APLIKASI DAN KEGUNAAN TRANSISTOR

1.      Transistor sebagai penguat

Transistor sering digunakan sebagai penguat paling dasar. R1 dan R3 digunakan untuk memberikan tegangan basis pada transistor dan menentukan titik tengah operasi transistor. Nilai R4 digunakan untuk mengatur daerah arus bagi transistor dan R2 berpengaruh pada penguatan transistor.

Gambar 6.1.                                                                   Gambar 6.2.

Rangkaian Dasar Penguat                                              Rangkaian Penguat Arus

Jenis penguat dibedakan berdasarkan kelas A, B dan C dan berdasarkan perbedaan input yang digunakan penguat diferensial.

Pada kelas A, transistor bekerja pada daerah aktif setiap waktunya sehingga arus kolektor mengalir untuk 360° dari sirkulasi AC. Dengan penguatan kelas A, pembuat rangkaian akan mencoba untuk menempatkan Q point didekat dengan garis beban. Dengan cara ini, sinyal dapat bergelombang secara maksimum tanpa danya saturasi atau cut off pada transistor, yang akan mengganggu sinyal.

Pada kelas B, berbeda dengan kelas A karena arus kolektor mengalir untuk 180° dari sirkulasi ac. Untuk mendapatkan operasi kelas B, pembuat rangkaian menempatkan Q point pada posisi cut off. Kemudian, hanya pada setengah positif dari tegangan basis ac dapat menghasilkan arus kolektor. Akibatnya mengurangi panas yang terbuang pada tenaga transistor.

Pada kelas C, arus kolektor mengalir kurang dari 180° dari sirkulasi AC. Dengan operasi kelas C, hanya bagian setengah positif dari tegangan basis AC dapat menghasilkan arus kolektor.

Transistor berdasarkan tipe couplingnya dibagi berdasarkan capacitive coupling, transformer coupling, dan direct coupling. Capacitive coupling akan meneruskan penguatan voltase ke stage berikutnya dalam rangkaian penguat. Rangkaian capacitive coupling dapat dilihat pada gambar (a). Transformer coupling akan meneruskan penguatan voltase ke stage berikutnya namun dengan menggunakan transformer. Rangkaian transformer coupling dapat dilihat dari gambar (b). Sedangkan untuk direct coupling seperti yang terlihat pada gambar (c) akan ada hubungan langsung antara collector dari transistor pertama dan base dari transistor kedua. Direct coupling sering juga disebut sebagai DC amplifier.

Transistor berdasarkan jangkauan frequensi dapat dibagi menjadi narrowband dan wideband. Transistor dengan narrowband hanya dapat beroperasi pada jangkauan frekuensi yang sempit. Sedangkan transistor dengan wideband dapat beroperasi pada jangkauan frequensi yang lebar.

Sekarang akan dijelaskan bagaimana didapatkan penguatan voltase pada transistor. R1 dan R3 digunakan sebagai pembagi tegangan kepada base transistor. Tegangan tersebut melewati transistor dan menyebabkan arus pada emitter. Karena arus emitter dengan pendekatan pertama nilainya sama dengan arus collector, maka kita akan mendapat arus collector yang sama dengan arus emitter. Setelah itu R2 digunakan sebagai penentu dalam peguatan transistor. Rangkaian transistor sebagai penguat dapat dilihat pada gambar 6.1.

Gambar (a). Rangkaian Capacitive Coupling

Gambar (b). Rangkaian Transformer Coupling

Gambar (c). Rangkaian Direct Coupling

2.      Transistor sebagai sumber arus

Transistor dapat digunakan sebagai sumber arus. Pada gambar 6.2 terdapat gambar transistor sebagai sumber arus. Kita dapat mengukur arus Ic pada amperemeter yang dipasang seri pada LED. Ic dapat dicari dengan menggunakan analisis DC.

3.      Transistor sebagai saklar

Pada bagian ini transistor digunakan sebagai saklar. R3 dapat berupa LDR atau sensor lain yang nilai hambatannya berubah sesuai dengan besaran tertentu. Jika R3 nilainya berkurang hingga menyebabkan Q1 aktif maka beban tidak mendapat tegangan yang cukup. Jika nilai R4 bertambah sehingga basis Q1 mendapat tegangan yang cukup untuk menyebabkan Q1 saturasi maka beban akan mendapat arus sehingga saklar ON.

Cara kerja dari transistor sebagai saklar adalah jika LDR tidak dikenai cahaya maka akan ada hambatan yang besar yang menyebabkan adanya V_BB sehingga menyebabkan adanya Ie.

                       

Dalam hal ini Ic»Ie sehingga jika Ic memenuhi maka LED akan menyala.

4.      Cermin Arus

Aplikasi lain dari transistor sebagai cermin arus, dimana kita dapat memiliki dua sumber arus yang sama. Arus pada R1, Q1 dan R2 dapat dapat dijadikan sebagai arus referensi bagi beban RL dengan nilai yang sama dan tidak dipengaruhi oleh beban. Dengan kata lain kita memiliki metode lain guna mendapatkan sumber arus yang tidak dipengaruhi hambatan beban.

Cermin arus digunakan pada ICs karena dapat digunakan untuk menghasilkan sumber arus dan beban aktif. Keuntungan dari penggunaan cermin arus adalah peningkatan penguat tegangan dan CMRR.

Secara umum I_C = I_R.

Disebut cermin arus karena arus kolektor merupakan cerminan dari arus resistor.