Cara kerja transistor sebagai saklar. Salah satu komponen rangkaian elektronik revolusioner yang masih digunakan hingga saat ini dan membuat komputer berukuran lebih kecil adalah transistor.
Transistor adalah komponen rangkaian elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor yang dapat digunakan sebagai penguat atau amplifier atau Elektronik saklar untuk sinyal atau arus listrik.
Setelah penemuan transistor, transistor menggantikan bagian tabung vakum yang digunakan di sebagian besar perangkat elektronik pada saat itu.
Transistor berfungsi sebagai dasar untuk konstruksi atau desain perangkat elektronik modern.
Mulai dari rangkaian switching, amplifier, rangkaian power supply, rangkaian logika digital, regulator tegangan, rangkaian osilator dan lain sebagainya.
Pada umumnya transistor memiliki 3 pin atau terminal yang dihubungkan dengan rangkaian.
Prinsip kerja transistor diterapkan dengan memberikan tegangan atau arus listrik pada kedua terminal untuk mengatur arus listrik yang melalui terminal lainnya.
Karena keluaran listrik yang terkontrol dapat menghasilkan daya yang lebih besar daripada masukan, transistor dapat digunakan sebagai penguat sinyal.
Saat ini terdapat berbagai jenis transistor mulai dari yang terpisah hingga yang terintegrasi dalam satu IC (integrated circuit).
Selain bentuknya, transistor juga berbeda dalam cara kerja transistor itu sendiri.Ada dua jenis transistor yang umum: BJT (bipolar junction transistor) dan FET (transistor efek medan).
Transistor BJT terdiri dari 3 lapisan, 3 terminal dan 2 batas bahan semikonduktor yang terdiri dari 2 PN (negatif negatif) back to back, yang merupakan lapisan tengah yang umum.
Dengan konfigurasi 3-layer ini, ada dua jenis transistor BJT yang disebut PNP dan NPN, yang terminalnya disebut Kolektor, Basis dan Emitter.
Jenis PNP dan NPN memiliki fungsi yang sama tetapi berbeda dalam cara mereka diaktifkan dan terpolarisasi.
Pada transistor PNP, material N dikelilingi oleh material 2 P sedangkan pada NPN material P dikelilingi oleh material 2 N.
Tergantung pada cara pengaktifannya, transistor memiliki 3 mode operasi, yaitu mode aktif, mode cut-off, dan mode saturasi.
3 Kondisi operasi transistor
Mode Aktif
Dalam keadaan aktif, transistor biasanya digunakan sebagai penguat arus.
Basis dan emitor dialihkan ke depan sedangkan basis dan kolektor dibalik.
Dalam hal ini, arus mengalir antara emitor dan kolektor dan nilainya tergantung pada arus yang mencapai basis.
Mode Cut Off
Dalam keadaan mati, baik basis emitor dan kolektor basis diaktifkan secara terbalik.
Karena keduanya menyala secara terbalik, tidak ada arus yang mengalir.
Dalam hal ini, kita dapat mengatakan bahwa transistor mati dan membuat rangkaian terbuka.
Mode ini memungkinkan transistor untuk digunakan sebagai saklar (switching) dan rangkaian logika digital.
Mode saturasi
Dalam keadaan jenuh, baik basis emitor maupun basis kolektor diaktifkan maju sehingga arus dapat mengalir bebas dari kolektor ke emitor lain tanpa hambatan.
Kejenuhan terjadi ketika tegangan VCE = 0.
Dalam hal ini, transistor ON dan menutup sirkuit.
Mode ini juga yang membuat transistor dapat digunakan sebagai saklar dan rangkaian logika digital.
Transistor Sebagai Saklar
Lalu bagaimana cara kerja transistor sebagai saklar?
Baik transistor PNP dan NPN dapat bertindak sebagai sakelar elektronik, satu-satunya perbedaan adalah logika menghidupkan dan mematikan transistor.
Pada transistor PNP, jika basisnya negatif, transistor menyala dan jika diberi positif mati, sebaliknya pada transistor NPN, jika basis positif, transistor menyala dan jika diberi negatif, ternyata mati. .
Jadi dengan fleksibilitas seperti ini, transistor dapat Anda aplikasikan sesuai kebutuhan Anda.
Selain itu transistor dengan fungsinya sebagai saklar dapat digunakan sebagai relay.
Beberapa komponen, seperti lampu LED, hanya memerlukan sedikit arus untuk dihubungkan langsung ke keluaran gerbang logika.
Namun, komponen seperti motor, katup solenoid, atau lampu berdaya tinggi membutuhkan arus yang tinggi, sehingga transistor dengan fungsi sakelar digunakan atau dapat digabungkan dengan relai mekanis jika beban menggunakan terlalu banyak daya di luar kapasitasnya.
Berikut ini adalah contoh penggunaan rangkaian transistor sebagai saklar:
Transistor Untuk Menyalakan LED
Pada saat saklar pada terminal basis dalam posisi terbuka maka tidak ada arus pada basis, sehingga transistor dalam keadaan mati dan mati transistor dan membuka rangkaian dan LED tidak menyala. .
Namun, ketika sakelar dalam posisi tertutup pada terminal basis, arus listrik melewati basis dan menempatkan transistor ke mode saturasi dan menyalakan LED.
Resistor itu sendiri bertindak untuk membatasi jumlah arus yang melalui basis dan LED.
Transistor Untuk Mengoperasikan Relay
Saat arus listrik dialirkan ke terminal basis, transistor memasuki mode saturasi dan mengalirkan arus listrik ke kumparan pada relai dan mengaktifkan relai.
Pada peralatan elektronika yang menggunakan beban induktif seperti motor dan induktor (kumparan), ketika arus listrik terputus secara tiba-tiba, komponen tersebut menimbulkan perbedaan tegangan yang cukup besar yang dapat menyebabkan kerusakan pada komponen lainnya.
Untuk mengatasi masalah ini, Anda dapat menggunakan dioda yang dirangkai secara paralel dengan beban induktif untuk melindungi komponen lain dari perbedaan tegangan besar yang terjadi.
Dioda ini juga dikenal sebagai dioda roda gila.
Transistor untuk menghidupkan motor
Transistor juga dapat digunakan untuk menghidupkan motor dan menstabilkan kecepatan motor DC dalam satu arah dengan menyalakan dan mematikan transistor secara berkala.
Seperti rangkaian relai, dioda diperlukan untuk mengamankan komponen lain.
Hanya dengan mengubah cut-off dan saturasi transistor kita dapat menghidupkan dan mematikan motor.
Selain itu, kita dapat mengatur kecepatan motor dari jarak jauh ke kecepatan maksimum dengan menyalakan dan mematikan transistor pada frekuensi yang ditentukan. Hal ini dapat dilakukan dengan mengatur frekuensi dengan komponen kontrol seperti IC atau mikrokontroler.
Sekian artikel tentang transistor sebagai saklar atau switch, semoga membantu wawasan anda!
