Jika sebagai teknisi kita setidaknya cara kerja transistor NPN maupun PNP maka akan cukup membantu reparasi ataupun servis perangkat elektronika karena komponen ini digunakan di hampir semua sirkuit modern saat ini.
Bahkan komponen semikonduktor yang satu ini adalah komponen yang cukup penting dalam perkembangan teknologi saat ini.
Terkadang kita bisa melihat komponen transistor pada suatu sirkuit misalnya pada board LCD TV tetapi seringnya tidak terlihat karena lebih banyak lagi transistor yang sudah terpadu dalam bentuk IC yang terdiri dari ribuan transistor bahkan lebih banyak.
Saya tidak akan menggali terlalu dalam penjelasan transistor npn hingga ke rumus rumit penggunaan transistor atau fisika semikonduktor, tetapi yang ingin ditulis disini adalah pemahaman sederhana tentang bagaimana cara kerja komponen ini, apakah difungsikan sebagai saklar ataukah penguat ?
Baca juga : Penggunaan Transistor sebagai Saklar
Begitu juga pada rangkaian chasis TV, banyak sekali konduktor yang difungsikan sebagai saklar atau penguat sehingga memahami cara kerja transistor akan sangat membantu analisa perbaikan televisi.
Transistor yang banyak digunakan salah satunya adalah jenis bipolar (dua kutub) disebut bipolar karena memiliki 2 polaritas pada kaki transistor nya dan transistor efek medan atau yang biasa disebut transistor FET yang juga banyak digunakan di rangkaian televisi dan akan dibahas di artikel lain.
Konstruksi Transistor NPN
Transistor bipolar memiliki dua kutub pada kaki transistor nya. Transistor bipolar NPN memiliki 3 kali terminal yaitu (B) Basis, (C) Collector dan (E) Emitor. Kaki basis mengontrol arus dan tegangan yang bisa mengalir pada kedua terminal lainnya.
Transistor berbahan dasar silikon, germanium dan galium yang dibungkus atau dikemas dengan bahan plastik atau berupa kemasan terintegrasi yang disebut Integrated Circuit atau IC.
Dilihat dari susunan semikonduktornya transistor bipolar terbagi menjadi 2 jenis yaitu NPN dan PNP, ciri transistor PNP dan NPN dari simbolnya adalah untuk NPN panah pada kaki emitor mengarah keluar sedangkan PNP mengarah ke dalam, berikut simbol kedua transistor ini di rangkaian :
Simbol transistor NPN
Disebut transistor NPN karena memiliki kutub Negatif – Positif – Negatif sedangkan PNP berarti Positif – Negatif – Positif. Arah arus yang bisa dilalui transistor ini sejalan dengan simbol tanda panahnya. Penamaan pada jenis transistor sebenarnya diambil dari polaritas arus yang bisa dilewati transistor.
Bahan yang umumnya digunakan untuk menghasilkan transistor adalah sejenis semikonduktor yang juga digunakan untuk dioda yaitu semikonduktor P dan N yang terbuat dari germanium atau silikon.
Cara Kerja Transistor NPN
Cara kerja transistor secara sederhana adalah jika pada kaki basis transistor diberi tegangan bias maka arus pada collector transistor akan mengalir ke kaki emitor (transistor sebagai saklar).
Jika pada tegangan bias ini diikuti dengan adanya sinyal atau pulsa listrik yang akan dikuatkan maka pada kolektor pun akan menguatkan sinyal seperti yang ada pada basisnya (transistor sebagai penguat).
Lebih jelasnya bisa dilihat gambar dibawah ini :
Arus yang mengalir antara kaki basis dan emitor akan berfungsi sebagai saklar untuk mengalirkan arus yang lebih besar dari kaki kolektor ke emitor.
Pada transistor berbahan silikon, dibutuhkan tegangan sebesar 0.7V antara pin basis dan pin emitor. Contoh transistor npn seperti ini yaitu BD139 yang memiliki heatsink untuk mengalirkan panasnya.
Perbedaan transistor NPN dan PNP jika dari simbol eletronika yaitu transistor NPN memiliki panah emitor mengarah keluar sedangkan transistor PNP mengarah kedalam.
Contoh penerapan sebuah transistor NPN pada rangkaian sederhana :
Rangkaian Transistor NPN
Pada contoh diatas kita bisa melihat cara kerja transistor di sebuah rangkaian sederhana. Sebuah baterai 9 VDC terhubung dengan LED dan sebuah komponen resistor dengan melalui sebuah transistor kaki kolektor dan emitor. Ini artinya tidak ada arus yang mengalir di rangkaian jika transistor masih off.
Untuk mengaktifkan transistor maka dibutuhkan tegangan sebesar 0.7V dari basis ke emitor yang dibayangkan seolah kita mempunyai sebuah baterai 0.7 Volt. Dalam rangkaian yang lebih rumit untuk mendapatkan tegangan yang tepat diperlukan kombinasi dari beberapa resistor.
Jika tidak terdapat tegangan antara pin basis dan emitor atau Vb-e = 0 maka jelas tidak ada arus juga dan kondisi ini menyebabkan arus tidak bisa dialirkan oleh transistor.
Pada kondisi sebaliknya dimana terdapat tegangan minimal 0.7 Volt antara basis dan emitor maka Ib (arus basis) juga terdapat arus dan kondisi ini menyebabkan transistor bisa menghantarkan arus pada kolektor-emitor nya.
Apa itu hFE pada Transistor ?
Untuk menjelaskan hFE pada sebuah transistor NPN bisa digambarkan sebagai sebuah keran air dimana jika keran diputar sebagai basis bisa mengalirkan air yang dialirkan melalui pipa. Kekuatan air yang mengalir keluar dari keran tergantung seberapa besar keran dibuka, dalam istilah teori nya disebut hFE atau penguatan.
Begitu juga dengan transistor dimana arus atau tegangan yang besar dapat dikendalikan dengan arus basis yang kecil. Karena sifat dasar transistor inilah maka komponen ini dapat digunakan sebagai saklar atau penguat
Contoh penerapan transistor pada Televisi, sebagai penguat sinyal ke CRT :
Dalam bentuk satu atau beberapa komponen komponen kecil transistor hanya bisa digunakan sebagai saklar atau penguatan / amplifier atau rangkaian sederhana lainnya.
Tetapi jika sudah dipadukan menjadi satu chip yang terdiri dari ribuan, jutaan bahkan miliaran transistor yang saling berhubungan dan terintegrasi dalam satu chip, kumpulan transistor ini bisa berfungsi sebagai memory, mikroprosesor atau fungsi kompleks lainnya.
Demikian semoga artikel sederhana tentang karakteristik transistor NPN ini bisa menambah pengetahuan pengunjung blog ini.
