lapis semikonduktor tidak murni dari tipe P dan tipe
- Transistor
P-N-P
- transistor
N-P-N.
Alloy Junction Ground Junction
 |
|||
 |
|||
Gambar 4.1 Jenis Junction Transistor
a. Ukurannya kecil
b. Pemakaian dayanya kecil (power consumption)
c. Lebih murah dan lebih realiable (dapat dipercaya)
2.
Transistor Tanpa Bias
Pada
gambar 3.4 a menunjukkan majority carrier
sebelum bergerak melewati junction.
Elekton bebas berdifusi melewati junction
yang mana menghasilkan dua lapisan penggosongan (gambar 3.4.b). Untuk setiap
lapisan penggosongan ini potensial barriernya sebesar kira-kira 0.7 V (untuk
silikon) pada suhu 25º C (untuk transistor germanium 0.3 V).
E B C
|
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
-- |
+ + + + + + + + + + + + |
- - - - - - - - - - -- - - - -- - - -- - - -
-- - |
N P N
(a)
E B C
|
|
|
+ - - - - - + - - - - + - - - - - + - - - -
- |
(b)
Gambar 4.2 Lapisan Penggosongan
3.
Transistor dengan Bias Forward-Reverse
a. Prinsip Kerja
Pada gambar 3.5 menunjukkan bahwa diode emitter
dibias forward dengan diode kolektor dibias reserve. Kondisi ini disebut Transistor Bias Forward-Reserve (FR).
Kita mengharapkan memperoleh arus
emitter yang besar karena diode emitter dibias forward, dan kita tidak
mengharapkan arus kolektor yang besar karena diode kolektor dibias reserve,
tetapi dalam kenyataannya lain, malah kita memperolah arus kolektor yang besar.
Gambar
4.3 Cara kerja Transistor Bias Forward-Reserve
Pada saat awal bias forward
diberikan pada diode emitter, elektron-elektron dalam emitter belum memasuki
basis. Jik kemudian VEB naik lebih besar daripada potensial barrier
(> 0.7 Volt), maka banyak elektron-elektron emitter memasuki daerah basis.
Elektron-elektron ini dalam basis
dapat mengalir dalam dua arah, yang pertama kearah bawah basis yang tipis
menuju basis dan kedua kearah junction kolektor menuju ke dalam daerah
kolektor.
Elektron yang mengalir ke bawah
melalui daerah basis, mereka akan jatuh ke dalam hole-hole dan mengalami proses
rekombinasi dengan hole basis, selanjutnya mengalir ke dalam kawat basis luar.
Arus ini desebut arus rekombinasi
dan arus ini kecil sekali. Hmpir kurang dari 5% arus yang diinjeksikan emitter
akan mengalir ke bawah basis.
Sedangkan arus emitter yang menuju
ke arah kolektor, bias forward akan memaksa elektron emitter masuk ke daerah
basis yang tipis terus menuju ke daerah penggosongan kolektor. Selanjutnya
medan lapisan penggosongan kolektor akan mendorong arus elektron ke dalam daerah
kolektor. Elektron ini akan melewati daerah kolektor terus menuju ke kawat kolektor. Hampir lebih
dari 95% arus diinjeksikan emitter akan mengalir ke kolektor.
Dari uraian diatas dapat diambil
kesimpulan sebagai berikut:
1) Bias forward pada diode emitter akan
mengandalkan jumlah elektron yang diinjeksi ke dalam basis. Makin besar
potensial VEB, makin banyak elektron yang diinjeksi.
2) Bias reserve pada diode kolektor mempunyai
pengaruh yang kecil terhadap banyaknya elektron yang memasuki kolektor. Dengan
menaikkan VCB tidak akan banyak pengaruhnya terhadap jumlah elektron
yang sampai pada lapisan penggosongan kolektor.
b. 
Simbol Transistor
 |
Gambar
4.4 Simbol-simbol Transistor
Dari gambar tersebut menunjukkan simbol-simbol
transistor NPN dan PNP. Emitter mempunyai tanda panah, sedangkan kolektor
tidak. Satu hal yang perlu diingat, bahwa tanda panah pada emitter menunjukkan
arah arus konvensional emitter (arah arus konvensional berlawanan dengan arah
arus elektron).
