Fungsi Transistor

Pada kesempatan kali ini, belajarlistrik.com akan membahas fungsi transistor. Salah satu komponen elektronika yang paling berpengaruh dalam perkembangan dunia teknologi.

Transistor termasuk dalam jenis semikonduktor yaitu sebuah bahan dengan konduktivitas (tingkat penghantaran) listrik dengan level diantara konduktor dan isolator.

Kalau dahulu pada pelajaran fisika kita mengenal dua istilah yaitu konduktor dan isolator. Konduktor merupakan bahan yang dapat menghantarkan listrik dan isolator merupakan bahan yang tidak dapat menghantarkan listrik.

Sehingga dapat kita beri pengertian bahwa

“Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya.”

Transistor – sumber gambar: id.wikipedia

Sejarah Transistor

Manusia memiliki otak yang terdiri dari ratusan juta sel yang disebut neuron yang dapat membuat kita berfikir, menganalisa dan mengingat sesuatu. Jika kita menggunakan analogi manusia, maka kita dapat mengatakan bahwa komputer terdiri dari jutaan transistor yang terbuat dari bahan semikonduktor.

Transistor telah mengalami perkembangan yang sangat pesat sejak pertama kali ditemukan hampir setangah abad yang lalu oleh John Bardeen, Walter Brattain dan William Shockley.

Sebuah tim yang dipimpin oleh William Shockley, sedang mengembangkan jenis penguat (amplifier) baru yang akan digunakan untuk sistem telepon di Amerika Serikat. Namun hasil penelitian mereka jauh melampaui ekspektasi awal mereka yang hanya sekedar menciptakan sebuah penguat (amplifier). Penemuan mereka justru menjadi sebuah awal bagi perkembangan teknologi dunia.

Cara Kerja dan Fungsi Transistor

Pada dasarnya prinsip kerja dan fungsi transistor dapat dikatakan sederhana namun dapat dikatakan rumit pula. Sedehananya, transistor dapat bekerja sebagai penguat (amplifier) dan sebagai rangkaian switch.

Saat transistor bekerja sebagai penguat (amplifier), arus yang mengalir pada transistor dikuatkan beberapa kali lebih besar pada kaki lainnya. Fungsi transistor sebagai penguat arus (current booster).

Fungsi transistor sebagai penguat dapat kita temui pada speaker, dimana pertama kali transistor digunakan untuk fungsi ini.

Saat transistor digunakan sebagai rangkaian switching. Arus yang melalui salah satu kakinya dapat membuat arus yagng lebih besar melewati kaki transistor yang lain.

Fungsi transistor sebagai rangkaian swicth ini yang menjadi cikal bakal perkembangan dunia komputer yang begitu pesat. Sebuah processor komputer dapat terdiri dari jutaan transistor yang dapat menyimpan informasi dan memproses informasi seperti komputer yang kita kenal dewasa ini.

Bagaimana transistor dibuat?

Transistor dibuat dari bahan silikon, sebuah element kimiawi yang terdapat pada pasir, dimana element ini bukanlah konduktor yang baik (elektron tidak dapat mengalir dengan mudah).

Silikon merupakan semikonduktor yang pada dasarnya bukan bahan yang dapat mengalirkan elektron (konduktor) dan bukan pula bahan yang tidak dapat mengalirkan elektron (isolator). Maka itu disebut dengan semikonduktor.

Silikon ini lalu dilebur dengans ebuah proses kimiawi yang akan menghasilkan bagian yang memiliki banyak elektron disebut N-type dan bagian yang tidak banyak elektron yang disebut P-Type.

Bagaimana Karakteristik dan Fungsi Transistor

Setelah kita mengetahu bagaimana transistor dibuat, ada dua jenis kutub pada silikon yaitu N-type dan P-type. Kita dapat mengetahui karakteristik dan fungsi transistor.

Transistor terdiri dari 3 bagian dan biasa dibuat menjadi tipe transistor p-n-p (dimana N-type diantara 2 p-type silikon) dan juga tipe transistor n-p-n ( dimana P-type transistor diantara 2 N-type transistor. Lalu bagaimana transistor bekerja? Let us see..

