BAHAN SEMIKONDUKTOR
Semikonduktor merupakan bahan dengan konduktivitas
listrik yang berada diantara isolator dan konduktor.Disebut semi atau setengah
konduktor, karena bahan ini memang bukan konduktor murni. Semikonduktor,
umumnya diklasifikasikan berdasarkan harga resistivitas listriknya
Sebuah semikonduktor akan bersifat sebagai isolator pada temperatur yang sangat
rendah, namun pada temperatur ruang akan bersifat sebagai konduktor. Semikonduktor sangat berguna
dalam bidang elektronik, karena konduktivitasnya dapat
diubah-ubah dengan menyuntikkan materi lain (biasa disebut doping).
Semikonduktor merupakan elemen dasar dari komponen elektronika seperti dioda, transistor dan IC
(integrated circuit). Semikonduktor sangat luas pemakainnya, terutama sejak ditemukannya
transistor pada akhir tahun 1940-an. Oleh karena itu semikonduktor dipelajari
secara intensif dalam fisika zat padat. Namun dalam makalah ini hanya dibahas
sifat fisis dasar semikonduktor saja.
Dalam menyajikan sifat fisis dasar semikonduktor, makalah
ini membahas rapat elektron dan hole, yakni partikel pembawa muatan dalam
semikonduktor. Makalah ini juga membahas pengaruh ketakmurnian pada rapat
elektron dan hole. Bahan semikonduktor yang banyak dikenal contohnya adalah
silikon (Si), germanium (Ge) dan GaliumArsenida (GaAs). Germanium dahulu
adalah bahan satu-satunya yang dikenal untuk membuat komponen
semikonduktor. Namun belakangan, Silikon menjadi popular setelah ditemukan cara
mengekstrak bahanini dari alam. Silikon merupakan bahan terbanyak ke-dua yang ada dibumi
setelah oksigen (O2). Pasir, kaca dan batu-batuan lain adalah bahan
alam yang banyak mengandung unsur silikon.
Klasifikasi Semikonduktor
Berdasarkan murni atau tidak murninya bahan,
semikonduktor dibedakan
menjadi dua jenis, yaitu semikonduktor intrinsik dan
ekstrinsik.
1. Semikonduktor Intrinsik
Semikonduktor intrinsik merupakan semikonduktor yang
terdiri atas satu unsur saja, misalnya Si
saja atau Ge saja. Pada Kristal semikonduktor Si, 1 atom Si
yang memiliki 4
elektron valensi berikatan dengan 4 atom Si lainnya, perhatikan gambar 1.
Pada kristal semikonduktor
instrinsik Si, sel primitifnya berbentuk kubus.Ikatan yang terjadi antar atom
Si yang berdekatan adalah ikatan kovalen. Hal ini disebabkan karena adanya
pemakaian 1 buah elektron bersama ( ) oleh dua atom Si yang berdekatan.
Menurut tori pita energi,
pada 0 K T pita valensi semikonduktor
terisi penuh elektron, sedangkan pita konduksi kosong. Kedua pita tersebut
dipisahkan oleh celah energi kecil, yakni dalam rentang 0,18 -3,7eV. Pada suhu
kamar Si dan Ge masing-masing memiliki celah energi 1,11 eV dan 0,66 eV. Bila
mendapat cukup energi, misalnya berasal dari energi panas, elektron dapat
melepaskan diri dari ikatan kovalen dan tereksitasi menyebrangi celah energi.
Elektron valensi pada atom Gelebih mudah tereksitasi menjadi elektron bebas
daripada elektron valensi pada atom Si, karena celah energi Si lebih besar dari
pada celah energi Ge. Elektron ini bebas bergerak diantara atom. Sedangkan
tempat kekosongan elektron disebut hole. Dengan demikian dasar pita konduksi
dihuni oleh elektron,dan puncak pita valensi dihuni hole. Sekarang, kedua pita
terisi sebagian, dan daat menimbulkan arus netto bila dikenakan medan listrik.
