Transistor memperkuat saat ini, misalnya mereka dapat digunakan untuk memperkuat arus keluaran yang kecil dari sebuah IC logika sehingga bisa mengoperasikan sebuah lampu, relay atau saat perangkat tinggi lainnya. Dalam banyak sirkuit resistor digunakan untuk mengubah perubahan arus ke sebuah perubahan tegangan, sehingga transistor digunakan untuk memperkuat tegangan. Sebuah transistor dapat digunakan sebagai saklar (baik sepenuhnya dengan arus maksimum, atau sepenuhnya off dengan tidak ada arus) dan sebagai penguat (selalu sebagian). Jumlah amplifikasi saat ini disebut gain arus, simbol h FE.
Jenis-jenis transistor
Ada dua jenis transistor standar, NPN dan PNP, dengan simbol sirkuit yang berbeda.. Surat-surat merujuk pada lapisan semikonduktor bahan yang digunakan untuk
membuat transistor transistor Kebanyakan digunakan saat ini adalah NPN karena ini adalah jenis yang paling mudah untuk membuat dari silikon. Ini Halaman ini kebanyakan tentang NPN transistor dan jika Anda baru untuk elektronik yang terbaik adalah memulai dengan belajar bagaimana menggunakan terlebih dahulu.
Label basis (B), kolektor (C) dan emitor (E). Istilah-istilah ini mengacu pada operasi internal transistor tetapi mereka tidak banyak membantu dalam memahami bagaimana transistor yang digunakan, jadi hanya memperlakukan mereka sebagai label!
Sebuah pasangan Darlington adalah dua transistor dihubungkan bersama untuk memberikan keuntungan sangat tinggi saat ini.
Selain standar bipolar junction transistor , ada lapangan-efek transistor yang biasanya disebut sebagai FET s. Mereka memiliki simbol sirkuit yang berbeda dan properti dan mereka tidak (belum) dibahas di laman ini.
Transistor arus
Diagram menunjukkan dua jalur arus melalui transistor. Anda dapat membangun sirkuit ini dengan dua standar 5mm LED merah dan setiap tujuan umum transistor NPN rendah daya (BC108, BC182 atau BC548 misalnya).
Basis kecil saat ini mengontrol kolektor yang lebih besar saat ini.
Bila saklar ditutup mengalir arus yang kecil ke dalam basis (B) dari transistor. Ini hanya cukup untuk membuat LED bersinar B samar-samar. Transistor menguatkan ini arus yang kecil untuk memungkinkan lebih besar arus mengalir melalui dari kolektor
nya (C) ke emitor nya (E). Arus kolektor ini cukup besar untuk membuat lampu LED C cerah.
Ketika saklar terbuka tidak ada arus base, sehingga transistor akan mematikan arus kolektor. Both LEDs are off. Kedua LED off.
Sebuah transistor menguatkan saat ini dan dapat digunakan sebagai saklar.
Ini pengaturan dimana emitor (E) adalah di sirkuit pengendalian (base saat ini) dan di sirkuit dikendalikan (saat kolektor) disebut mode emitor umum. Ini adalah pengaturan yang paling banyak digunakan untuk transistor sehingga adalah satu untuk belajar dulu.
Fungsional model transistor NPN
Operasi transistor adalah sulit untuk menjelaskan dan memahami dalam hal struktur internal model. Hal ini lebih bermanfaat untuk menggunakan fungsi ini:
• Emitor lapisan basis berperilaku seperti dioda .
• Sebuah dasar arus I B mengalir hanya jika tegangan V BE melintasi junction emitor-dasar 0.7V atau lebih.
• Basis kecil saat ini saya B mengontrol kolektor Ic besar saat ini.
• Ic = h FE × I B (kecuali transistor adalah penuh dan jenuh) h FE adalah keuntungan saat ini (secara ketat arus keuntungan DC), nilai khas untuk FE h adalah 100 (tidak memiliki unit karena rasio)
• Emitor resistansi kolektor R CE dikendalikan oleh arus basis I B: o I B = 0 R CE = tak terhingga transistor off
o I B kecil R CE transistor berkurang sebagian
o I B meningkat R CE = 0 pada transistor penuh ('jenuh') Catatan tambahan:
• Sebuah resistor sering diperlukan dalam seri dengan koneksi dasar untuk membatasi dasar arus I B dan mencegah transistor yang rusak.
