Bagaimana Cara kerja Transistor

Bagaimana Cara kerja Transistor - Apabila terminal transistor tidak diberi tegangan bias dari luar, maka tidak akan ada arus yang mengalir atau semua arus akan nol. Sebagaimana terjadi pada persambungan dioda, pada persambungan Emitor dan Basis serta pada persambungan Basis dan Kolektor terdapat daerah pengosongan. Tegangan penghalang (barrier potensial) pada masing-masing persambungan dapat dilihat pada gambar dibawah. Penjelasan kerja berikut ini didasarkan pada transistor jenis PNP ( Bila NPN maka semua polaritasnya adalah sebaliknya )

Gambar Diagram potensial pada transistor tanpa bias

Pada gambar diatas terdapat perbedaan potensial antara kaki emitor dan basis sebesar Vo, juga antara kaki basis dan kolektor. Arus rekombinasi hole-elektron tidak mengalir karena potensial ini berlawanan dengan muatan pembawa pada masing-masing bahan tipe P dan N. Sehingga pada saat transistor tidak diberi tegangan bias, maka arus tidak akan mengalir.

Selanjutnya apabila antara terminal Emitor Positif dan Basis Negatif diberi tegangan bias maju serta antara terminal basis Positif dan kolektor Negatif diberi bias mundur, maka transistor disebut mendapat bias aktif. Setelah transistor diberi tegangan bias aktif, maka daerah pengosongan pada persambungan basis-kolektor menjadi semakin melebar karena mendapat bias mundur.

Gambar Transistor dengan tegangan bias aktif

Pemberian tegangan bias seperti ini menjadikan kerja transistor berbeda sama sekai bila dibandingkan dengan dua dioda yang disusun berbalikan, meskipun sebenarnya struktur transistor mirip seperti dua dioda yang disusun berbalikan. Jika transistor mengikuti prinsip kerja dua dioda maka dioda emitor-basis yang mendapat bias maju akan mengalirkan arus dari emitor kebasis dengan cukup besar. Sedangkan dioda Basis-Kolektor yang mendapat bias mundur praktis tidak mengalir arus. Dengan demikian terminal emitor dan basis akan mengalir arus yang besar dan terminal kolektor tidak mengalir arus.

Yang terjadi pada transistor tidaklah demikian. Hal ini disebabkan karena dua hal, yaitu : ukuran fisik basis yang sangat sempit atau kecil dan tingkat doping basis yang sangat rendah. Oleh karena itu kondutivitas basis sangat rendah atau dengan kata lain jumlah pembawa mayoritasnya ( dalam hal ini adalah elektron) sangatlah sedikit dibandingkan dengan pembawa mayoritas emitor ( dalam hal ini adalah hole). Sehingga jumlah hole yang berdifusi ke basis sangat sedikit dan sebagaian besar tertarik ke kolektor dimana pada kaki kolektor ini terdapat tegangan negatif yang relatif besar.

Lebih jelasnya lihat pada gambar dibawah tentang cara kerja transistor

Gambar Diagram potensial transistor dengan bias aktif

Tegangan bias maju yang diberikan pada dioda emitor ( VEB ) akan mengurangi potensial penghalang Vo, sehingga pembawa muatan mayoritas pada emitor akan mudah untuk berkombinasi ke basis. Namun karena kondiktivitas basis yang rendah dan tipisnya basis, maka sebagian besar pembawa muatan akan tertarik ke kolektor. Disamping itu juga dikuatkan oleh adanya beda potensial pada basis-kolektor yang semakin tinggi sebagai akibat penerapan bias mundur VCB.

Dengan demikian arus dari emitor ( IE ) sebagian kecil dilewatkan ke basis ( IB ) dan sebagian besar lainnya diteruskan ke kolektor ( IC ). Sesuai dengan hukun Kirchhoff maka diperoleh persamaan yang sangat penting yaitu :

IE = IC + IB

Karena besarnya arus IC kira-kira 0,90 sampai 0,998 dari arus IE. Disamping ketiga macam arus tersebut yang pada dasarnya adalah disebabkan karena aliran pembawa mayoritas, di dalam transistor sebenarnya masih terdapat aliran arus lagi yang relatif sangat kecil yakni yang disebabkan oleh pembawa minoritas. Arus ini sering disebut dengan arus bocor ( arus kolektor-basis dengan emitor terbuka ). Namun dalam berbagai analisa praktis arus ini sering diabaikan.

Baca Juga :

• Transistor

• Pengertian Dasar Transistor Bipolar

• Cara Menganalisa Kerusakan komponen transistor

Seperti halnya pada dioda, bahwa dalam persambungan PN yang diberi bias mundur mengalir arus bocor Is karena pembawa minoritas. Demikian juga dalam transistor dimana persambungan kolektor-basis yang diberi bias mundur VCB akan mengalir arus bocor ( ICBO). Arus bocor ini sangat peka terhadap temperatur, yakni akan naik dua kali untuk setiap kenaikan temperatu 10 derajat celcius.

Gambar Diagran aliran arus dalam transistor

Dari gambar diatas terlihat bahwa arus kolektor merupakan penjumlahan dari arus pembawa mayoritas dan arus pembawa minoritas, yaitu IC = IC Mayoritas + ICBO Minoritas.