2.Semikonduktor Ekstrinsik
Semikonduktor
yang telah terkotori (tidak murni lagi) oleh atom dari jenis lainnya dinamakan semikonduktor ekstrinsik. Proses
penambahan atom pengotor pada semikonduktor murni disebut pengotoran(doping).
Dengan menambahkan atom pengotor (impurities), struktur pita dan
resistivitasnya akan berubah. Ketidakmurnian dalam semikonduktor dapat
menyumbangkan elektron maupun hole dalam pita energi. Dengan demikian,
konsentrasi elektron dapat menjadi tidak sama dengan konsentrasi hole, namun
masing-masing bergantung pada
konsentrasi dan jenis bahan ketidakmurnian. Dalam
aplikasi terkadang hanya diperlukan bahan dengan pembawa muatan elektron saja,
atau hole saja. Hal ini dilakukan dengan doping ketidakmurnian ke dalam
semikonduktor.
Terdapat tiga jenis semikonduktor
ekstrinsik yaitu semikonduktor tipe-n, semikonduktor tipe-p, dan semikonduktor
paduan. Semikonduktor Ekstrinsik Tipe-n Semikonduktor dengan konsentrasi
elektron lebih besar dibandingkan konsentrasi holedisebut semikonduktor
ekstrinsik tipe-n. Semikonduktor tipe-n menggunakan semikoduktor intrinsik dengan menambahkan atomdonoryang berasal dari
kelompok V pada susunan
berkala, misalnya Ar (arsenic),
Sb (Antimony), phosphorus (P). Atom campuran ini akan menempati lokasi atom
intrinsik didalam kisi kristal semikonduktor
.
Konsentrasi elektron pada Si dan
Gedapat dinaikkan dengan proses doping unsur valensi 5. Sisa satu elektron akan
menjadi elektron bebas, jika mendapatkan energi yang relatif kecil saja
(disebut sebagai energi ionisasi). Elektron ini akan menambah konsentrasi
elektron pada pita konduksi. Elektron yang meninggalkan atom pengotor yang
menjadi
ion disebut dengan elektron
ekstrinsik. Keberadan impuriti donor digambarkan dengan keadaan diskrit pada
energi gap pada posisi didekat pita konduksi.
Karakteristik Bahan
Semikonduktor
Semikonduktor
elemental terdiri atas unsur – unsur pada system periodik golongan IV A seperti
silikon (Si), Germanium (Ge) dan Karbon (C).Karbon semi konduktor
ditemukan dalam bentuk Kristal intan.Semikonduktor intan memiliki konduktivitas
panas yang tinggi sehingga dapat digunakan dengan efektif untuk mengurangi efek
panas pada pembuatan semikonduktor laser.
Semikonduktor
gabungan (kompon) terdiri atas senyawa yang dibentuk dari logam unsur periodik
golongan IIB dan IIIA (valensi 2 dan 3) dengan non logam pada golongan VA dan
VIA (valensi 5 dan 6) sehingga membentuk ikatan yang stabil (valensi 8).
Semikonduktor gabungan III dan V misalnya GaAs dan InP, sedangakan gabungan II
dan VI misalnya CdTe dan ZnS.
Silikon dan
germanium merupakan dua jenis semikonduktor yang sangat penting
dalamelektronika.Keduanya terletak pada kolom empat dalam tabel periodik dan
mempunyaielektron valensi empat. Struktur kristal silikon dan germanium
berbentuk tetrahedraldengan setiap atom memakai bersama sebuah elektron valensi
dengan atom-atomtetangganya. Gambar 6.1 memperlihatkan bentuk ikatan kovalen
dalam dua dimensi.Pada temperatur mendekati harga nol mutlak, elektron pada
kulit terluar terikat denganerat sehingga tidak terdapat elektron bebas atau
silikon bersifat sebagai insulator.