Disini kita ambil contoh prinsip kerja n-p-n transistor bekerja. Pada transistor npn, kita mempunyai kaki – kaki transistor yaitu kaki collector (N-type), kaki basis (P-type) dan kaki emitor (N-type). Seperti ilustrasi pada gambar dibawah ini

Fungsi Transistor

Sejarah transistor, penelitian J Barden – sumber gambar http://www.explainthatstuff.com

Pada gambar diatas, transistor npn, ketika tidak ada arus yang dialiri pada kaki basis (P-type) maka tidak akan ada arus yang dapat dialiri dari kaki kolektor (N-type) ke emitor (N-type) karena dihalangi oleh basis yang berada diantara kolektor dan emitor yang bersifat P-type.

Pada keadaan seperti ini kaki basis (P-type) berfungsi sebagai switch off yang akan mencegah aliran arus pada kaki kolektro ke kaki emitor. Keadaan seperti ketika basis tidak dialiri arus kita sebut sebagai “off” state.

Lalu kita beri arus pada kaki basis transistor, maka transistor akan bekerja seperti diilustrasikan pada gambar dibawah ini.

Fungsi Transistor – sumber gambar http://www.explainthatstuff.com

Pada saat kaki basis pada transistor kita tegangan dan dialiri arus, maka pada kondisi itu elektron dapat mengalir dari kaki emitor ke kaki basis dan dari kaki basis ke kaki kolektor. Keadaan seperti itu disebut dengan kondisi “on” state dimana arus yang lebih besar dapat kita alirkan dari kolektor ke emitor.

Arus kecil yang kita alirkan ke kaki basis transistor dapat membuat arus yang lebih besar dapat dialiri dari kaki kolektor ke kaki emitor. Pada saat seperti ini transistor bekerja sebagai penguat (amplifier) dan rangkaian switching pada saat yang bersamaan.

Ketika tidak ada arus pada kaki basis, tidak ada arus yang mengalir dari kolektor ke emitor dan ketika ada arus yang mengalir ke basis maka arus dapat mengalir dari kolektor ke emitor. Sehingga dapat kita katakan bahwa kaki transistor basis sebagai saklar elektronik. Dengan fungsi seperti ini transistor juga disebut sebagai bipolar karena terdiri dari 2 jenis polaritas (polarities).

Fungsi Field Effect Transistor (FET)

Pada dasarnya semua transistor bekerja dengan mengontrol pergerakan elektron pada kaki – kakinya. Namun ada pengecualian untuk salah satu jenis transistor yang juga banyak digunakan dewasa ini, yaitu field effect transistor (FET).

Sama seperti junction transistor, FET terdiri dari tiga kaki. FET terdiri dari kaki Source (pada juction transistor disebut collector), Gate (basis) dan drain (emitor). Konstruksi FET dapat dijelaskan oleh gambar dibawah ini.

Fungsi Transistor

Meskipun pada kaki source dan drain memiliki banyak elektron, namun elektron tersebut tidak dapat berpindah pada posisi normal (off). Namun ketika pada kaki gate kita beri tegangan maka akan timbul gaya magnet (magnetic force) yang membuat elektron dapat berpindah dari source ke kaki drain.

Field Effect Transistor ketika timbul magenetic effect pada kaki gate – sumber gambar http://www.explainthatstuff.com

Bagaimana Fungsi Transistor pada Komputer

Pada artikel telah kita bahas, bahwa penemuan transistor menjadi awal dari perkembangan dunia komputer sampai dengan era robot seperti yang kita saksikan sekarang ini.

Lalu tentunya muncul pertanyaan dari teman – teman pembaca belajarlistrik.com bagaimana fungsi dan kerja transistor pada komputer. Ketika kita liat isi komputer maupun laptop atau smartphone kita, tidak kita temukan transistor, lalu apa korelasinya dengan pernyataan diatas.

Pada prakteknya, kita tidak perlu untuk mencari tahu “detil” bagaimana transistor disusun sedemikian rupa lalu berfungsi menjadi komputer atau smartphone. Yang perlu kita ketahui adalah fungsi transistor sebagai penguat dan switching sehingga memungkinkan untuk membentuk sebuah sistem logic yang luar biasa cerdas seperti yang kita saksikan pda komputer sekarang ini.

Processor yang pada dasarnya disusun oleh jutaan transistor bekerja dengan boolean algebra sama halnya dengan sistem kerja otak manusia yang terdiri dari neuron – neuron.

Demikian penjelasan singkat belajarlistrik.com tentang fungsi transistor, semoga bermanfaat.

The post Fungsi Transistor appeared first on Belajar Listrik | Tutorial Mikrokontroler Arduino | Aplikasi PLC SCADA.