• Transistor memiliki kolektor Rating saat ini maksimum Ic.
• Keuntungan h FE saat ini bisa sangat bervariasi, bahkan untuk transistor dari jenis yang sama
• Sebuah transistor yang penuh (dengan R CE = 0) dikatakan 'jenuh'.
• Ketika transistor adalah jenuh tegangan kolektor-emitor V CE berkurang hampir 0V.
• Ketika transistor jenuh kolektor Ic saat ini ditentukan oleh tegangan suplai dan hambatan eksternal dalam rangkaian kolektor, bukan dengan yang saat ini mendapatkan transistor. Akibatnya rasio Ic / I B transistor jenuh kurang dari saat ini FE mendapatkan h.
• Emitor saat ini saya E = Ic + I B, tapi Ic jauh lebih besar dari yang saya B, jadi kira-kira saya E = Ic.
There is a table showing technical data for some popular transistors on the transistors page. Ada sebuah tabel yang menunjukkan data teknis untuk beberapa transistor populer di transistor halaman.
Pasangan Darlington
Ini adalah dua transistor dihubungkan bersama sehingga arus diperkuat oleh pertama diperkuat lebih lanjut oleh transistor kedua. Keuntungan saat ini secara keseluruhan adalah sama dengan dua keuntungan individu dikalikan bersama-sama:
Darlington saat ini mendapatkan pasangan, h FE = h Fe1 × Fe2 h (h FE1 dan h FE2 adalah keuntungan dari transistor individu). Hal ini memberikan pasangan Darlington arus gain yang tinggi sangat, seperti 10000, sehingga hanya dasar kecil saat diperlukan untuk membuat pasangan beralih. Sepasang Darlington berperilaku seperti transistor tunggal dengan arus keuntungan sangat tinggi.. Ia memiliki tiga lead (B, C dan E) yang setara dengan standar mengarah individu transistor Untuk mengaktifkan harus ada 0.7V di kedua dasar -emitor sambungan yang dihubungkan secara seri di dalam pasangan Darlington, sehingga diperlukan 1.4V menyala.
Pasangan Darlington tersedia sebagai paket lengkap tapi Anda bisa membuat sendiri dari dua transistor, TR1 bisa menjadi tipe daya yang rendah, tetapi biasanya TR2 perlu daya tinggi. The maximum collector current Ic(max) for the pair is the same as Ic(max) for TR2. Para kolektor arus maksimum Ic (maks) untuk pasangan adalah sama seperti Ic (maks) untuk TR2.
Sepasang Darlington cukup sensitif untuk menanggapi kecil saat melewati kulit Anda dan dapat digunakan untuk membuat sentuhan-switch seperti ditunjukkan pada diagram rendah. Untuk ini sirkuit yang hanya lampu LED dua transistor bisa lebih umum tujuan transistor daya. The 100k resistor protects the transistors if the contacts are linked with a piece of wire. resistor melindungi transistor jika kontak dihubungkan dengan sepotong kawat.
Menggunakan transistor sebagai saklar
Ketika transistor digunakan sebagai saklar harus baik OFF atau penuh ON. Pada sepenuhnya keadaan ON V tegangan CE melintasi transistor hampir nol dan transistor dikatakan jenuh karena tidak bisa lewat apapun kolektor lebih Ic saat ini. Perangkat keluaran diaktifkan oleh transistor biasanya disebut 'beban'.
Kekuatan dikembangkan dalam transistor switching yang sangat kecil:
• Dalam keadaan OFF: daya Ic × = V CE, tapi Ic = 0, sehingga daya adalah nol.
• Dalam keadaan ON lengkap: daya = Ic × V CE, tetapi V CE = 0 (hampir), sehingga daya sangat kecil.
Ini berarti bahwa transistor tidak harus menjadi panas digunakan dan Anda tidak perlu mempertimbangkan rating daya maksimum. Peringkat penting dalam sirkuit switching adalah arus maksimum kolektor Ic (maks) dan minimum keuntungan h FE (min).'s Tegangan peringkat Transistor dapat diabaikan kecuali jika Anda menggunakan tegangan pasokan lebih dari sekitar 15V. Ada meja menampilkan data teknis untuk beberapa transistor populer di transistor halaman.