Energi yang
diperlukan mtuk memutus sebuah ikatan kovalen adalah sebesar 1,1eV untuk
silikon dan 0,7 eV untuk germanium. Pada temperatur ruang (300K),sejumlah
elektron mempunyai energi yang cukup besar untuk melepaskan diri dari ikatan
dan tereksitasi dari pita valensi ke pita konduksi menjadi elektron bebas
(gambar6.2).Besarya energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron dari pita
valensi kepita konduksi ini disebut energi terlarang (energy gap). Jika sebuah ikatan kovalenterputus, maka akan terjadi
kekosongan atau lubang (hole). Pada daerah
dimana terjadikekosongan akan terdapat kelebihan muatan positif, dan daerah
yang ditempati electron bebas mempunyai kelebihan muatan negatif. Kedua muatan
inilah yang memberikankontribusi adanya aliran listrik pada semikonduktor
murni. Jika elektron valensi dariikatan kovalen yang lain mengisi lubang
tersebut, maka akan terjadi lubang baru ditempat yang lain dan seolah-olah
sebuah muatan positif bergerak dari lubang yang lamake lubang baru.
Proses aliran
muatan ini, yang biasa disebut sebagai “arus drift” dapat dituliskansebagai berikut
“Peristiwa hantaran listrik
pada semikonduktor adalah akibatadanya dua partikel masing-masing bermuatan
positif dan negative yang bergerak dengan arah yang berlawanan akibat
adanyapengaruh medan listrik”Akibat adanya dua pembawa muatan tersebut,
besarnya rapat arus dinyatakan sebagai:
konduktivitas (S cm-1)Karena
timbulnya lubang dan elektron terjadi secara serentak, maka padasemikonduktor
murni
Besar energi
yang dibutuhkan untuk membentuk pasangan elektron dan hole pada semikonduktor
intrinsik ditentukan oleh jarak celah energi antara pita valensi dengan pita
konduksi semakin jauh jaraknya maka semakin besar energi yang dibutuhkan untuk
membentuk
elektron – hole sebagai
pembawa muatan. Pada Si dibutuhkan energi Eg = 1,12 eV.
Semikonduktor Ekstrinsik (Tak Murni)
Kita dapat
memasukkan pengotor berupa atom-atom dari kolom tiga atau lima dalamtabel
periodik (memberi doping) ke dalam silikon atau germanium murni (lihat gambar
2) Elemen semikonduktor beserta atom pengotor uang
biasa digunakan.
Semikonduktor
tipe-n
Semikonduktor
tipe-ndapat dibuat dengan menambahkan
sejumlah kecil atom pengotorpentavalen (antimony, phosphorus atau arsenic) pada
silikon murni. Atom-atompengotor (dopan) ini mempunyai lima elektron valensi
sehingga secara efektif memiliki muatan sebesar +5q. Saat sebuah atom
pentavalen menempati posisi atom silicon dalam kisi kristal, hanya empat
elektron valensi yang dapat membentuk ikatan kovalenlengkap, dan tersisa sebuah
elektron yang tidak berpasangan (lihat gambar 6.3).Dengan adanya energi thermal
yang kecil saja, sisa elektron ini akan menjadi electron bebas dan siap menjadi
pembawa muatan dalam proses hantaran listrik. Material yangdihasilkan dari
proses pengotoran ini disebut semikonduktor tipe-nkarenamenghasilkan pembawa muatan negatif dari kristal yang
netral. Karena atom pengotor memberikan elektron, maka atom pengotor ini
disebut sebagai atom donor.Secaraskematik .
Semikonduktor
tipe-p
Dengan cara yang
sama seperti pada semikonduktor tipe-n,
semikonduktor tipe-pdapatdibuat
dengan menambahkan sejumlah kecif atom pengotor trivalen (aluminium,
boron,galium atau indium) pada semikonduktor murni, misalnya silikon murni.
Atom-atompengotor (dopan) ini mempunyai tiga elektron valensi sehingga secara
efektif hanyadapat membentuk tiga ikatan kovalen. Saat sebuah atom trivalen
menempati posisiatom silikon dalam kisi kristal, terbentuk tiga ikatan kovalen
lengkap, dan tersisasebuah muatan positif dari atom silikon yang tidak
berpasangan (lihat gambar 6.4) yangdisebut lubang (hole). Material yang dihasilkan dari proses pengotoran ini
disebutsemikonduktor tipe-pkarena
menghasilkan pembawa muatan negatif pada kristal yangnetral. Karena atom
pengotor menerima elektron, maka atom pengotor ini disebutsebagai atom aseptor
(acceptor).
