SEMICONDUCTOR CONTROL DEVICES
SEMICONDUCTOR CONTROL DEVICES
Oleh: Oleh:
Roni
Roni Setiawan Setiawan (08518241014)(08518241014)
PRODI P.T. MEKATRONIKA
PRODI P.T. MEKATRONIKA
FAKULTAS TEKNIK
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI TOGYAKARTA
UNIVERSITAS NEGERI TOGYAKARTA
2010/2011
2010/2011
DAFTAR ISI DAFTAR ISI
Hal Hal HALAMAN
HALAMAN JUDUL...JUDUL... ... . . ii PENGANTAR...
PENGANTAR... ... . . iiii DAFTAR
DAFTAR ISI...ISI... ... . . iiiiii BAB I : PENDAHULUAN
BAB I : PENDAHULUAN A.
A. Latar Latar Belakang...Belakang... ... 11 B.
B. Tujuan... Tujuan... 11 BAB
BAB II II : : PEMBAHASANPEMBAHASAN A.
A. Kultur SekolahKultur Sekolah 1.
1. Pengertian Pengertian Kultur Kultur Sekolah...Sekolah... ... 22 2.
2. Fungsi Fungsi Kultur Kultur Sekolah...Sekolah... ... 44 3.
3. Faktor Faktor Yang Yang Mempengaruhi Mempengaruhi Kultur Kultur Seolah...Seolah... ... 55 4.
4. Peran Peran Kepala Kepala Sekolah Sekolah Dalam Dalam Kultur Kultur Sekolah... Sekolah... . . 66 B.
B. Etos kerja GuruEtos kerja Guru 1.
1. Pengertian Pengertian etos etos Kerja Kerja Guru...Guru... ... . . 99 2.
2. Ciri Ciri Etos Etos Kerja Kerja Guru Guru Yang Yang Baik...Baik... ... . . 1010 3.
3. Faktor Faktor Yang Yang Mempengaruhi Mempengaruhi etos etos Kerja Kerja Guru... Guru... 1313 C.
C. Kultur Kultur Sekolah Sekolah Dalam Dalam Meningkatkan Meningkatkan Etos Etos Kerja Kerja Guru... Guru... 1515 BABIII
BABIII : : PENUTUPPENUTUP A.
A. Kesimpulan...Kesimpulan... .... . . 1717 B.
B. Saran...Saran... ... . . 1717 DAFTAR
BAB I BAB I
PENDAHULUAN PENDAHULUAN
A.
A. Latar BelakangLatar Belakang
Apabila kita berbicara tentang elektronika maka tidak akan lepas Apabila kita berbicara tentang elektronika maka tidak akan lepas dari semikonduktor. Memang pada awal kelahirannya elektronika dari semikonduktor. Memang pada awal kelahirannya elektronika didefenisikan sebagai cabang ilmu listrik yang mempelajari pergerakan didefenisikan sebagai cabang ilmu listrik yang mempelajari pergerakan muatan didalam gas ataupun vakum.Penerapannya sendiri juga muatan didalam gas ataupun vakum.Penerapannya sendiri juga menggunakan komponen-komponen yang utamanya memanfaat kedua menggunakan komponen-komponen yang utamanya memanfaat kedua medium ini, yang dikenal sebagai Vacuum Tube.Akan tetapi sejak medium ini, yang dikenal sebagai Vacuum Tube.Akan tetapi sejak ditemukannya transistor, terjadi perubahan tren dimana penggunaan ditemukannya transistor, terjadi perubahan tren dimana penggunaan semikonduktor sebagai pengganti material komponen semakin populer semikonduktor sebagai pengganti material komponen semakin populer dikalangan praktisi elektronika. Puncaknya adalah saat ditemukannya dikalangan praktisi elektronika. Puncaknya adalah saat ditemukannya Rangkaian Terpadu (
Rangkaian Terpadu (Integrated Circuit Integrated Circuit ) pada akhir dekade 50-an yang) pada akhir dekade 50-an yang telah menyederhanakan berbagai rangkaian yang sebelumnya berukuran telah menyederhanakan berbagai rangkaian yang sebelumnya berukuran besar menjadi sangat kecil. Selain itu penggunaan material semikonduktor besar menjadi sangat kecil. Selain itu penggunaan material semikonduktor juga memberikan fleksibilitas dalam penerapannya.
juga memberikan fleksibilitas dalam penerapannya.
Material semikonduktor, seperti juga material-material lainnya Material semikonduktor, seperti juga material-material lainnya terdiri atas atom-atom yang berukuran sangat kecil.Atom-atom ini terdiri terdiri atas atom-atom yang berukuran sangat kecil.Atom-atom ini terdiri atas nukleus (inti) yang dikelilingi oleh sejumlah elektron.Nukleus sendiri atas nukleus (inti) yang dikelilingi oleh sejumlah elektron.Nukleus sendiri terdiri atas neutron dan proton.Proton bermuatan positif, elektron terdiri atas neutron dan proton.Proton bermuatan positif, elektron bermuatan negatif, sedangkan neutron netral.Elektron-elektron yang bermuatan negatif, sedangkan neutron netral.Elektron-elektron yang mengelilingi nukleus ini tersebar pada beberapa lapisan kulit dengan jarak mengelilingi nukleus ini tersebar pada beberapa lapisan kulit dengan jarak tertentu dari nukleus, dimana energinya semakin m
tertentu dari nukleus, dimana energinya semakin meningkat seiring denganeningkat seiring dengan meningkatnya jarak dari setiap lapisan kulit terhadap nukleus.Elektron meningkatnya jarak dari setiap lapisan kulit terhadap nukleus.Elektron pada lapisan terluar disebut elektron valensi.Aktifitas kimiawi dari sebuah pada lapisan terluar disebut elektron valensi.Aktifitas kimiawi dari sebuah unsur terutama ditentukan oleh jumlah elektron valensi ini.
