Tutorial Bipolar Transistor

Transistor tiga perangkat aktif terminal terbuat dari bahan semikonduktor yang berbeda, yang dapat bertindak baik sebagai isolator atau konduktor dengan penerapan tegangan sinyal kecil. Kemampuan transistor untuk beralih antara kedua ini kemungkinan untuk memiliki dua fungsi dasar "Switching" (digital elektronik) atau "Amplifikasi" (elektronika analog). Kemudian Bipolar Transistor memiliki kemampuan untuk beroperasi dalam tiga wilayah yang berbeda.

Kemampuan Bipolar Transistor beroperasi dalam tiga wilayah yang berbeda :

• Region Aktif - transistor beroperasi sebagai penguat dan Ic = ß.Ib
• Saturation - transistor "Fully-ON" beroperasi sebagai saklar dan Ic = I (saturasi)
• Cut-off - transistor  "Fully-Off" beroperasi sebagai saklar dan Ic = 0

Transistor merupakan singkatan dan merupakan kombinasi dari Word Transfer Varistor, digunakan untuk menggambarkan modus operasi. Ada dua type dasar konstruksi Bipolar Transistor yaitu PNP dan NPN, yang pada dasarnya menggambarkan susunan fisik dari type P dan type N.

Bipolar transistor konstuksi dasar terdiri dari dau PN, persimpangan memproduksi tiga terminal yang menghubungkan dengan masing-masing yang diberi nama untuk mengedentifikasi dari dua lainnya. Ketiga terminal diberi label (E) Emitter, (B) Basis, dan (C) Collector.

Bipolar Transistor adalah perangkat yang mengatur arus dan mengontrol jumlah arus yang mengalir melalui secara proporsional dengan jumlah tegangan biasing diterapkan pada terminal basis yang bertindak seperti saklar saat dikendalikan. Prinsip operasi dari dua jenis transistor PNP dan NPN.

Bipolar Transistor Konstruksi

1. PNP Transistor

2.NPN Transistor

Konstruksi dan rangkaian untuk simbol PNP dan NPN bipolar transistor yang diberikan diatas dengan panah dalam simbol sirkuit selalu menunjukkan arah "aliran arus konvesional" antara terminal basis dan terminal emitor. Arah panah yang selalu menunjuk dari daerah P-jenis positif ke wilayah N-jenis negatif untuk kedua jenis transistor, persis seperti simbol dioda standar.

Konfigurasi Bipolar Transistor

Pada dasarnya ada tiga cara untuk menghubungkannya dalam suatu rangkaian elektronik dengan satu terminal yang umum untuk kedua input dan output. Setiap metode menanggapi berbeda terhadap sinyal input dalam sirkuit sebagai karakteristik statis transistor bervariasi dengan masing-masing susunan sirkuit.

• Basis konfigurasi umum memiliki voltage gain
• Common emitter konfigurasi memiliki tegangan gain
• Collector konfigurasi umum memiliki gain

Konfigurasi Common Base (CB)

Seperti namanya, pangkalan umum atau membumi, koneksi base adalah umum untuk kedua sinyal input dan sinyal uotput, dengan sinyal input yang diterapkan antara terminal basis dan terminal emitor. Sinyal uotput diambil antara terminal basis dan terminal collector.

Input arus yang mengalir ke emitor cukup besar sebagai jumlah kedua arus basis dan arus collector. Arus collector mengeluarkan kurang dari emitor arus masukan menghasilkan keuntungan saat ini untuk jenis sirkuit dari satu atau kurang, dengan kata lain konfigurasi dasar umum melemahkan sinyal input.

Sirkuit Common Base Transistor 

Jenis konfigurasi penguat adalah penguat tegangan pembalik sirkuit, bahwa sinyal tegangan V in dan V out dalam fase. Jenis pengaturan transistor sangat tidak umum karena gain karakteristik biasa tinggi, karakteristik input menyatakan bahwa dari dioda bias maju sedangkan karakteristik output menyatakan bahwa sebuah dioda diterangi.

Jenis konfigurasi bipolar transistor juga memiliki rasio tinggi uotput ke resistansi masukan atau beban perlawanan (RL) untuk masukan resistansi gain (Rin) memberikan nilai perlawanan gain. Maka tegangan gain (Av) karena untuk konfigurasi dasar umumnya.

Commbon Base Voltage Gain

Dimana Ic/Ie adalah arus gain, alpha (α) dan RL/Rin adalah perlawanan gain.

Rangkaian dasar umumnya hanya digunakan dalam rangkaian tahap penguat tunggal seperti mikrofon pra penguat atau radio frekuensi (RF) amplifier karena respon frekuensi yang sangat tinggi dan baik.

Konfigurasi Commbon Emitter (CE)

Dalam Emitter umum atau konfigurasi emitor membumi, sinyal input diterapkan antara basis dan emitor, sementara output diambil antara kolektor dan emitor seperti yang ditunjukkan. Jenis konfigurasi umum digunakan untuk amplifier berbasis transistor dan yang mewakili metode normal koneksi bipolar transistor.

Konfigurasi umum emitor penguat menghasilkan arus tertinggi dan daya gain dari semua konfigurasi tiga bipolar transistor. Hal ini terutama karena impedansi input low seperti yang terhubung ke persi-mpangan PN bias maju, sedangkan uotput impedansi tinggi seperti yang diambil dari persimpangan PN bias terbalik.