Generasi
dan Rekombinasi
Proses generasi
(timbulnya pasangan elektron-lubang per detik per meter kubik)tergantung pada
jenis bahan dan temperatur. Energi yang diperlukan untuk prosesgenerasi
dinyatakan dalam elektron volt atau eV. Energi dalam bentuk temperatur Tdinyatakan dengan kT, dimana kadalah
konstanta Boltzmann. Analisa secara statistic menunjukkan bahwa probabilitas
sebuah elektron valensi menjadi elektron bebas adalahsebanding dengan e eVG kT/ . Jika energi gap eVGberharga kecil dan temperatur Ttinggimaka laju generasi termal akan
tinggi.Pada semikonduktor, elektron atau lubang yang bergerak
cenderungmengadakan rekombinasi dan menghilang.Laju rekombinasi (R), dalam pasanganelektron-lubang per
detik per meter kubik, tergantung pada jumlah muatan yang ada.Jika hanya ada
sedikit elektron dan lubang maka Rakan
berharga rendah; sebaliknya Rakan
berharga tinggi jika tersedia elektron dan lubang dalam jumlah yang
banyak.Sebagai contoh misalnya pada semikonduktor tipe-n, didalamnya hanya tersedia sedikitlubang tapi terdapat jumlah
elektron yang sangat besar sehingga Rakan
berharga sangattinggi.
dimanarmenyatakan konstanta proporsionalitas bahan.Dalam kondisi
setimbang, besamya laju generasi adalah sama dengan besarnyalaju rekombinasi
atau dengan kata lain perkalian konsentrasi elektron dan lubang menghasilkan
suatukonstanta, jika salah satu dinaikkan (melalui proses doping), yang lain
harus berkurang.Bahan Semikonduktor61.
Jika kita menambanhkan atom pengotor pada semikonduktor murni, praktis semua
atomdonor atau aseptor terionisasi pada suhu ruang. Pada semikonduktor tipe-n, konsentrasiatom donor ND>>ni, dengan konsentrasi
elektron sebesar.
Model Setara Penguat
Secara umum
penguat (amplifier) dapat
dikelompokkan menjadi 3 (tiga), yaitu penguat tegangan, penguat arus dan
penguat transresistansi. Pada dasarnya kerja sebuah penguatadalah mengambil
masukan (input), mengolahnya dan
menghasilkan keluaran (output) yang
besarnya sebanding dengan masukan. Besarnya tegangan keluaran (vo) dibandingkan dengan tegangan masukan
(vi) dinyatakan sebagai
v = A v
Pada paragrap
sebelumnya telah dijelaskan bagaimana semikonduktor sambungan NPN atau PNP
terbentuk menjadi sebuah transistor. Pada beberapa rangkaian elektronik
transistor sering difungsikan sebagai elemen penguat dan saklar terkendali. Dua
hal yang membedakan, bila transistor dioperasikan sebagai penguat pemberian
tegangan bias diletakkan pada daerah aktif (linier), sedangkan apabila
transistor bekerjasebagai saklar pemberian tegangan bias berada pada daerah
hantaranpenuh/sumbatan penuh (non linier).
Karakteristik masukan
Untuk memudahkan
pengertian secara kualitatif perilaku dari bentukkarakteristik masukan dan
keluaran suatu transistor dapat dipandang sebagai ekivalen dari dua buah dioda
yang saling bertolak belakang dengan posisi katodanya saling dihubungkan.Gambar
1 memperlihatkan suatu simbol dan rangkaian pengganti transistor-npn, dimana
pada daerah aktif susunan dioda antara emitor-basis mendapat tegangan bias maju
(forward biased).Suatu sifat penting dari
karakteristik masukan arus tegangan adalah menyerupai sifat sumber tegangan
konstan yang ditandai dengan adanya tegangan ambang (V) dengan arus emitor kecil.Umumnya, besarnya tegangan ambang (V) kira-kira <0,3Vuntuk transistor Germanium dan <0.6Vuntuk transistor Silikon.Pada daerah diatas batasan
tegangan ambang (V) terlihat jelas
sekali bentuk kurva dapat digunakan model pendekatan linier sumber arus
konstan. Pada daerah ini terlihat perubahan tegangan basis emitor (VBE) yang sedemikian kecil akan menyebabkan
perubahan arus kolektor (IC) cukup
besar. Dengan perilaku yang demikian ini sangat memungkinkan sekali suatu
alasan kenapa transistor banyak difungsikan sebagai penguat (amplification).