BAB II BAB II PEMBAHASAN PEMBAHASAN
A.
A. Prinsip Dasar Semi KonduktorPrinsip Dasar Semi Konduktor
Semi konduktror ialah bahan yang mempunyai sifat kekonduksian di Semi konduktror ialah bahan yang mempunyai sifat kekonduksian di antara konduktor dan isolator.Contoh bahan semikonduktror ialah antara konduktor dan isolator.Contoh bahan semikonduktror ialah Silikon,Germanium, Plumbum Sulfida,Gallium Arsenida,Indium Antimida Silikon,Germanium, Plumbum Sulfida,Gallium Arsenida,Indium Antimida dan Selenium.Bahan-bahan yangmempunyai sifat semikonduktif memiliki dan Selenium.Bahan-bahan yangmempunyai sifat semikonduktif memiliki nilai hambatan jenis(
nilai hambatan jenis( ) antara konduk) antara konduktor dan isolator ytor dan isolator yaitu 10aitu 10-6-6-10-1044ohm.mdanohm.mdan konduktivitas sebesar10
konduktivitas sebesar10-6-6-10-1044ohmohm-2-2mm-2-2dengan energi gap yang lebih kecil daridengan energi gap yang lebih kecil dari 6 eV.Energi gap adalah energi yang diperlukan oleh elektron untuk 6 eV.Energi gap adalah energi yang diperlukan oleh elektron untuk memecahkan ikatan kovalen sehingga dapat berpindah jalur dari jalur valensi memecahkan ikatan kovalen sehingga dapat berpindah jalur dari jalur valensi ke jalur konduksi.Bahan dasar semi konduktor dapat dibedakan menjadi 3 ke jalur konduksi.Bahan dasar semi konduktor dapat dibedakan menjadi 3 jenis, yaitu:
jenis, yaitu:
-- Trivalent, memiliki atom dengan jumlahelectron valensi 3 buah, contoh:Trivalent, memiliki atom dengan jumlahelectron valensi 3 buah, contoh: Boron (B),Gallium (Ga),dan Indium (In) .
Boron (B),Gallium (Ga),dan Indium (In) .
-- Tetravalent, memiliki atom dengan jumlah eleTetravalent, memiliki atom dengan jumlah electron valensi 4 buah seperti:ctron valensi 4 buah seperti: Silikon(Si), dan Germanium (Ge).
Silikon(Si), dan Germanium (Ge).
-- Pentavalent,memiliki atom dengan jumlah electron valensi5 buah, contohPentavalent,memiliki atom dengan jumlah electron valensi5 buah, contoh :Fosfor(P), Arsenikum(As),dan Antimon(Sb).
:Fosfor(P), Arsenikum(As),dan Antimon(Sb).
Untuk menghasilkan semi konduktor tipe lain maka dilkukan proses Untuk menghasilkan semi konduktor tipe lain maka dilkukan proses pendopingan, adalahproses pemasukan atau pencampuran atom dopan pendopingan, adalahproses pemasukan atau pencampuran atom dopan kedalam bahansemi konduktor instrinsik (siikon dan germanium) sehingga kedalam bahansemi konduktor instrinsik (siikon dan germanium) sehingga konduktivitas konduktor bertambah. Maka tebentuklah semi konduktor konduktivitas konduktor bertambah. Maka tebentuklah semi konduktor ekstrinsik. Proses pendopingan menghasilkan 2 jenis semi konduktor ekstrinsik. Proses pendopingan menghasilkan 2 jenis semi konduktor ekstrinsik, yaitu tipe n dan tipe p. Semi konduktor tipe n di bentuk dari ekstrinsik, yaitu tipe n dan tipe p. Semi konduktor tipe n di bentuk dari pendopingan dengan atom pentavalent, sehingga atom menjadi kelebihan pendopingan dengan atom pentavalent, sehingga atom menjadi kelebihan electron. Sedangkan semikonduktor tipe p dibentuk dari pendopingan dengan electron. Sedangkan semikonduktor tipe p dibentuk dari pendopingan dengan atom trivalent, untuk mendapatkan atom yang kekurangan electron.Dalam atom trivalent, untuk mendapatkan atom yang kekurangan electron.Dalam perkembanganya semikonduktor menjadi behan yang sangat penting. perkembanganya semikonduktor menjadi behan yang sangat penting. Terutama dalam
Terutama dalam dunia eektronika, dunia eektronika, Semikonduktor Semikonduktor merupakan elemen merupakan elemen dasar dasar dari komponen
Table perbandingan semikonduktor tipe p dan tipe Table perbandingan semikonduktor tipe p dan tipe n:n:
Aspek
Aspek Tipe Tipe n n Tipe Tipe pp
Bahan
Bahan instrinsik instrinsik Silicon Silicon dan dan germanium germanium Silicon Silicon dan dan germaniumgermanium Bahan
Bahan pendopingan pendopingan Atom Atom pentavalent pentavalent Atom Atom trivalenttrivalent Fungsi pendopingan
Fungsi pendopingan Mendapatkan atomMendapatkan atom kelebihan electron kelebihan electron Mendapatkan atom Mendapatkan atom kekurangan electron kekurangan electron Pembawa muatan Pembawa muatan mayoritas
mayoritas Electron Electron holehole
B.
