Transistor adalah komponen elektronika yang memegang peranan sangat penting dan banyak digunakan dalam bidang elektronika. Transistor memungkinkan pembuatan peralatan elektronik seperti televisi, receiver, komputer, laptop, dan bahkan smartphone. Meskipun transistor tidak terlihat secara kasat mata, sebenarnya transistor adalah bagian dari IC (Integrated Circuit) yang terdiri dari ratusan, ribuan, atau bahkan jutaan transistor di dalamnya.
Sebelum transistor ditemukan, tabung vakum digunakan untuk menguatkan sinyal namun memiliki ukuran yang jauh lebih besar. Transistor memiliki ukuran lebih kecil, biaya produksi yang rendah, dan kelebihan lainnya. Bahkan, beberapa orang menganggap transistor sebagai inovasi terbaik abad ke-20 karena berkembangnya komputer, laptop, dan smartphone setelah ditemukannya transistor dan penerapan fungsinya.
Pengertian Transistor
Transistor adalah komponen elektronik semikonduktor yang memiliki tiga kaki atau pin elektroda, yaitu Basis (Dasar), Collector (Pengumpul), dan Emitter (Pemancar). Arus yang mengalir melalui pin Collector ke Emitter atau sebaliknya tergantung jenis transistor, sementara kaki basis mengontrol aliran arus tersebut. Transistor berfungsi sebagai penguat, stabilisasi tegangan, modulasi sinyal, saklar yang memutus dan menyambung (switching), dan memiliki banyak fungsi lainnya.
Asal kata "transistor" berasal dari "transfer" dan "resistor", yang berarti pemindahan dan penghambat. Dari kedua kata tersebut, dapat disimpulkan bahwa transistor mengalihkan atau menghambat aliran bahan semikonduktor pada suhu tertentu.
Transistor merupakan komponen semikonduktor yang paling umum dalam rangkaian-rangkaian elektronika. Hampir semua peralatan elektronik menggunakan transistor dengan berbagai fungsi dan kebutuhan, seperti televisi, komputer, ponsel, penguat audio, sumber daya listrik, pemutar audio dan video, dan lainnya.
Transistor terbuat dari bahan semikonduktor seperti silikon, germanium, atau galium arsenide. Silikon pada dasarnya adalah isolator yang tidak dapat menghantarkan listrik. Namun, dengan teknologi semikonduktor, silikon dapat diubah menjadi penghantar listrik dengan menambahkan material tertentu, seperti arsenik dengan dosis kecil dalam proses yang disebut "proses doping". Setelah melalui proses doping, silikon tersebut dibungkus dengan plastik, logam, atau bahkan menjadi bagian dari Integrated Circuit (IC).
Fungsi Transistor
Transistor memiliki beberapa fungsi, antara lain sebagai saklar, penguat arus, dan driver untuk motor DC. Berikut adalah penjelasan lebih detailnya:
- Saklar: Transistor dapat digunakan sebagai saklar elektronik karena dapat mengatur bias dari satu transistor ke transistor lainnya. Hal ini memungkinkan terjadinya hubungan yang singkat antara kaki konektor.
- Penguat Arus: Transistor juga berfungsi sebagai penguat arus. Namun, untuk menguatkan arus, transistor harus terbiasa pada tegangan yang konstan. Hal ini penting agar emitor mengeluarkan tegangan yang tetap.
- Driver Motor DC: Transistor dapat digunakan sebagai driver untuk motor DC. Motor DC dapat dinyalakan atau dimatikan apabila transistor dalam keadaan cut off. Selain itu, transistor juga dapat menentukan arah putaran motor DC.
Cara Kerja Transistor
Transistor adalah perangkat non-linear yang memiliki empat mode kerja yang berbeda. Berikut adalah penjelasan untuk setiap mode kerja:
- Cut-off (Pemutusan): Transistor berperan sebagai sirkuit terbuka (open circuit), sehingga tidak ada arus yang mengalir dari emitor ke kolektor.
- Saturasi: Transistor bertindak sebagai sirkuit pendek (short circuit), sehingga arus dari kolektor ke emitor mengalir tanpa hambatan.
- Aktif: Arus kolektor ke emitor berbanding lurus dengan arus basis.
- Reverse active (Aktif Terbalik): Arus emitor ke kolektor berbanding lurus dengan arus basis, berlawanan dengan mode Aktif.
Jenis-Jenis Transistor
Secara umum, transistor dapat dibagi menjadi dua kategori besar, yaitu Transistor Bipolar (BJT) dan Transistor Efek Medan (Field Effect Transistor). Perbedaan utama antara keduanya terletak pada bias input yang dibutuhkan. Transistor bipolar membutuhkan arus untuk mengendalikan terminal lainnya, sementara transistor efek medan hanya memerlukan tegangan dan tidak memerlukan arus. Prinsip kerja transistor bipolar melibatkan pembawa muatan elektron dan lubang elektron, sedangkan transistor efek medan (FET) hanya membutuhkan salah satu dari keduanya.
Transistor FET sering digunakan dalam rangkaian elektronika yang memerlukan impedansi tinggi baik pada input maupun outputnya, sedangkan transistor BJT lebih umum digunakan dalam rangkaian penguatan daya yang membutuhkan kapasitas arus yang besar. Kedua jenis transistor memiliki 3 kaki atau pin yang memiliki perbedaan dalam penamaannya, tetapi secara prinsip dan cara kerjanya sebenarnya tidak jauh berbeda.