Perlindungan dioda
Jika beban motor, relay atau solenoid (atau perangkat lain dengan koil a) dioda harus terhubung di seluruh beban untuk melindungi transistor dari tegangan tinggi yang dihasilkan singkat saat beban dimatikan. Diagram menunjukkan bagaimana perlindungan dioda tersambung 'mundur' di seluruh beban, dalam hal ini kumparan relay.
Arus yang mengalir melalui koil menciptakan medan magnetik yang runtuh tiba-tiba ketika arus dimatikan. Runtuhnya tiba-tiba-tiba-tiba dari medan magnet menginduksi tegangan tinggi di kumparan singkat yang sangat mungkin untuk transistor kerusakan dan IC. perlindungan memungkinkan tegangan induksi untuk mendorong arus singkat melalui kumparan (dan dioda) sehingga medan magnet meninggal pergi cepat daripada langsung. Hal ini mencegah tegangan induksi menjadi cukup tinggi untuk menyebabkan kerusakan pada transistor dan IC.
Kapan menggunakan relay
Transistor tidak dapat beralih AC atau tegangan tinggi (seperti listrik utama) dan mereka biasanya tidak pilihan yang baik untuk memindahkan arus besar (> 5A) suatu. Dalam kasus ini relay akan dibutuhkan, tetapi perhatikan bahwa transistor daya rendah mungkin masih diperlukan untuk beralih arus untuk kumparan relay
Keuntungan relay:
• Relay dapat switch tegangan tinggi, transistor tidak bisa.
• Relays are a better choice for switching large currents (> 5A). Relay adalah pilihan yang lebih baik untuk memindahkan arus besar (> 5A).
• Relay dapat switch banyak kontak sekaligus. Kekurangan relay:
• Relay bentuknya yang lebih besar daripada transistor untuk switching arus kecil.
• Relay tidak dapat switch dengan cepat, transistor dapat berpindah berkali-kali per detik.
• Relay menggunakan daya lebih disebabkan arus mengalir melalui kumparan mereka.
• Relay membutuhkan lebih banyak arus dari IC dapat menyediakan, sehingga transistor daya rendah mungkin diperlukan untuk beralih arus untuk relay koil. Menghubungkan transistor untuk output dari IC
Kebanyakan tidak dapat memasok arus keluaran yang besar sehingga mungkin perlu untuk menggunakan transistor untuk saklar yang lebih besar saat ini diperlukan untuk perangkat output seperti lampu, motor dan relay. Timer 555 IC tidak biasa karena bisa memasok besar saat ini relatif hingga 200mA yang cukup untuk beberapa perangkat output seperti lampu arus yang rendah, buzzers dan koil relay banyak tanpa perlu menggunakan transistor.
Transistor A juga dapat digunakan untuk mengaktifkan sebuah IC dihubungkan ke suplai tegangan rendah (seperti 5V) untuk beralih arus untuk perangkat keluaran dengan tegangan suplai yang lebih tinggi yang terpisah (seperti 12V). Kedua pasokan listrik harus dikaitkan, biasanya ini dilakukan dengan menghubungkan koneksi 0V mereka. Dalam hal ini anda harus menggunakan transistor NPN.
Namun, R B harus cukup rendah untuk memastikan bahwa transistor sepenuhnya jenuh untuk mencegah terlalu panas, hal ini sangat penting jika transistor switching sebuah arus besar (> 100mA). Sebuah aturan yang aman adalah membuat dasar saat ini saya B tentang lima kali lebih besar dari nilai yang seharusnya jenuh transistor.
Memilih transistor NPN yang cocok
Diagram sirkuit menunjukkan bagaimana untuk menghubungkan transistor NPN, ini akan mengaktifkan load ketika output IC tinggi. Jika Anda memerlukan tindakan yang berlawanan, dengan beban dinyalakan saat output IC rendah (0V) silakan lihat rangkaian untuk transistor PNP di bawah ini.
Prosedur di bawah ini menjelaskan bagaimana memilih transistor switching yang cocok.
NPN transistor switch (Beban pada saat output IC tinggi)
1. The transistor's maximum collector current Ic(max) must be greater than the load current Ic. kolektor's maksimum Transistor saat ini Ic (maks) harus lebih besar dari beban Ic saat ini.