B. Piranti Semi KonduktorPiranti Semi Konduktor 1.
1. DiodeDiode a.
a. Diode penyearah (Rectifier)Diode penyearah (Rectifier)
Dioda penyearah adalah jenis dioda yang terbuat dari bahan Dioda penyearah adalah jenis dioda yang terbuat dari bahan silikon ataupun germaniumyangberfungsi sebagai penyearah tegangan silikon ataupun germaniumyangberfungsi sebagai penyearah tegangan dari listriks Ac menjadi Dc. Dibawah ini adalah gambar symbol diode dari listriks Ac menjadi Dc. Dibawah ini adalah gambar symbol diode dan bentuk fisik dari diode:
dan bentuk fisik dari diode:
Karakteristik dioda pada umumnya adalah : Karakteristik dioda pada umumnya adalah : Jika diberi bias maju, ketika V
Jika diberi bias maju, ketika VAK AK lebih besar dari Vtresholdlebih besar dari Vtreshold
(0,7V)
(0,7V) maka akan maka akan mengalirkan arus mengalirkan arus dari arah dari arah anoda anoda ke ke kathoda,kathoda, dan idealnya hambatan majunya Rf = 0 ohm
dan idealnya hambatan majunya Rf = 0 ohm
Jika diberi bias mundur tidak akan mengalirkan arus danidealnya Jika diberi bias mundur tidak akan mengalirkan arus danidealnya hambatan mundurnya Rb = ~ .
hambatan mundurnya Rb = ~ .
Gbr.
Kurva karakteristik diode hubungan antara arus dan tegangan : Kurva karakteristik diode hubungan antara arus dan tegangan :
Tegangan saat dioda mulai menghantarkan arus disebut sebagai Tegangan saat dioda mulai menghantarkan arus disebut sebagai tegangan kerja dioda (V
tegangan kerja dioda (Vdd). Tegangan kerja dioda jenis silikon sekitar ). Tegangan kerja dioda jenis silikon sekitar
0,7
0,7 volt volt sedangkan sedangkan tegangan tegangan kerja kerja dioda dioda jenis gjenis germanium ermanium sekitar sekitar 0,30,3 volt.Pada karakteristik reverse diperlihatkan adanya tegangan volt.Pada karakteristik reverse diperlihatkan adanya tegangan Break-Down (V
Down (Vbdbd), dimana pada saat tegangan reverse dioda mencapai), dimana pada saat tegangan reverse dioda mencapai
tegangan tertentu akan terjadi aliran arus yang drastis membesar. Jika tegangan tertentu akan terjadi aliran arus yang drastis membesar. Jika tegangan
tegangan ini dini diperbesar iperbesar lagi, lagi, maka akan maka akan menimbulkan menimbulkan kerusakankerusakan padadioda, oleh karena itu dalam penggunaannya diberikan nilai padadioda, oleh karena itu dalam penggunaannya diberikan nilai nominal yang dikenal sebagai Peak Inverse Voltage disingkat PIV. nominal yang dikenal sebagai Peak Inverse Voltage disingkat PIV.
Penggunaan diode tipe ini dalam rangkaian elektronika adalah Penggunaan diode tipe ini dalam rangkaian elektronika adalah sebagai penyearah setengah gelombangmaupun penyearah gelombang sebagai penyearah setengah gelombangmaupun penyearah gelombang penuh. Dibawah ini adalah contoh penggunaan diode dalam rangkaian penuh. Dibawah ini adalah contoh penggunaan diode dalam rangkaian eektronika :
eektronika :
Penyearah setengah gelombang Penyearah setengah gelombang
Gbr. Rangkaian Half Wave Rectifier Gbr. Rangkaian Half Wave Rectifier
Dalam penyearah setengah gelombang, besar
Dalam penyearah setengah gelombang, besar tegangan output :tegangan output :
Penyearah Gelombang Penuh Penyearah Gelombang Penuh
Dalam penyearah gelombang penuh, besar te
Dalam penyearah gelombang penuh, besar tegangan output :gangan output :
b.
b. Dioda Zener Dioda Zener
Dioda Zener merupakandioda junction P dan N yang terbuat dari Dioda Zener merupakandioda junction P dan N yang terbuat dari bahan dasar silikon. Dioda ini dikenal juga sebagai Voltage bahan dasar silikon. Dioda ini dikenal juga sebagai Voltage Regulation Diode yang bekerja pada daerah reverse (kuadran Regulation Diode yang bekerja pada daerah reverse (kuadran III).Potensial dioda zener berkisar mulai 2,4 sampai 200 volt dengan III).Potensial dioda zener berkisar mulai 2,4 sampai 200 volt dengan disipasi daya dari ¼ hingga 50 watt. Simbol dan rangkaian disipasi daya dari ¼ hingga 50 watt. Simbol dan rangkaian penggantinya diperlihatkan seperti gambar:
penggantinya diperlihatkan seperti gambar:
Gelombang Input
Gelombang Input Gelombang OutputGelombang Output
Gbr. Rangkaian Full Wave Rectifier Gbr. Rangkaian Full Wave Rectifier
Rangkaian pengganti yang lengkap merupakan sebuah hambatan Rangkaian pengganti yang lengkap merupakan sebuah hambatan dinamis yang relatip kecil dan sebuah batere yang besarnya sebanding dinamis yang relatip kecil dan sebuah batere yang besarnya sebanding dengan potensial dioda zener. Gambar karakteristik diode zener :
dengan potensial dioda zener. Gambar karakteristik diode zener :
V
Vbdbd adalah tegangan breakdown pada diode biasa, tetapi dalamadalah tegangan breakdown pada diode biasa, tetapi dalam
diode zener V
diode zener Vbdbd adalah tegangan kerja diode zener, sehingga Vadalah tegangan kerja diode zener, sehingga Vbdbd
disebut dengan V
disebut dengan VZZ. Dalam kurva terlihat setelah terjadi tegangan. Dalam kurva terlihat setelah terjadi tegangan
patah, arus naik sedemikian rupa sedangkan tegangan zener akan patah, arus naik sedemikian rupa sedangkan tegangan zener akan bertahan tetap. Kenaikkan arus ini mempunyai nilai batas maksimal bertahan tetap. Kenaikkan arus ini mempunyai nilai batas maksimal yang dikenal sebagai arus zener maksimum disingkat Iz
yang dikenal sebagai arus zener maksimum disingkat Izmaxmax dimanadimana
jika terlampaui akan mengakibatkan kerusakan zener. Daya jika terlampaui akan mengakibatkan kerusakan zener. Daya maksimum
maksimum pada pada diode diode zener zener adalah adalah PPZZ = I= IZmaxZmax.V.Vbdbd
c.