Agar supaya
mudah dipahami, maka bentuk kurva dari karakteristik masukan dapat kita pandang
sebagai perubahan tegangan basis emitor (VBE)
dengan mengkondisikan tegangan antara kolektor-emitor (VCE) konstan.Persamaan (2.232) memperlihatkan kemiringan kurva
hubungan fungsi perubahan antara arus kolektor (IC) terhadap tegangan basis emitor (VBE) pada saat tegangan kolektor-emitor (VCE) dikondisikan konstan.Gambar 1.memperlihatkan karakteristik
masukan, dimana absis adalah arus basis (IB)
dan ordinat menggambarkan tegangan basis ke emitor (VBE) untuk berbagai nilai tegangan kolektor-emitor (VCE). Pertama dapat diamati untuk
tegangan kolektor emitor hubung singkat (VCE=0)
dengan basis emitor terbias maju. Dengan kondisi seperti ini, karakteristik
masukan dari transistor pada hakekatnya menyerupai diode persambungan yang
terbias maju. Dan apabila tegangan basis menjadi nol, maka arus basis (IB) akan berada pada nilai nol juga,
karena dalam keadaan ini kedua persambungan antara kolektor dan emitor dalam
kondisi hubung singkat (short-circuited).
Pada kenyataanya menaikan tegangan |VCE|
dengan kondisi tegangan basis emitor (VBE)
tetap konstan, maka akan menyebabkan
penurunan arus rekombinasi basis.
Pemberian
bias tegangan dc pada rangkaian transistor bertujuan untuk mendapatkan level
tegangan dan arus kerja transistor yang tetap. Dalam penguat transistor level
tegangan dan arus yang tetap tersebut akan menempatkan suatu titik kerja pada
kurva karakteristik sehingga menentukan daerah kerja transistor. Oleh karena
titik kerja tersebut merupakan titik yang tetap dalam kurva karakteristik, yang
disebut dengan titik-Q (atau Quiescent Point).
Pada
dasarnya titik kerja suatu rangkaian penguat bisa diletakkan dimana saja di
kurva karakteristik.Agar rangkaian penguat dapat menguatkan sinyal dengan
linier atau tanpa cacat, maka titik kerja transistor ditempatkan di tengah
daerah aktif.Disamping itu agar titik kerja tidak diletakkan diluar batas
maksimum dari arus maupun tegangan yang sudah ditentukan oleh pabrik untuk
menjaga transistor dari kerusakan.
output
transistor,karakteristik transistor,titik kerja transistor,bias tegangan
transistor,menentukan titik kerja transistor,teori titik kerja
transistor,definisi titik kerja transistor Pada gambar diatas terlihat arus IC
maksimum adalah 40 mA dan tegangan VCE maksimum sebesar 20 Volt. Disamping
nilai arus dan tegangan maksimum tersebut yang tidak boleh dilampaui adalah
daya kolektor maksimum PCmaks.Dalam gambar PCmaks ini ditunjukkan oleh garis
lengkung putus-putus.PCmaks atau disipasi daya kolektor maksimum ini merupakan
perkalian IC dengan VCE.Dengan demikian titik kerja harus diletakkan di dalam
batas-batas tersebut.
Transistor
yang bekerja pada titik A kurang begitu memuaskan karena termasuk pada kurva
non-linier, sehingga sinyal output yang dihasilkan cenderung cacat. Demikian
juga pada titik C, karena terletak hampir pada batas kemampuan VCE transistor.