Selain
penggunaan transistor seperti diatas, transistor juga dapat digunakan sebagai
rangkaian penguat. Bila suatu transistor akan digunakan sebagai penguat sinyal
arus/tegangan, maka pada outputnya diberi tahanan beban (RL) dan
pada inputnya dimasukkan sinyal yang akan dikuatkan. Sinyal input umumnya
merupakan tegangan atau arus bolak-balik dan sebelum
sinyal memasuki transistor biasanya dipasang suatu kondensator yang berfungsi
untuk melakukan sinyal dan mencegah/memblokir tegangan searah (DC).
Demikian
pula pada bagian outputnya, tahanan beban akan digandeng dengan suatu
kondensator ke bagian selanjutnya dengan alasan yang sama.
Ada tiga macam dasar rangkaian penguat,
yaitu:
a. Common
Base Amplifier
b. Common
Emitter Amplifier
c. Common
Collector Amplifier
 |
 |
||||
 |
|||||
Gambar 4.5 Jenis
rangkaian penguat
Untuk
mengetahui gejala-gejala yang timbul di dalam rangkaian penguat terdapat
karakteristik-karakteristik dari transistor. Karakteristik itu biasanya
diberikan oleh pabrik pembuat transistor tersebut, yaitu:
a. Karakteristik input, yaitu karakteristik yang
menggambarkan hubungan antara arus input dengan tegangan input dengan suatu
unsur output tertentu.
b. Karakteristik output, yaitu karakteristik yang
menggambarkan hubungan antara arus output dengan tegangan output pada suatu
unsur input tertentu.
c. Karakteristik gabungan antara karakteristik
input dengan karakteristik output.
·
Bias Transistor
1) Self Bias
Pemberian bias pada
transistor dengan menggunakan tahanan umpan-balik (feedback).
IC=VCC
– VCE / RC
IB=VCC / RB+RC
β= IC/IB
VCE=VCC
– VC
IC≈0
VCE=VCC
– IC.RC
=VCC – 0 . RC
VCE=VCC
2)
Fixed Bias
Pemberian
tegangan dengan menggunakan tahanan basis dan tahanan kolektor.
IC=VCC - VCE / RC
IB=VCC – VBE / RB
ICsat=VCC / RC
VCE=VCC
β= IC/IB
VOLTAGE DIVIDER
3)
Voltage
Devider
Pemberian bias pada
transistor melalui pembagi tegangan R1 dan R2.
ICsat=VCC/RC+RE
VB=R2.VCC / R1+R2
RB=R1.R2 / R1+R2
IB= VB / RB
4)
Bias
Emitter
·
Bias
Maju Basis Emitter
Loop Basis Emitter
 |
·
Dengan
hukum tegangan Kirchhoff :
-VCC
+ IBRB + VBE = 0
Perhatikan
polaritas tegangan drop di
Arus basis IB menjadi: IB = VCC – VBE/RB dan dan VBE = VB - VE
Loop collector-emitter
VCE = VCC – ICRC
VCE = VC - VE
Transistor saturasi jika juction base collector tidak lagi
di bisa mundur.
·
Bias
Emitter Stabil
Loop
Base-Emitter
VCC
– IBRB – VBE – IERE = 0
Loop
Collector - Emitter
VCC
= IERE + VCE + ICRC
Saturasi :
ICsat
= VCC/(RC+RE)
BAB
III
PENUTUP
·
Kesimpulan
Ada beberapa
jenis transistor, antara lain : Junction Transistor, Transistor Tanpa Bias, Transistor
dengan Bias Forward-Reverse.
Bias Transistor terdiri
dari :
Ø Self Bias
Pemberian bias pada transistor dengan
menggunakan tahanan umpan-balik (feedback).
Ø
Fixed Bias
Pemberian tegangan dengan menggunakan
tahanan basis dan tahanan kolektor.
Ø Voltage
Devider
Pemberian bias pada
transistor melalui pembagi tegangan R1 dan R2.
Ø Bias
Emiter
Pemberian bias transistor dengan metode
bias voltage divider dengan menambahkan komponen R dan C pada kaki emitter.
DAFTAR PUSTAKA
http://www.gudangmateri.com/2010/04/bias-dalam-transistor-bjt. html.
diakses pukul 08.58 tanggal 07
06.
http://www.scribd.com/doc /29720901/9/Bias-Transistor.
diakses pukul 09.00 tanggal 07 06 2011.
Malvino,
Albert Paul. 2003. Prinsip-prinsip
Elektornika. Jakarta : Salemba Teknika.
Tooley.
Michael. 2003. Rangkaian Elektronika;
Prinsip dan Aplikasi. Jakarta : Erlangga.
Zuhal
dan Zanggischan. 2004. Prinsip Dasar
Elektroteknik. Jakarta : PT. Gramedia Pustaka Utama.