c. Diode Emisi Cahaya (LED)Diode Emisi Cahaya (LED)
LED merupakanSolid State Lamp yang merupakan piranti LED merupakanSolid State Lamp yang merupakan piranti elektronik gabungan antara elektronikdengan optik, sehingga elektronik gabungan antara elektronikdengan optik, sehingga dikategorikan pada keluarga Optoelectronic. Bahan dasar yang dikategorikan pada keluarga Optoelectronic. Bahan dasar yang digunakan dalam pembuatan LED adalah bahan Galium Arsenida digunakan dalam pembuatan LED adalah bahan Galium Arsenida (GaAs) atau Galium Arsenida Phospida (GaAsP) atau juga Galium (GaAs) atau Galium Arsenida Phospida (GaAsP) atau juga Galium Phospida (GaP), bahan-bahan ini memancarkan cahaya dengan warna Phospida (GaP), bahan-bahan ini memancarkan cahaya dengan warna yang berbeda-beda. Bahan GaAs memancarkan cahaya infra-merah, yang berbeda-beda. Bahan GaAs memancarkan cahaya infra-merah, Bahan GaAs
bahan GaP memancarkan cahaya merah atau hijau. Besar arus LED bahan GaP memancarkan cahaya merah atau hijau. Besar arus LED adalah 20 mA, sedangkan besar teganganya adalah 1,8 – 2V.
adalah 20 mA, sedangkan besar teganganya adalah 1,8 – 2V. d.
d. Dioda Cahaya (Photo Dioda)Dioda Cahaya (Photo Dioda)
Secaraumum dioda-cahaya ini mirip dengan PN-Junction, Secaraumum dioda-cahaya ini mirip dengan PN-Junction, Perbedaannya terletak pada persambungan yang diberi celah agar Perbedaannya terletak pada persambungan yang diberi celah agar cahaya dapat masuk padanya.Konstruksi simbol dan bentuk fisiknya cahaya dapat masuk padanya.Konstruksi simbol dan bentuk fisiknya dapat dilihat pada gambar:
dapat dilihat pada gambar:
Dioda cahaya ini bekerja pada daerah reverse, jadi hanya arus Dioda cahaya ini bekerja pada daerah reverse, jadi hanya arus bocor saja yang melewatinya. Kuat cahaya dan temperature keliling bocor saja yang melewatinya. Kuat cahaya dan temperature keliling dapat menaikkan arus bocor tersebut karena dapat mengubah nilai dapat menaikkan arus bocor tersebut karena dapat mengubah nilai resistansinya dimana semakin kuat cahaya yang menyinarisemakin resistansinya dimana semakin kuat cahaya yang menyinarisemakin kecil
kecil nilai resnilai resistansi istansi dioda dioda cahaya cahaya tersebut.Penggunaan tersebut.Penggunaan dioda dioda cahayacahaya diantaranya adalah sebagai sensor warna gelap dan terang, selain itu diantaranya adalah sebagai sensor warna gelap dan terang, selain itu photo diode juga dapat difungsikan sebagai alat pengukur kuat cahaya. photo diode juga dapat difungsikan sebagai alat pengukur kuat cahaya. e.
e. Dioda Varactor Dioda Varactor
Dioda Varactor disebut juga sebagai dioda kapasitas yang Dioda Varactor disebut juga sebagai dioda kapasitas yang sifatnya mempunyai kapasitas yang berubah-ubah jika diberikan sifatnya mempunyai kapasitas yang berubah-ubah jika diberikan tegangan. Dioda ini bekerja didaerah reverse mirip dioda Zener. tegangan. Dioda ini bekerja didaerah reverse mirip dioda Zener. Bahan dasar pembuatan dioda varactor ini adalah silicon dimana Bahan dasar pembuatan dioda varactor ini adalah silicon dimana dioda ini sifat kapasitansinya tergantung pada tegangan yang dioda ini sifat kapasitansinya tergantung pada tegangan yang diberikan padanya. Jika tegangan tegangannya semakin naik, diberikan padanya. Jika tegangan tegangannya semakin naik, kapasitasnya akan turun. Dioda varaktor banyak digunakan pada kapasitasnya akan turun. Dioda varaktor banyak digunakan pada pesawat
pesawat penerima penerima radio radio dan dan televisi televisi di di bagian bagian pengaturan pengaturan suara.suara. Bagan dan simbol dioda varactor diperlihatkan pada gambar:
2.
2. Transistor BipolarTransistor Bipolar a.
a. Prinsip Dasar Transistor Prinsip Dasar Transistor
Transistor merupakan dioda dengan dua sambungan.Sambungan Transistor merupakan dioda dengan dua sambungan.Sambungan itu membentuk transistor PNP maupun NPN.Terminalnya disebut itu membentuk transistor PNP maupun NPN.Terminalnya disebut emitor, base dan kolektor.Base selalu berada di tengah, di antara emitor, base dan kolektor.Base selalu berada di tengah, di antara emitor dan kolektor.Transistor ini disebut transistor bipolar, karena emitor dan kolektor.Transistor ini disebut transistor bipolar, karena struktur dan prinsip kerjanya tergantung dari perpindahan elektron di struktur dan prinsip kerjanya tergantung dari perpindahan elektron di kutup
kutup negatif negatif mengisi kmengisi kekurangan elekurangan elektron (hoektron (hole) di le) di kutup kutup positif.positif.