Ic = arus bebansuplai tegangan Vs resistansi beban R L
2. Saat mendapatkan h's minimum Transistor FE (min) harus setidaknya lima kali beban Ic saat ini dibagi dengan output arus maksimum dari IC.
FE (min)> 5 × beban Ic saat ini max. IC saat ini
3. Pilih transistor yang memenuhi persyaratan tersebut dan membuat catatan dari
properti: Ic (maks) dan h FE (min).
Ada sebuah tabel yang menunjukkan data teknis untuk beberapa transistor populer di transistor halaman.
4. Hitung nilai perkiraan untuk resistor dasar:
R B = Vc×hFE dimana Vc = IC suplai tegangan (Dalam sebuah rangkaian sederhana dengan satu penawaran ini adalah Vs)
Ic
5. Untuk rangkaian sederhana dimana IC dan berbagi beban catu daya yang sama (Vc = Vs), Anda dapat memilih untuk menggunakan: R B = 0.2 × R L × h FE
7. Akhirnya, ingat bahwa jika beban adalah relay coil atau motor dioda perlindungan yang diperlukan.
Contoh
Output dari serangkaian CMOS 4000 IC diperlukan untuk mengoperasikan relay dengan 100 coil. kumparan. Tegangan suplai 6V baik untuk IC dan beban. The IC can supply a maximum current of 5mA. IC dapat menyediakan maksimum saat 5mA.
1. Arus beban = Vs / R L = 6 / 100 = 0.06A = 60mA, jadi transistor harus memiliki Ic (maks)> 60mA.
2. Arus maksimum dari IC 5mA, sehingga transistor harus memiliki h FE (min)> 60 (5 × 60mA/5mA).
3. Pilih tujuan rendah BC182 transistor daya umum dengan Ic (maks) = 100mA dan h FE (min) = 100.
4. R B = 0,2 × R L h × FE = 0,2 × 100 × 100 = 2000 . maka R B = 1k8 atau 2k2. 5. Kumparan relay membutuhkan perlindungan dioda.
Memilih transistor PNP yang cocok
PNP transistor switch (Beban pada saat output IC rendah)
Diagram sirkuit menunjukkan bagaimana menghubungkan transistor PNP, ini akan mengaktifkan load ketika output IC rendah (0V). Jika Anda memerlukan tindakan yang berlawanan, dengan beban dinyalakan saat keluaran IC tinggi silakan lihat rangkaian untuk transistor NPN di atas.
Prosedur untuk memilih transistor PNP cocok adalah persis sama dengan transistor NPN yang dijelaskan di atas.
Lampu LED ketika LDR gelap
Lampu LED ketika LDR cerah
Diagram sirkuit atas menunjukkan sebuah LDR (sensor cahaya) terhubung sehingga lampu LED pada saat LDR dalam kegelapan. Variabel resistor menyesuaikan kecerahan di mana transistor switch on dan off Setiap tujuan transistor daya rendah umum dapat digunakan dalam sirkuit.
Resistor tetap melindungi transistor dari arus basis yang berlebihan (yang akan menghancurkannya) ketika resistor variabel direduksi menjadi nol. Untuk membuat sirkuit switch ini pada kecerahan yang sesuai Anda mungkin perlu bereksperimen dengan nilai yang berbeda untuk resistor tetap, tetapi tidak boleh kurang dari 1k . Jika transistor switching beban dengan koil, seperti motor atau relay, ingat untuk menambahkan dioda perlindungan di seluruh beban. Tindakan switching dapat terbalik, sehingga lampu LED pada saat LDR terang benderang, dengan menukar dan variabel resistor LDR. Dalam hal ini resistor tetap dapat dihilangkan karena hambatan LDR tidak dapat dikurangi menjadi nol.
Perhatikan bahwa aksi switching dari rangkaian ini tidak terlalu baik karena akan ada kecerahan peralihan ketika transistor akan sebagian pada (tidak jenuh). Dalam keadaan transistor berada dalam bahaya overheating kecuali switching arus kecil. Tidak ada masalah dengan LED kecil saat ini, namun arus lebih besar untuk sebuah motor, lampu atau relay cenderung menyebabkan overheating.
