KARAKTERISTIK TRANSISTOR

Transkripsi

1 KARAKTERISTIK TRANSISTOR 1. KURVA KOLEKTOR dibawah ini. Kurva kolektor dapat kita peroleh dengan rangkaian transistor seperti pada Gambar 1 Gambar 1. Rangkaian common emitor Dengan mengubah-ubah nilai Vbb dan Vcc maka akan diperoleh tegangan V CE dan arus kolektor I C. Dengan menetapkan nilai I B konstan sambil mengubah nilai V CC, maka kita bisa mengukur I C dan V CE. Grafik I C terhadap V CE dengan nilai I B yang berbeda-beda ditunjukkan seperti pada Gambar 2.

2 Gambar 2. Grafik I C terhadap V CE Dari grafik diatas diperlihatkan bahwa saat V CE bernilai nol maka dioda kolektor tidak berbias balik sehingga arus kolektor sangat kecil. Antara nilai 0 sampai 1 volt maka arus kolektor naik dengan cepat dan hampir konstan. Jika nilai V CE terlalu besar, dioda kolektor akan rusak yang disebut dengan breakdown. 2. KURVA BASIS Pada Gambar 3 ditunjukkan salah satu karakteristik transistor yang lain yaitu grafik hubungan antara arus basis I B terhadap tegangan basis emitor V BE. Gambar 3. Grafik I B terhadap V BE [1] Seperti terlihat pada grafik diatas bahwa nilai I B akan sama dengan nol pada saat nilai V BE antara nol sampai dengan 0,7 volt. Ketika nilai V BE lebih besar dari 0,7 Volt, maka I B akan

3 naik dengan cepat. Hal ini berkaitan erat dengan potensial barier pada dioda seperti yang telah dibahas sebelumnya. 3. KURVA PENGUATAN ARUS Beta dc pada sebuha transistor disebut juga sebagai penguatan arus. Gambar 4 menunjukkan perubahan khusus dari dc. Gambar 4. Grafik penguatan arus [1] Pada suatu suhu tertentu, dc bertambah sampai pada suatu nilai maksimum, bila arus kolektor bertambah. Jika I C ditambah terus, maka dc akan turun. Suatu perubahan pada suhu sekeliling juga akan mempengaruhi nilai dc, menaikan suhu akan menaikan dc pada arus kolektor tertentu. 4. CUTOFF DAN BREAKDOWN Pada Gambar 2 kurva terendah adalah untuk arus basis sama dengan nol. Keadaan I B = 0 ekivalen dengan membuka kawat penghubung basis seperti ditunjukkan pada Gambar 5. Gambar 5. Arus cutoff dan tegangan breakdown

4 Arus kolektor yang terjadi saat cutoff disebabkan oleh panas yang dihasilkan pembawa muatan dan sebagian lagi oleh arus bocor permukaan. Dengan tegangan yang cukup besar, kita dapat mencapai tegangan breakdown yang dinamakan BV CEO. Agar transistor bekerja normal, kita harus menjaga agar V CE lebih kecil daripada BV CEO. 5. TEGANGAN SATURASI Pada Gambar 6 ditunjukkan salah satu kurva kolektor. Kurva tersebut dapat dibagi dalam tiga bagian, yaitu bagian saturasi, aktif dan breakdown. Bagian saturasi terletak antara titik pusat dan tegangan knee. Bagian yang datar dari kurva merupakan bagian aktif (digunakan sebagai suatu pengendali sumber arus). Dan bagian akhir adalah breakdown dimana bagian ini harus selalu kita hindari. Gambar 6. Daerah saturasi, aktif dan breakdown Pada daerah saturasi, dioda kolektor menuju ke bias maju. Karena hal ini, transistor akan kehilangan kerja normalnya dan transistor bertindak sebagai suatu tahanan dengan ohmic yang kecil daripada sebagai sumber tegangan. Tagangan kolektor emitor pada daerah saturasi biasanya hanya beberapa perpuluhan volt. Agar transistor bekerja pada daerah aktif, dioda kolektor harus dibias balik; ini membutuhkan V CE lebih besar dari satu volt atau lebih besar dari harga V CEsat.

5 6. GARIS BEBAN DC Garis beban transistor dapat digambarkan pada kurva kolektor untuk memberikan penjelasan mengenai bagaimana transistor bekerja dan di daerah mana beroperasinya. Pendekatannya sama dengan pendekatan pada dioda. Gambar 7 menunjukkan rangkaian transitor untuk menggambarkan garis beban DC sebuah transitor. Gambar 7. Rangkaian transistor untuk garis beban dc Pada gambar 7 diatas, tegangan Vcc membias balik dioda kolektor melalui R C, sehingga tegangan pada tahanan R C sebesar Vcc - V CE. Arus yang mengalir I C sebesar : I V V CC CE C (1) RC Persamaan (1) diatas menunjukkan persamaan garis beban dc sebuah transistor. Arus saturasi Suatu keadaan atau titik dimana arus kolektro mencapai nilai maksimum. Untuk menentukan arus saturasi I C-sat (arus maksimum), dapat diperoleh dari persamaan (1) saat nilai V CE = 0 (short circuit pada kolektor-emitor) sehingga : I V CC C sat.(2) RC Tegangan Cut-Off (V CE-cut ) Suatu keadaan atau titik dimana transistor berhenti menghantar. Tegangan cut-off (V CEcut) juga dapat diperoleh dari persamaan (1) saat nilai I C = 0 (open circuit pada kolektor-emitor) sehingga: VCC V 0 R C CE

6 V CE cut VCC.(3) gambar 8. Sehingga dihasilkan gambar garis beban dc sebuah transistor seperti ditunjukkan pada Gambar 8. Gambar garis beban DC [1] Pada gambar 8, titik perpotongan antara garis beban DC dengan arus basis (I B ) yang dihitung merupakan titik Q dari transistor (titik kerja). Dengan kata lain, titik kerja Q akan terletak sepanjang garis beban antara titik saturasi dengan titik cut-off. Saat transistor beroperasi pada daerah aktif atau pada titik kerja, maka transistor bekerja sebagai sumber arus.