Transistordapat bekerja apabila diberi tegangan, tujuan Transistordapat bekerja apabila diberi tegangan, tujuan pemberian tegangan pada transistor adalah agar transistor tersebut pemberian tegangan pada transistor adalah agar transistor tersebut dapat mencapai suatu kondisi menghantar atau dapat mencapai suatu kondisi menghantar atau menghambat.Transistor akan aktif jika emitor-basis diberi tegangan menghambat.Transistor akan aktif jika emitor-basis diberi tegangan bias maju sedangkan basis-kolektor diberi te
bias maju sedangkan basis-kolektor diberi tegangan bias mundur.gangan bias mundur.
Nilai batas suatu transistor tergantung dari bahan dasar Nilai batas suatu transistor tergantung dari bahan dasar pembuatnya.Suhu maksimal suatu transistor Germanium adalah pembuatnya.Suhu maksimal suatu transistor Germanium adalah sekitar75
sekitar75oo C sedangkan jenis Silikon sekitar 150C sedangkan jenis Silikon sekitar 150oo C. Daya yangC. Daya yang disalurkan pada sebuah transistor harus sedemikian rupa sehingga disalurkan pada sebuah transistor harus sedemikian rupa sehingga suhumaksimalnya tidak dilampaui dan untuk itu diperlukan bantuan suhumaksimalnya tidak dilampaui dan untuk itu diperlukan bantuan pendingin baik dengan Heat Sink atau dengan fan.
pendingin baik dengan Heat Sink atau dengan fan.
b.
Jika sebuah transisitor dipasang pada Vcc maka akan terjadi, Jika sebuah transisitor dipasang pada Vcc maka akan terjadi, daerah aktif, daerah saturasi dan daerah cut off. suatu transistor berada daerah aktif, daerah saturasi dan daerah cut off. suatu transistor berada didaerah aktif apabila basis emitter dibias forward dan basis kolektor didaerah aktif apabila basis emitter dibias forward dan basis kolektor berada dibias reverse.
berada dibias reverse.
Suatu transistor berada didaerah saturasi apabila basis emitter di Suatu transistor berada didaerah saturasi apabila basis emitter di bias forward dan basis kolektor berada dibias forward.
bias forward dan basis kolektor berada dibias forward.
Suatu transistor berada pada kondisi cutoff apabila keduanya Suatu transistor berada pada kondisi cutoff apabila keduanya berada pada bias reverse.
berada pada bias reverse.
Secara singkat mode kerja transistor seperti tedapat dalam table : Secara singkat mode kerja transistor seperti tedapat dalam table :
Dalam rangkaian elektronika perangkaian transisitor mempunyai Dalam rangkaian elektronika perangkaian transisitor mempunyai 3 variasi, yaitu common emitor, common base dan common colector. 3 variasi, yaitu common emitor, common base dan common colector.
Karakteristik common basis Karakteristik common basis
Gbr. daerah Aktif transistor Gbr. daerah Aktif transistor
Gbr. daerahSaturasi transistor Gbr. daerahSaturasi transistor
Gbr. daerahCut off transistor Gbr. daerahCut off transistor
onfig onfig dan dan outpu outpu V VEBEB.. = = /(/( Berik Berik Persa Persa IICC.R .R CC IIBB( ( .. IIBB=V=V =I =ICC V VBB=I=I Vout Vout V VCC++ Kara Kara
rasi transistor yang menggunakan kaki ba rasi transistor yang menggunakan kaki ba utput. Dengan colector sebagai input dan utput. Dengan colector sebagai input dan t maka arus input dan tegangan input masin t maka arus input dan tegangan input masin ada common base pengutan transisitor seb ada common base pengutan transisitor seb 1) Berikut adalah rangkaian common emito 1) Berikut adalah rangkaian common emito
t adalah grafik output dari common basis: t adalah grafik output dari common basis:
aan dalam common basis : aan dalam common basis : IIBB.R .R BB=V=VCCCC C C+R +R BB)=V)=VCCCC C C/ / ) ) .R .R CC+R +R BB)) IIBB .R .R BB V VBB-V-VBEBE B B=V=VCCCC
teristik common emitor teristik common emitor
is sebagai input is sebagai input emitor sebagai emitor sebagai g-masing I
g-masing ICC dandan
sar
sar , , dimanadimana r:
Adalah terminal emitter digunakan bersama-sama sebagai input Adalah terminal emitter digunakan bersama-sama sebagai input dan output. Denganbasis sebagai input dan kolektor
dan output. Denganbasis sebagai input dan kolektor sebagai outputsebagai output maka arus input dan tegangan input masing-masing I
maka arus input dan tegangan input masing-masing IBB dan Vdan VBEBE..
Pada
Pada common common emitor emitor pengutan pengutan transisitor transisitor sebesar sebesar , , dimana dimana == IICC/I/IBB, berikut adalah rangkaian common emitor:, berikut adalah rangkaian common emitor:
Berikut adalah grafik output dari common emitor: Berikut adalah grafik output dari common emitor:
Persamaan dalam common emitor : Persamaan dalam common emitor : IICC = (V= (VCCCC – V– VCECE)/ R )/ R CC IIBB.R .R BB+V+VBEBE=V=VCCCC IIBB=(V=(VCCCC-V-VBEBE) / R ) / R BB IICsatCsat= V= VCCCC / R / R CC V VCEcutoff CEcutoff = V= VCCCC R R CC.I.ICC+V+VCECE=V=VCCCC Common collector Common collector
IICC = (Vcc-V= (Vcc-VCECE)/R )/R CC
IIBB = (Vcc-V= (Vcc-VBEBE)/R )/R BB
IICsatCsat = Vcc/Rc= Vcc/Rc
= Ic/I = Ic/IBB
Konfigurasi transistor yang menggunakan kaki kolektor sebagai Konfigurasi transistor yang menggunakan kaki kolektor sebagai input dan output. Denganbasis sebagai input dan emitor sebagai input dan output. Denganbasis sebagai input dan emitor sebagai output maka arus input dan tegangan input masing-masing I
output maka arus input dan tegangan input masing-masing IBB dandan
V
VEE. Berikut adalah rangkaian common emitor:. Berikut adalah rangkaian common emitor:
Persamaan dalam common colector : Persamaan dalam common colector : VE = (VCC-VBE) / RE VE = (VCC-VBE) / RE VB =VBE+VE VB =VBE+VE VE=IE.RE IC.RE VE=IE.RE IC.RE IB =
IB = (VCC-VBE) (VCC-VBE) / (RB+ / (RB+ .RE).RE) IC = .IB IC = .IB IE =IB IE =IB VBE+VE=VCC VBE+VE=VCC c.
c. Bias Transistor Bias Transistor 1.