Sensor lain, seperti thermistor , dapat digunakan dengan sirkuit ini, tetapi mereka mungkin memerlukan resistor variabel yang berbeda. Anda dapat menghitung nilai perkiraan untuk resistor variabel (Rv) dengan menggunakan multimeter untuk menemukan nilai minimum dan maksimum dari sensor's resistensi (Rmin dan Rmax): Variabel resistor, Rv = akar kuadrat dari (Rmin × Rmax)
Sebagai contoh LDR: Rmin = 100 , Rmax = 1M , Rmax = 1M , jadi Rv = akar kuadrat dari (100 × 1M) = 10k . .
Anda dapat membuat switching sirkuit yang lebih baik banyak dengan sensor terhubung ke IC sesuai (chip). Tindakan switching akan jauh lebih tajam tanpa sebagian pada negara.
Sebuah inverter transistor (gerbang NOT)
Inverter (gerbang TIDAK) tersedia di IC logika tetapi jika anda hanya membutuhkan satu inverter biasanya lebih baik menggunakan sirkuit ini. Sinyal keluaran (tegangan) adalah kebalikan dari sinyal input:
• Ketika input tinggi (+ Vs) output rendah (0V).
• Ketika input rendah (0V) output yang tinggi (+ Vs).
Tujuan umum rendah daya NPN transistor dapat digunakan. Untuk umum menggunakan R B = 10k R C = 1k , maka keluaran inverter dapat dihubungkan ke perangkat dengan impedansi masukan (resistensi) minimal 10k seperti logika IC atau timer 555 (memicu dan input ulang).
Jika Anda menghubungkan inverter ke masukan IC logika CMOS (sangat impedansi tinggi), Anda dapat meningkatkan R B untuk 100k dan R C 10k . Ini akan mengurangi arus yang digunakan oleh inverter.
4. KESIMPULAN dan SARAN Kesimpulan
1. Multimeter adalah alat pengukur listrik yang sering dikenal sebagai VOM (Volt/Ohm meter) yang dapat mengukur tegangan (voltmeter), hambatan (ohm-meter), maupun arus (amper-meter). Ada dua kategori multimeter: multimeter digital atau DMM (digital multi-meter)(untuk yang baru dan lebih akurat hasil pengukurannya), dan multimeter analog. Masing-masing kategori dapat mengukur listrik AC, maupun listrik DC.
2. Dalam elektronika, dioda adalah komponen aktif bersaluran dua (dioda termionik mungkin memiliki saluran ketiga sebagai pemanas). Dioda mempunyai dua elektroda aktif dimana isyarat listrik dapat mengalir, dan kebanyakan dioda digunakan karena karakteristik satu arah yang dimilikinya.
Macam – macam dioda
• dioda foto (fotovoltaic) digunakan untuk mengubah energi cahaya menjadi energi listrik searah
• dioda laser digunakan untuk membangkitkan sinar laser taraf rendah, cara kerjanya mirip LED
• dioda Zener digunakan untuk regulasi tegangan
3. Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan muatan listrik. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutup negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutup positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif. Muatan elektrik ini "tersimpan" selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung kakinya.
4. LED (Light Emitting Diode). LED adalah lampu berukuran kecil yang memiliki beberapa keunggulan antara lain konsumsi listrik rendah, tersedia dalam berbagai warna, murah dan umur panjang. Keunggulannya ini membuat LED digunakan secara luas sebagai lampu indikator pada peralatan elektronik. Namun LED punya kelemahan, yaitu intensitas cahaya (Lumen) yang dihasilkannya termasuk kecil. Kelemahan ini membatasi LED untuk digunakan sebagai lampu penerangan. 5. Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit
pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya. Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal. Tegangan atau arus yang dipasang di satu
terminalnya mengatur arus yang lebih besar yang melalui 2 terminal lainnya. Transistor adalah komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat)
6. Resistor adalah komponen elektronik yang berfungsi menahan arus litrik, dan karena arus listrik berhubungan dengan tegangan listrik, sehingga jika suatu
tegangan listrik dilewatkan pada resistor maka akan terjadi penurunan pada tegangan tersebut.
Saran
Sebaiknya sebelum praktikum dengan menggunakan alat multimeter untuk mengukur komponen – komponen elektronika mahasiswa harus mengetahui cara kerja dari alat tersebut sehingga praktikum dapat berlangsung baik. Dan juga diperlukan ketelitian dan konsentrasi dalam mengukur menggunakan multimeter.