Sirkuit Commbon Emitter Amplifier

Dalam jenis konfigurasi, arus yang mengalir keluar dari transistor harus sama dengan arus yang mengalir ke transistor emitor, sebagai arus diberikan Ie = Ic + Ib.

Sebagai resistansi beban (RL) dihubungkan secara seri dengan collector, konfigurasi umum gain saat ini transistor emitor cukup besar karena rasio Ic/In. Sebuah transistor keuntungan saat diberikan sim-bol Yunani Beta (ß).

Sebagai arus emitor untuk konfigurasi emitor umum didefinisikan sebagai Ie = Ic + Ib, rasio Ic/In disebut alpha, diberi simbol yunani α. 

Sejak hubungan listrik antara tiga arus ini, Ib dan Ie ditentukan leh pembangunan fisik transistor itu sendiri, setiap perubahan kecil dalam arus basis (Ib) akan mengakibatkan perubahan yang lebih besar dalam arus collector (Ic).

Kemudian, perubahan kecil dalam arus yang mengalir didasar akan demikian mengontrol arus emitor - sirkuit kolektor. Biasanya , beta (ß) memiliki nilai antara 20 dan 200 untuk sebagian transistor tuju-an umum. Jadi jika transistor memiliki nilai beta 100, maka satu elektron akan mengalir dari terminal dasar untuk setiap elektron yang mengalir diantara elektron - terminal kolektor.

Dengan menghubungkan ekpresi untuk kedua alpha α dan beta ß hubungan matematis antara parame-ter karena gain arus dari transistor dapat diberikan sebagai berikut :

Dimana Ic adalah arus yang mengalir ke kolektor terminal, Ib adalah arus yang mengalir ke terminal dasar dan Ie adalah arus yang mengalir keluar dari terminal emitor.

Ketika untuk meringkas ini jenis konfigurasi transistor bipolar memiliki impedansi masukan yang lebih besar, arus dan daya dari pada konfigurasi dasar umum tapi gain tegangan jauh lebih rendah. Konfigurasi emitor umum adalah rangkaian penguat pembalik. Ini berarti sinyal output yang dihasilkan 1800"out-of-fase" dengan sinyal tegangan input.

Konfigurasi Commbon Collector (CC) 

Dalam kolektor umum atau konfigurasi kolektor membumi, kolektor sekarang umum melalui pasokan. Sinyal input terhubung langsung ke basis, sedangkan output diambil dari beban emitor. Jenis konfigurasi umumnya dikenal sebagai Follower Voltage dan Sirkuit Emitor Follower.

Kolektor umum atau emitor konfigurasi pengikut sangat berguna untuk aplikasi pencocokan impedansi karena impedansi input yang sangat tinggi di wilayah ratusan ribu Ohms (Ω) sementara memiliki impedansi keluaran yang relatif rendah.

Sirkuit Commbon Collector Transistor 

Konfigurasi emitor umum memiliki keuntungan saat kurang lebih dengan nilai ß transistor itu sendiri. Dalam konfigurasi elektor umum resistansi beban terletak diseri dengan emitor.

Sebagai emitor saat ini kombinasi kolektor dan arus basis gabungan, resistansi beban dalam jenis konfigurasi, transistor juga memiliki kedau arus kolektor dan arus masukan dari basis yang mengalir melalui itu. Maka gain arus rangkaian diberikan sebagai berikut :

The Commbon Collector Current Gain

Jenis konfigurasi transistor bipolar adalah sirkuit non pembalik dalam tegangan sinyal dan out "dalam fase". Memiliki gai tegangan tegangan yang selalu kurang dari. Resistansi beban dari kolektor transis-tor umum menerima baik dasar dan kolektor arus memiliki keuntungan besar (seperti konfigurasi emitor umum) karena itu memberikan amplifikasi saat yang baik dengan gain yang tegangan sangat kecil.

Sekarang kita bisa merangkum berbagai hubungan antara transistor arus dan DC individu yang mengalir melalui setiap kaki DC keuntungan saat ini diberikan pada label berikut :

Relationship Between DC Current And Gain

Ringkasan Bipolar Transistor 

Ketika untuk meringkas perilaku transistor bipolar masing-masing konfigurasi sirkuit diatas sangat berbeda dan menghasilkan karakteristik sirkuit yang berbeda berkaitan dengan impedansi input, out-put impedansi dan mendapatkan apakah ini keuntungan tegangan, gain arus atau mendapatkan keku-asaan dan ini diringkas dalam tabel dibawah :

Konfigurasi Bipolar Transistor

Dengan karakteristik umum dari konfigurasi transistor yang berbeda yang diberikan pada tabel berikut :

Dalam tutorial berikutnya tentang transistor bipolar, kita akan melihat NPN transistor secara lebih rinci bila digunakan dalam konfigurasi emitor umum sebagai penguat, karena ini adalah konfigurasi yang paling banyak digunakan, karena fleksibilitas dan keuntungan yang tinggi. Kita juga akan plot karakteristik output kurva umumnya terkait dengan rangkaian penguat sebagai fungsi dari arus kolek-tor ke dasar.


Terima kasih sudah mampir,
Semoga hari anda menyenangkan.