1. Bias TetapBias Tetap
Pemberian tegangan dengan menggunakan tahanan basis dan Pemberian tegangan dengan menggunakan tahanan basis dan tahanan kolektor.
tahanan kolektor.
2.
IICC = (Vcc-V= (Vcc-VCECE)/R )/R CC IIBB = Vcc/(R = Vcc/(R CC+R +R BB)) = Ic/I = Ic/IBB IICC = Vcc/(R = Vcc/(R CC+R +R EE)) V VBB = = R R 22.Vcc/( R .Vcc/( R 11+R +R 22)) R R BB = = R R 11R R 22/(R /(R 11+R +R 22)) IIBB = = VVBB/R /R BB = Ic/I = Ic/IBB
Pemberian bias pada transistor dengan menggunakan tahanan Pemberian bias pada transistor dengan menggunakan tahanan umpan-balik (feedback).
umpan-balik (feedback).
3.
3. Bias pembagi teganganBias pembagi tegangan
Pemberian bias pada transistor melalui pembagi tegangan R1 dan Pemberian bias pada transistor melalui pembagi tegangan R1 dan R2.
R2.
d.
d. Transistor Sebagai sakelar Transistor Sebagai sakelar
Prinsip utama transisitor sebagai Prinsip utama transisitor sebagai sakelar adalah jika V
sakelar adalah jika VBEBE lebih besar darilebih besar dari
tegangan dadal (0,7 untuk Si dan 0,3 tegangan dadal (0,7 untuk Si dan 0,3 untuk Ge), maka transistor sebagai untuk Ge), maka transistor sebagai sakelar tertutup, tetapi jika V
sakelar tertutup, tetapi jika VBEBE kurangkurang
dari tegangan dadal, transisitor sebagai dari tegangan dadal, transisitor sebagai sakelar terbuka.
sakelar terbuka.
3.
a.
a. Prinsip Dasar Thyristor Prinsip Dasar Thyristor
Istilah Thyristor berasal dari tabung Thyratron-Transistor, Istilah Thyristor berasal dari tabung Thyratron-Transistor, dimana dengan perkembangan teknologi semikonduktor, maka dimana dengan perkembangan teknologi semikonduktor, maka tabung-tabung elektron yang bentuknya relatip besar dapat digantikan tabung-tabung elektron yang bentuknya relatip besar dapat digantikan oleh tabung-tabung transistor yang berukuran jauh lebih kecil tanpa oleh tabung-tabung transistor yang berukuran jauh lebih kecil tanpa mengurangi kemampuan operasionalnya.Yang termasuk dalam mengurangi kemampuan operasionalnya.Yang termasuk dalam keluarga thyristor adalan Silicon Controlled Rectifier, Diac, Triac keluarga thyristor adalan Silicon Controlled Rectifier, Diac, Triac yang semuanya didasari dari Dioda Lapis Empat (Four Layers Diode) yang semuanya didasari dari Dioda Lapis Empat (Four Layers Diode) seperti alam gambar dibawah.Bahan dasar thyristor ini adalah dari seperti alam gambar dibawah.Bahan dasar thyristor ini adalah dari silicon dengan pertimbangan jauh lebih tahan panas dibandingkan silicon dengan pertimbangan jauh lebih tahan panas dibandingkan dengan bahan germanium.Thyristor ini banyak digunakan sebagai alat dengan bahan germanium.Thyristor ini banyak digunakan sebagai alat pengendali tegangan atau daya yang tinggi dengan kemampuan yang pengendali tegangan atau daya yang tinggi dengan kemampuan yang tinggi.
tinggi.
Rangkaian transistor yang demikian menunjukkan adanya loop Rangkaian transistor yang demikian menunjukkan adanya loop penguatan arus di bagian tengah. Dimana diketahui bahwa I
penguatan arus di bagian tengah. Dimana diketahui bahwa ICC = = IIbb,,
yaitu arus kolektor adalah penguatan dari arus base.Jika ada arus I yaitu arus kolektor adalah penguatan dari arus base.Jika ada arus Ibb
mengalir pada base transistor Q
mengalir pada base transistor Q11, maka arus Ic akan mengalir pada, maka arus Ic akan mengalir pada
kolektor Q
kolektor Q22. Arus kolektor ini merupakan arus base I. Arus kolektor ini merupakan arus base Ibb pada transistor pada transistor
Q
Q11, sehingga , sehingga akan muncul pengakan muncul penguatan pada arus kuatan pada arus kolektor transistor olektor transistor QQ11..
Arus kolektor transistor Q
Arus kolektor transistor Q11 tidak lain adalah arus base bagi transistor tidak lain adalah arus base bagi transistor
Q
Q22. . Demikian seterusnya Demikian seterusnya sehingga makisehingga makin lama sambunn lama sambungan PN gan PN daridari
thyristor ini dibagian tengah akan mengecil dan hilang. Tertinggal thyristor ini dibagian tengah akan mengecil dan hilang. Tertinggal hanyalah lapisan P dan N dibagian luar.
hanyalah lapisan P dan N dibagian luar.
Gbr. Struktur thyristor
b.
b. SCR (Silicon Controlled Rectifier)SCR (Silicon Controlled Rectifier)
SCR mempunyai tiga buah elektroda, yaitu Anoda, Kathoda dan SCR mempunyai tiga buah elektroda, yaitu Anoda, Kathoda dan Gate dimana anoda berpolaritas positip dan kathoda berpolaritas Gate dimana anoda berpolaritas positip dan kathoda berpolaritas negatip sebagai layaknya sebuah dioda penyearah (rectifier).Kaki Gate negatip sebagai layaknya sebuah dioda penyearah (rectifier).Kaki Gate juga berpolaritas positip.Berikut adalahsimbol dari SCR:
juga berpolaritas positip.Berikut adalahsimbol dari SCR:
Gambar dibawah ini memperlihatkan pengembangan konstruksi Gambar dibawah ini memperlihatkan pengembangan konstruksi dan diekuivalenkan dengan rangkaian kaskade transistor.
dan diekuivalenkan dengan rangkaian kaskade transistor.
SCR dapat dihidupkan dengan arus penyulut melalui terminal SCR dapat dihidupkan dengan arus penyulut melalui terminal Gate, dimana arus gate ini akan mengalir melalui sambungan antara Gate, dimana arus gate ini akan mengalir melalui sambungan antara gate dan kathoda dan keluar dari kathodanya. Arus gate ini harus gate dan kathoda dan keluar dari kathodanya. Arus gate ini harus positip besarnya sekitar 0,1 sampai 35 mA sedangkan tegangan antara positip besarnya sekitar 0,1 sampai 35 mA sedangkan tegangan antara gate dan kathodanya adalah 0,7 volt.Jika arus anoda ke kathoda turun gate dan kathodanya adalah 0,7 volt.Jika arus anoda ke kathoda turun dibawah nilai minimum (Holding Current = I
dibawah nilai minimum (Holding Current = IHOHO), maka SCR akan), maka SCR akan
segera mati (Off). Untuk SCR yang berkemampuan daya sedang, segera mati (Off). Untuk SCR yang berkemampuan daya sedang, besar I
besar IHOHO sekitar 10 mA. Tegangan maksimum arah maju (Vsekitar 10 mA. Tegangan maksimum arah maju (VBRFBRF))
akanterjadi jika gate dalam keadaan terbuka atau I
gate diperbesar dari I
gate diperbesar dari IGOGO, misal I, misal IG1G1, maka tegangan majunya akan lebih, maka tegangan majunya akan lebih
rendah lagi. Hal ini diperlihatkan dalam grafik karakteristik SCR: rendah lagi. Hal ini diperlihatkan dalam grafik karakteristik SCR:
Gambar dibawah ini memperlihatkan salah satu cara penyulutan Gambar dibawah ini memperlihatkan salah satu cara penyulutan SCR dengan sumber searah (dc), dimana SCR akan bekerja dengan SCR dengan sumber searah (dc), dimana SCR akan bekerja dengan indikasi menyalanya lampu dengan syarat saklar S di ON kan terlebih indikasi menyalanya lampu dengan syarat saklar S di ON kan terlebih dahulu.
dahulu.
Triggering untuk penyulutan SCR dengan sumber dc ini tidak Triggering untuk penyulutan SCR dengan sumber dc ini tidak perlu dilakukan secara terus menerus, jika saklar S dibuka, maka perlu dilakukan secara terus menerus, jika saklar S dibuka, maka lampu akan tetap menyala atau dengan perkataan lain SCR tetap lampu akan tetap menyala atau dengan perkataan lain SCR tetap bekerja. Dibawah ini Memperlihatkan cara penyulutan SCR dengan bekerja. Dibawah ini Memperlihatkan cara penyulutan SCR dengan sumber bolak-balik (ac).
Dengan mengatur nilai R (potensiometer), maka kita seolah Dengan mengatur nilai R (potensiometer), maka kita seolah mengatur sudut penyalaan (firing delay) SCR. Untuk penyulutan SCR mengatur sudut penyalaan (firing delay) SCR. Untuk penyulutan SCR dengan sumber arus bolak-balik, harus dilakukan secara terus dengan sumber arus bolak-balik, harus dilakukan secara terus menerus, jadi saklar S jika dilepas, maka SCR akan kembali tidak menerus, jadi saklar S jika dilepas, maka SCR akan kembali tidak bekerja.Gambar dibawah ini memperlihatkan bentuk tegangan dan bekerja.Gambar dibawah ini memperlihatkan bentuk tegangan dan pada terminal SCR dan beban.Pengendalian sumber daya dengan SCR pada terminal SCR dan beban.Pengendalian sumber daya dengan SCR terbatas hanya dari 0
terbatas hanya dari 000sampai 90sampai 9000..
c.
c. DIACDIAC
Istilah diac diambil dari Dioda AC yang merupakan salah satu Istilah diac diambil dari Dioda AC yang merupakan salah satu dari keluarga thyristor dan termasuk dalam jenis Bidirectional dari keluarga thyristor dan termasuk dalam jenis Bidirectional Thyristor. Diac mempunyai dua buah terminal dan dapat menghantar Thyristor. Diac mempunyai dua buah terminal dan dapat menghantar dari kedua arah olehkarenanya diac dianggap sebagai nonpolar. Diac dari kedua arah olehkarenanya diac dianggap sebagai nonpolar. Diac tersusun dari empat lapis semikonduktor seperti dioda tersusun dari empat lapis semikonduktor seperti dioda lapisempat.Gambar
lapisempat.Gambar dibawah dibawah memperlihatkan memperlihatkan (a) (a) symbol symbol diac, diac, (b)(b) susunan diac, (c) rangkaian diac dan (d) rangkaian pengganti diac. susunan diac, (c) rangkaian diac dan (d) rangkaian pengganti diac.
Diac mempunyai impedansi yang tinggi dalam dua arah,guna Diac mempunyai impedansi yang tinggi dalam dua arah,guna mencapai titik konduknya diperlukan tegangan antara 28 sampai 36 mencapai titik konduknya diperlukan tegangan antara 28 sampai 36 volt.Dalam gambar diatas, apabila titik A adalah muatan + (dalam volt.Dalam gambar diatas, apabila titik A adalah muatan + (dalam gambar b diatas) maka junction ke1 pada forward bias (S
dan junction ke2 pada reverse bias (S
dan junction ke2 pada reverse bias (S22 terbuka). Pada saat A lebihterbuka). Pada saat A lebih
positif dari B maka pada saat tertentu dapat menembus tegangan positif dari B maka pada saat tertentu dapat menembus tegangan breakdown sehingga mengalir aris diac, demikian juga sebaliknya breakdown sehingga mengalir aris diac, demikian juga sebaliknya apabila B bermuatan positif, junction ke2 akan forward bias (S apabila B bermuatan positif, junction ke2 akan forward bias (S22
tertutup) dan junction ke1 akan reverse bias (S
tertutup) dan junction ke1 akan reverse bias (S11terbuka). Berikut adalaterbuka). Berikut adala
kurva karakteristik V-I diac : kurva karakteristik V-I diac :
d.
d. TRIACTRIAC
Triac digunakan untuk mengendalikan daya bolak-balik secara Triac digunakan untuk mengendalikan daya bolak-balik secara penuh dari 0
penuh dari 0oohingga 180hingga 180oo. Triac mempunyai tiga terminalmirip. Triac mempunyai tiga terminalmirip denganSCR yaitu gate, main terminal 1 (MT
denganSCR yaitu gate, main terminal 1 (MT11) dan main terminal 2) dan main terminal 2
(MT
(MT22). Perbedaanya dengan SCR adalah Triac dapat menghantarkan). Perbedaanya dengan SCR adalah Triac dapat menghantarkan
arus dalam dua arah.Simbol dan konstruksi Triac diperlihatkan seperti arus dalam dua arah.Simbol dan konstruksi Triac diperlihatkan seperti pada
pada gambar gambar dibawah:dibawah:
Triac adalah setara dengan dua SCR yang dihubungkan Triac adalah setara dengan dua SCR yang dihubungkan paralel.Cara kerja dari triac adalah jika terdapat sinyal gate, maka arus paralel.Cara kerja dari triac adalah jika terdapat sinyal gate, maka arus dapat mengalir dari M
dapat mengalir dari MT1T1 ke Mke MT2T2atau sebaliknya.Pada umumnya triacatau sebaliknya.Pada umumnya triac
di trigger dengan arus gate positif (mode I+), tetapi dapat juga ditriger di trigger dengan arus gate positif (mode I+), tetapi dapat juga ditriger
menggun menggun pemicua pemicua Anod Anod Anod Anod Anod Anod Anod Anod Ber Ber
akan mode I-. Triac memiliki empat kemu akan mode I-. Triac memiliki empat kemu
, yaitu : , yaitu : a +, gate + a +, gate + a +, gate – a +, gate – a -, gate + a -, gate + a , gate a , gate
-ikut adalah gambar mode trigger pada triac: ikut adalah gambar mode trigger pada triac:
ngkinan metode ngkinan metode
BAB III BAB III PENUTUP PENUTUP
DAFTAR PUSTAKA DAFTAR PUSTAKA
Arifin,Irwan. 2004. Elektronika I Arifin,Irwan. 2004. Elektronika I Dirksen, AJ.1982.
Dirksen, AJ.1982. Pelajaran Pelajaran Elektronika Elektronika Jilid Jilid 3terjemahan 3terjemahan HaroenHaroen . Penerbit. Penerbit Erlangga, Jakarta
Erlangga, Jakarta Frans, Gunterus. 1977
Frans, Gunterus. 1977. Falsafah Dasar Sistem Pengendalian Proses.. Falsafah Dasar Sistem Pengendalian Proses. Elex MediaElex Media Zomputindo
Zomputindo
Jacob M.Ph.D,Halkias, Ph.D. 1990.
Jacob M.Ph.D,Halkias, Ph.D. 1990. Elektronika TerpaduElektronika Terpadu. Penerbit Erlangga. Penerbit Erlangga Handyani, Peni. 2008.
Handyani, Peni. 2008. Teknik Pemeiharaan Dan Perbaikan Sistem ElektronikaTeknik Pemeiharaan Dan Perbaikan Sistem Elektronika Jilid3.
Jilid3.Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah KejuruanDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan Rashid, Muhammad. 1999.
Rashid, Muhammad. 1999. Elektronika Daya, Rangkaian,Devai dan AplikasinyaElektronika Daya, Rangkaian,Devai dan Aplikasinya Jilid 1
Jilid 1. Jakarta: Penerbit PT Prehallindo. Jakarta: Penerbit PT Prehallindo Wasito S. 2001.
Wasito S. 2001. Vademekum Elektronika Edisi KeduaVademekum Elektronika Edisi Kedua . Jakarta: Penerbit PT. Jakarta: Penerbit PT Gramedia Pustaka Utama
Gramedia Pustaka Utama Jayadin. 2007. Elektronika Dasar.
Jayadin. 2007. Elektronika Dasar. Jayadin.wordpress.comJayadin.wordpress.com http://www.fairchild-semiconductor.com/an/an-3001.pdf http://www.fairchild-semiconductor.com/an/an-3001.pdf
http://nic.unud.ac.id/~wiharta/elka/TRANSISTOR%20BJT.pdf http://nic.unud.ac.id/~wiharta/elka/TRANSISTOR%20BJT.pdf