Disamping itu transistor juga akan cepat panas. Titik B merupakan pilihan
terbaik sebagai titik kerja transistor sebagai penguat, karena terletak di
tengah-tengah, sehingga memungkinkan transistor dapat menguatkan sinyal input
secara maksimum tanpa cacat. Agar transistor bekerja pada suatu titik kerja
tertentu diperlukan rangkaian bias. Rangkaian bias ini akan menjamin pemberian
tegangan bias persambungan E-B dan B-C dari transistor dengan benar. Transistor
akan bekerja pada daerah aktif bila persambungan E-B diberi bias maju dan B-C
diberi bias mundur. kurva karakteristik transistor,kurva output
transistor,karakteristik transistor,titik kerja transistor,bias tegangan
transistor,menentukan titik kerja transistor,teori titik kerja
transistor,definisi titi,k kerja transistor,faktor penentu output, faktor
penguatan transistor,daerah aktif transistor,daerah mati transistor,cutt off
transistor,daerah jenuh transistor Dalam praktek dikenal berbagai bentuk
rangkaian bias yang masing-masing mempunyai keuntungan dan kerugian. Kemantapan
kerja transistor terhadap pengaruh temperatur merupakan faktor yang perlu
diperhatikan dalam menentukan bentuk rangkaian bias. Karena perubahan
temperatur akan mempengaruhi β (factor penguatan arus pada CE) dan arus bocor
ICBO.
Konduktivitas
Sifat
dari bahan konduktor adalah tidak adanya medan listrik di dalam konduktor.
Pernyataan ini benar jika konduktor dalam keadaan keseimbangan statis. Tujuan
dari pembicaraan ini adalah ingin menggambarkan apa yang terjadi jika muatan
bergerak dalam konduktor. Muatan yang bergerak dalam sebuah konduktor, akan
menghasilkan arus di bawah pengaruh medan listrik. Medan listrik ini muncul
karena adanya pergerakan muatan sehingga situasinya non-elektrostatis. Keadaan
ini sedikit berlawanan dengan situasi untuk
keseimbangan elektrostatis di mana muatan dalam keadaan diam sehingga tidak ada medan listrik di dalam. Muatan listrik yang dapat berpindah dari suatu tempat ke tempat lain adalah muatan elektron. Elektron-elektron yang mudah berpindah disebut elektron bebas.Elektron-elektron bebas dalam logam merupakan gas elektron yang pada suhu sangat tinggi 70.000°C bersifat sebagai gas sempurna.Elektron-elektron bebas ini bergerak bebas di dalam sebuah bahan konduktor. Sehingga pada saat tertentu elektron-elektron ini akan berbenturan dengan elektron bebas yang lain. Dengan jumlah elektron bebas yang besar maka bahan konduktor mudah mengalirkan muatan listrik.Bahan konduktor yang baik dan sempurna jika mempunyai nilai konduktivitas yang besaryaitu (mendekati tak terhingga besarnya).Sebaliknya untuk hambatan atau hambatan jenisnya mempunyai nilai mendekati nol atau sangat kecil.
keseimbangan elektrostatis di mana muatan dalam keadaan diam sehingga tidak ada medan listrik di dalam. Muatan listrik yang dapat berpindah dari suatu tempat ke tempat lain adalah muatan elektron. Elektron-elektron yang mudah berpindah disebut elektron bebas.Elektron-elektron bebas dalam logam merupakan gas elektron yang pada suhu sangat tinggi 70.000°C bersifat sebagai gas sempurna.Elektron-elektron bebas ini bergerak bebas di dalam sebuah bahan konduktor. Sehingga pada saat tertentu elektron-elektron ini akan berbenturan dengan elektron bebas yang lain. Dengan jumlah elektron bebas yang besar maka bahan konduktor mudah mengalirkan muatan listrik.Bahan konduktor yang baik dan sempurna jika mempunyai nilai konduktivitas yang besaryaitu (mendekati tak terhingga besarnya).Sebaliknya untuk hambatan atau hambatan jenisnya mempunyai nilai mendekati nol atau sangat kecil.