Berikut adalah penjelasan tentang beberapa jenis transistor.
1. Transistor Bipolar (BJT)
Transistor bipolar adalah jenis transistor yang prinsip kerjanya melibatkan perpindahan muatan pembawa, yaitu elektron, dari kutub negatifnya untuk mengisi kekurangan elektron atau lubang di kutub positifnya. Nama "bipolar" berasal dari dua kata, yaitu "bi" yang berarti dua dan "polar" yang berarti kutub, karena transistor ini memiliki dua polaritas kutub, yaitu P dan N. Transistor jenis ini juga dikenal sebagai Bipolar Junction Transistor (BJT).
Berdasarkan input basisnya, transistor bipolar dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu transistor npn dan transistor pnp. Kedua jenis transistor ini memiliki tiga kaki atau pin, yaitu Basis, Collector, dan Emitter. Berikut adalah penjelasan mengenai perbedaan kedua jenis transistor ini:
- Transistor NPN membutuhkan arus kecil dan tegangan positif pada terminal Basis untuk mengendalikan terminal lainnya. Pada transistor NPN, arus dan tegangan besar yang dikendalikan mengalir dari kaki Emitter ke Collector. Contoh transistor NPN termasuk transistor bc547, transistor 2n2222, transistor c945, transistor c1815, dan lain-lain.
- Transistor PNP menggunakan arus kecil dan tegangan negatif pada terminal Basisnya untuk mengendalikan arus dan tegangan yang lebih besar yang mengalir dari kaki Collector ke kaki Emitter. Contoh transistor PNP termasuk transistor bc557, transistor 2n5401, transistor 2n3906, dan lain-lain.
2. Transistor Efek Medan (FET)
Transistor Efek Medan (Field Effect Transistor atau FET) adalah komponen semikonduktor dengan tipe unipolar karena pengoperasiannya hanya membutuhkan salah satu muatan pembawa, baik itu elektron saja maupun lubang saja. FET menggunakan tegangan listrik sebagai input bias pada terminal Gate (G) untuk mengendalikan arus dan tegangan yang mengalir dari terminal Drain (D) ke terminal Source (S).
Kelebihan utama dari transistor ini adalah memiliki impedansi yang sangat tinggi dan resistansi bagian input dan outputnya dapat mencapai megaohm. Jika dibandingkan dengan transistor BJT, transistor FET memiliki konsumsi daya yang rendah, temperatur kerja yang rendah, serta merupakan transistor dengan efisiensi daya yang tinggi sehingga harganya pun lebih mahal.
Berikut adalah jenis-jenis FET dan penjelasannya:
- JFET (Junction Field Effect Transistor)
JFET adalah jenis transistor efek medan yang menggunakan persimpangan (junction) p-n yang disetel secara terbalik sebagai isolator antara Gate (G) dan channel-nya. Transistor JFET memiliki dua tipe channel, yaitu p-channel dan n-channel. Untuk membedakannya, dapat dilihat dari tanda anak panahnya. Pada JFET n-channel, tanda anak panah mengarah ke dalam, sedangkan pada JFET p-channel, tanda anak panah mengarah ke luar. Transistor JFET terdiri dari tiga kaki atau pin terminal yang masing-masing dinamakan Gate (G), Source (S), dan Drain (D).
- MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)
MOSFET adalah transistor efek medan yang menggunakan isolator di antara Gate (G) dan channel-nya, biasanya isolator yang digunakan adalah silikon dioksida (SiO2). MOSFET terdiri dari dua tipe channel, yaitu n-channel dan p-channel. Transistor efek medan ini juga memiliki tiga kaki atau pin terminal yang disebut Gate (G), Source (S), dan Drain (D). MOSFET biasanya digunakan dalam rangkaian dengan sensitivitas dan akurasi tinggi, seperti rangkaian power supply dan inverter. Karena sensitivitas dan akurasi tingginya, MOSFET rentan terhadap kerusakan akibat arus listrik statis.
- UJT (Uni Junction Transistor)
Uni Junction Transistor adalah jenis transistor yang juga termasuk dalam kategori Transistor Efek Medan (Field Effect Transistor/FET) karena pada pengoperasiannya masih menggunakan tegangan untuk mengendalikan arus yang lebih besar. Berbeda dengan FET lainnya, Uni Junction Transistor memiliki dua terminal basis (B1 dan B2) dan satu terminal Emitter. UJT digunakan khusus sebagai pengendali (switch) dan tidak dapat digunakan sebagai penguat seperti jenis transistor lainnya.
Kesimpulan
Artikel ini telah membahas tentang Pengertian Transistor dan Jenis-jenis Transistor.
Pengertian Transistor dan Jenis-jenis Transistor telah dijelaskan secara lengkap di atas. Semoga penjelasan ini dapat membantu Anda memahami peran penting transistor dalam dunia elektronika dan berbagai jenisnya yang digunakan dalam berbagai aplikasi.
Transistor adalah salah satu komponen kunci yang telah mengubah perkembangan teknologi, dan pengetahuan tentang berbagai jenisnya akan membantu Anda dalam merancang dan memahami berbagai rangkaian elektronik yang kompleks.
Terima kasih telah membaca artikel Pengertian Transistor dan Jenis-jenis Transistor ini.