Transistor - Gambaran Umum

Setelah mengetahui detail tentang satu persimpangan PN, atau hanya dioda, mari kita coba untuk mencari koneksi persimpangan PN. Jika material tipe-P atau material tipe-N ditambahkan ke satu persimpangan PN, persimpangan lain akan terbentuk. Formasi seperti itu secara sederhana disebut sebagai aTransistor.

SEBUAH Transistor adalah perangkat semikonduktor tiga terminal yang mengatur aliran arus atau tegangan dan bertindak sebagai sakelar atau gerbang untuk sinyal.

Kegunaan transistor

Transistor bertindak sebagai an Amplifier, di mana kekuatan sinyal harus ditingkatkan.
Transistor juga bertindak sebagai a switch untuk memilih di antara opsi yang tersedia.
Juga regulates yang masuk current and voltage dari sinyal.

Detail Konstruksi Transistor

Transistor adalah perangkat solid state tiga terminal yang dibentuk dengan menghubungkan dua dioda secara berurutan. Oleh karena itu telah didapattwo PN junctions. Tiga terminal ditarik keluar dari tiga bahan semikonduktor yang ada di dalamnya. Jenis koneksi ini menawarkan dua jenis transistor. MerekaPNP dan NPN yang berarti bahan tipe-N antara dua Ptypes dan yang lainnya adalah material tipe-P antara dua tipe N masing-masing.

Ilustrasi berikut menunjukkan konstruksi dasar transistor

Tiga terminal yang ditarik dari transistor menunjukkan Emitter, Base dan Collectorterminal. Mereka memiliki fungsinya seperti yang dibahas di bawah ini.

Emitor

Sisi kiri dari struktur yang ditunjukkan di atas dapat dipahami sebagai Emitter.
Ini memiliki moderate size dan heavily doped karena fungsi utamanya adalah untuk supply sejumlah majority carriers, yaitu elektron atau lubang.
Karena ini memancarkan elektron, ini disebut sebagai Emitor.
Ini secara sederhana ditunjukkan dengan surat itu E.

Mendasarkan

Bahan tengah pada gambar di atas adalah Base.
Ini adalah thin dan lightly doped.
Fungsi utamanya adalah untuk pass pembawa mayoritas dari emitor ke kolektor.
Ini ditunjukkan dengan surat itu B.

Pengumpul

Materi sisi kanan pada gambar di atas dapat dipahami sebagai a Collector.
Namanya menyiratkan fungsinya collecting the carriers.
Ini adalah sebuah bit largerdalam ukuran dari emitor dan basis. inimoderately doped.
Ini ditunjukkan dengan surat itu C.

Simbol transistor PNP dan NPN seperti yang ditunjukkan di bawah ini.

Itu arrow-head pada gambar di atas menunjukkan emitterdari transistor. Karena kolektor transistor harus membuang daya yang jauh lebih besar, ia dibuat besar. Karena fungsi spesifik dari emitor dan kolektor, memang demikiannot interchangeable. Oleh karena itu, terminal harus selalu diingat saat menggunakan transistor.

Dalam transistor Praktis, ada takik di dekat ujung emitor untuk identifikasi. Transistor PNP dan NPN dapat dibedakan menggunakan Multimeter. Gambar berikut menunjukkan perbedaan transistor praktis.

Sejauh ini kita telah membahas detail konstruksi transistor, tetapi untuk memahami pengoperasian transistor, pertama-tama kita perlu mengetahui tentang bias.

Biasing Transistor

Seperti yang kita ketahui bahwa transistor adalah kombinasi dari dua dioda, kita memiliki dua persimpangan di sini. Karena satu persimpangan antara emitor dan basis, itu disebut sebagaiEmitter-Base junction dan juga, yang lainnya Collector-Base junction.

Biasingmengendalikan pengoperasian sirkuit dengan menyediakan catu daya. Fungsi kedua persimpangan PN dikontrol dengan memberikan bias ke rangkaian melalui beberapa suplai dc. Gambar di bawah ini menunjukkan bagaimana transistor bias.

Dengan melihat gambar di atas maka dapat dipahami bahwa

Material tipe-N diberikan suplai negatif dan material tipe-P diberikan suplai positif untuk membuat rangkaian Forward bias.
Material tipe-N diberikan suplai positif dan material tipe-P diberikan suplai negatif untuk membuat rangkaian Reverse bias.

Dengan menerapkan daya, emitter base junction selalu forward biasedkarena resistansi emitor sangat kecil. Itucollector base junction adalah reverse biaseddan ketahanannya sedikit lebih tinggi. Sebuah bias maju kecil cukup di persimpangan emitor sedangkan bias balik yang tinggi harus diterapkan pada persimpangan kolektor.

Arah arus yang ditunjukkan pada rangkaian di atas, juga disebut sebagai Conventional Current, adalah pergerakan arus lubang yang sedang opposite to the electron current.

Pengoperasian Transistor PNP

Pengoperasian transistor PNP dapat dijelaskan dengan melihat gambar berikut, di mana persimpangan basis-emitor bias maju dan persimpangan basis kolektor bias balik.

Voltase V_EEmemberikan potensial positif pada emitor yang mengusir lubang pada material tipe-P dan lubang ini melewati persimpangan basis-emitor, untuk mencapai daerah basis. Di sana persentase yang sangat rendah dari lubang bergabung kembali dengan elektron bebas dari wilayah N. Ini memberikan arus yang sangat rendah yang merupakan arus basisI_B. Lubang yang tersisa melintasi persimpangan kolektor-basis, untuk membentuk arus kolektorI_C, yang merupakan arus lubang.

Saat lubang mencapai terminal kolektor, elektron dari terminal negatif baterai mengisi ruang di kolektor. Aliran ini perlahan meningkat dan arus minoritas elektron mengalir melalui emitor, di mana setiap elektron memasuki terminal positifV_EE, diganti dengan lubang dengan bergerak menuju persimpangan emitor. Ini merupakan arus emitorI_E.

Karenanya kita dapat memahami bahwa -

Konduksi dalam transistor PNP terjadi melalui lubang.
Arus kolektor sedikit lebih kecil dari arus emitor.
Kenaikan atau penurunan arus emitor mempengaruhi arus kolektor.

Pengoperasian Transistor NPN

Pengoperasian transistor NPN dapat dijelaskan dengan melihat gambar berikut, di mana persimpangan basis-emitor bias maju dan persimpangan basis kolektor bias balik.

Voltase V_EEmemberikan potensial negatif pada emitor yang mengusir elektron dalam material tipe-N dan elektron ini melintasi persimpangan basis-emitor, untuk mencapai daerah basis. Di sana, persen elektron yang sangat rendah bergabung kembali dengan lubang bebas di daerah P. Ini memberikan arus yang sangat rendah yang merupakan arus basisI_B. Lubang yang tersisa melintasi persimpangan kolektor-basis, untuk membentuk arus kolektorI_C.

Saat elektron mencapai terminal kolektor, dan memasuki terminal positif baterai, elektron dari terminal negatif baterai V_EEmemasuki wilayah emitor. Aliran ini perlahan meningkat dan arus elektron mengalir melalui transistor.

Karenanya kita dapat memahami bahwa -

Konduksi dalam transistor NPN terjadi melalui elektron.
Arus kolektor lebih tinggi dari arus emitor.
Kenaikan atau penurunan arus emitor mempengaruhi arus kolektor.

Keuntungan Transistor

Ada banyak keuntungan menggunakan transistor, seperti -

Penguatan tegangan tinggi.
Tegangan suplai yang lebih rendah sudah cukup.
Paling cocok untuk aplikasi daya rendah.
Lebih kecil dan ringan.
Secara mekanis lebih kuat dari tabung vakum.
Tidak diperlukan pemanasan eksternal seperti tabung vakum.
Sangat cocok untuk diintegrasikan dengan resistor dan dioda untuk menghasilkan IC.

Ada beberapa kelemahan seperti tidak dapat digunakan untuk aplikasi daya tinggi karena disipasi daya yang lebih rendah. Mereka memiliki impedansi masukan yang lebih rendah dan bergantung pada suhu.