Bagaimana untuk isolator?Untuk isolator konduktivitas, hambatan, hambatan
jenis, dan sifat elektron adalah berharga sebaliknya dengan konduktor.Konduktor
dan isolator adalah suatu bahan yang mempunyai sifat kebalikan misalnya III
untuk bahan konduktor mempunyai konduktivitas sangat besar sedang isolator
sangat kecil.Konduktor mempunyai hambatan atau hambatan jenisnya kecil sedang
untuk isolator hambatan atau hambatan jenisnya besar.Bagaimana untuk material
atau bahan semikonduktor?Semikonduktor adalah suatu bahan atau benda yang
mempunyai sifat sebagai konduktor dan isolator. Dengan kata lain bahan semikonduktor mempunyai
kemampuan mengalirkan muatan di bawah sifat konduktor dan di atas sifat
isolator. Untuk mendapatkan sifat konduktor dari bahan semikonduktor biasanya
dilakukan penambahan jenis atom lain dengan konsentrasi tertentu atau disebut
pendopingan. Contoh bahan ini adalah germanium, Ge dan silikon, Si.Bahan
semikonduktor dapat dijumpai dalam penggunaan bahan-bahan elektronika.
PENGUAT
TRANSISTOR
Transistor merupakan komponen dasar untuk system penguat.
Untuk bekerja sebagai penguat ,
transistor harus berada dalam keadaan aktif. Kondisi aktif dengan memberikan
bias pada transistor.
Ada 3 Macam konfigurasi dari rangkaian penguat transistor
yaitu :
1
Common-Emitter (CE) atau Emitter ditanahkan
2
Common-Base (CB) atau Basis Ditanahkan dan
3
Common-Collector (CC) atau Kolektor ditanahkan.
A. Penguat Common Base (Basis Ditanahkan)
Penguat common base adalah penguat yang kaki basis transistor di
groundkan atau ditanahkan, lalu input dimasukkan ke emitor dan output diambil
pada kaki kolektor. Penguat Common Base Mempunyai karakter sebagai penguat
tegangan.
4
Penguat Common Base Mempunyai Karakter sebagai
berikut :
·
Adanya
isolasi yang tinggi dari output ke input sehingga meminimalkan efek
umpan balik.
·
Mempunyai impedansi input yang relative tinggi
sehingga cocok untuk penguat sinyal kecil (Pre Amplifier)
·
Sering dipakai pada penguat frekuensi tinggi pada
jalur VHF dan UHF
·
Bisa juga dipakai sebagai buffer atau penyangga.
B. Penguat Common Emitter (Emitor ditanahkan)
Penguat common
emitter adalah penguat yang kaki emitter
transistor di groundkan atau ditanahkan, lalu input dimasukkan ke basis
dan output diambil pada kaki kolektor. Penguat Common Base Mempunyai karakter
sebagai penguat tegangan.
5
Penguat Common Emiter Mempunyai Karakter sebagai berikut :
·
Sinyal outputnya berbalik fasa 180 derajat
terhadap sinyal input
·
Sangat mungkin terjadi isolasi karena adanya umpan balik positif , sehingga sering
dipasang umpan balik negative untuk mencegahnya.
·
Sering dipakai pada penguat frekuensi rendah
(terutama pada sinyal audio)
·
Mempunyai stabilitas penguatan yang rendah karena
bergantung pada kestabilan suhu dan bias transistor.
C. Penguat Common collector (kolektor ditanahkan)
Penguat common kolektor adalah penguat yang kaki kolektor transistor di groundkan atau ditanahkan, lalu
input dimasukkan ke basis dan output diambil pada kaki emitor. Penguat Common
Base Mempunyai karakter sebagai penguat Arus
6
Penguat Common kolektor Mempunyai Karakter sebagai berikut :
·
Sinyal outputnya sefase dengan sinyal input
·
Mempunyai penguatan tegangan sama dengan 1
·
Mempunyai prnguatan arus sama dengan HFE
transistor
·
Cocok dipakai untuk penguat penyangga karena
mempunyai impedansi output yang rendah.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar