Pengertian dan Fungsi Transistor

Transistor adalah komponen elektronika yang sangat penting fungsinya karena dengan transistor lah semua perangkat elektronik yang digunakan kebanyakan orang saat ini dibuat misalnya LCD TV, LED TV, Komputer, Laptop, Smartphone sekalipun.

Walaupun mungkin secara kasat mata tidak terlihat sebenarnya transistor adalah penyusun dari IC ( integrated circuit ) yang bisa saja terdiri dari ratusan hingga miliaran transistor

penggunaan transistor pada CPU — Penggunaan transistor pada CPU

Untuk menguatkan sinyal sebelum adanya transistor digunakan tabung vakum yang jika secara ukuran adalah jauh lebih kecil dan tentunya biaya produksi yang sangat rendah dengan beberapa kelebihan lainnya.

Bahkan ada juga yang beranggapan bahwa transistor adalah inovasi terbaik di abad 20, karena tanpa adanya transistor, perangkat elektronik seperti komputer laptop, handphone tidak akan pernah ada.

Pada artikel kali ini akan membahas tentang pengertian transistor mulai dari cara kerjanya, jenis jenis serta fungsi transistor yang sering digunakan pada rangkaian elekronika.

Pengertian Transistor

Pengertian Transistor adalah komponen elektronika aktif yang terbuat dari bahan semikonduktor dan memiliki kemampuan sebagai penguat arus, sebagai switching yang terdiri 3 pin yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektor (C).

Arus kuat yang dialirkan mengalir melalui pin kolektor ke emitor atau sebaliknya tergantung jenis transistor, sedangkan kaki basis berfungsi untuk mengontrol aliran arus tersebut seperti ilustrasi animasi transistor dibawah ini :

Transistor terbuat dari bahan semikonduktor yang bisa saja berupa silikon, germanium atau galium arsenide. Silikon sebenarnya bersifat isolator atau menghambat arus tetapi dengan menggunakan teknologi semikonduktor yaitu penambahan materi tertentu seperti Arsenic dalam dosis kecil yang dinamakan proses “doping” sifat dari silikon yang sebelumnya isolator pun berubah menjadi semi konduktor yang berarti hanya akan bersifat menghantarkan arus pada kondisi tertentu saja

Lalu silikon yang sudah di tambahkan arsenic tersebut dibungkus dengan bahan plastik, atau metal bahkan bisa juga berupa IC /integrated circuit.

Dilihat dari susunan semikonduktornya maka transistor untuk jenis BJT ( Bipolar junction transistor ) yang umum digunakan dalam rangkaian elektronika ini dapat dibedakan menjadi 2 yaitu NPN dan PNP, untuk bisa membedakan kedua jenis ini bisa dibedakan dari simbol nya seperti berikut :

susunan kaki transistor NPN dan PNP — Susunan kaki transistor NPN dan PNP

Perkembangan transistor saat ini sudah mengalami banyak kemajuan sejak ditemukan oleh William Shockley, John Barden dan W.H, Brattain pada tahun 1948 dan atas jasa ketiga fisikawan ini diberikan hadiah Nobel Fisika pada tahun 1956.

Dari susunan kata katanya transistor terdiri dari 2 kata yaitu transfer (perpindahan) dan resistor (hambatan), jika diartikan dari susunan kata maka pengertian transistor adalah komponen yang dapat memindahkan/ mengalirkan arus dan sebagai pengatur arus listrik atau setengah penghantar arus listrik pada rangkaian tergantung kondisi pada basisnya.

Simbol Transistor

Dikarenakan transistor terdiri dari banyak jenis maka simbol transistor juga banyak sekali namun berikut ini adalah yang paling banyak digunakan.

Arah panah yang ada pada simbol menunjukkan arah aliran arus yang mengalir pada kaki kaki transistor.

Jenis Transistor

Jenis transistor terdapat banyak sekali namun saat ini dalam versi modern secara garis besar dapat dibagi menjadi 2 yaitu BJT dan FET. Dari 2 jenis tersebut bisa dibedakan lagi klasifikasinya.

Transistor jenis FET sering digunakan pada rangkaian circuit yang memerlukan impedansi tinggi baik input maupun outputnya sedangkan transistor BJT lebih sering digunakan pada circuit dengan penguatan daya dengan kapasitas arus yang besar.

Keduanya sama sama memiliki 3 kaki yang memiliki perbedaan dalam penamaannya namun secara prinsip dan fungsi tiap kaki sebenernya tidak berbeda jauh :

Berikut penjelasan singkat untuk masing masing jenis :

Transistor BJT

Transistor BJT adalah singkatan dari Bipolar junction transistor, Bipolar berasal dari 2 kata yaitu “bi” yang artinya adalah “dua” dan polar yang artinya adalah “polaritas” atau biasa disebut kutub karena memang transistor BJT terdiri dari 2 polaritas kutub yaitu P dan N.

Perbedaan besar antara BJT dan FET adalah jenis transistor BJT dikontrol oleh arus sedangkan FET dikontrol oleh tegangan.

simbol transistor BJT — Simbol transistor BJT

Ciri transistor BJT adalah terdapat 3 pin yang berfungsi sebagai kaki Basis (B), Emitor (E) dan Kolekor (C). Transistor BJT terdiri dari 2 jenis yang umum digunakan yaitu NPN dan PNP

Transistor NPN, struktur transistor NPN diperoleh dengan menempatkan material semikonduktor type P diantara dua material semikonduktor type N. Supaya bisa bekerja mengalirkan arus yang lebih besar dari kolekor ke emitor maka diperlukan arus kecil bias pada kaki basisnya berupa tegangan positif (+).
Transistor PNP, kebalikan dari type N struktur transistor PNP diperoleh dengan menempatkan material semikonduktor type N diantara dua material semikonduktor type P. Supaya arus listrik bisa mengalir dari Emitor ke Kolektor maka diperlukan tegangan negatif (-) pada kaki basisnya sesuai dengan tegangan biasnya.

Transistor FET

Pengertian Transistor FET ( Field Effect Transistor ) atau transistor efek medan adalah komponen semikonduktor dengan type unipolar. Kelebihan utama dari transistor jenis ini adalah impedansi nya yang sangat tinggi bahkan resistansi baik input ataupun outputnya hingga mega ohm.

Jika dibandingkan dengan transistor BJT, jenis ini memiliki komsumsi daya yang lebih rendah, temperatur kerja yang rendah dan merupakan transistor dengan efisiensi daya yang tinggi sehingga harganya juga lebih mahal. Selain itu jenis transistor FET juga lebih banyak variasinya dan berikut ini klasifikasinya :

Terminal pada transistor FET terdiri dari 3 pin yaitu Gate (G), Drain (D) dan Source (S). Fungsi pada terminal Gate kurang lebih sama dengan fungsi kaki basis pada transistor BJT yaitu untuk mengendalikan arus yang mengalir dari drain ke source.

Jenis transistor FET adalah seperti dibawah ini :

JFET atau Junction field-effect transistor terdiri dari JFET Kanal-N dan JFET Kanal-P. Untuk membedakannya bisa dilihat pada arah anak panah. Pada JFET kanal N arah panah menghadap ke dalam, sedangkan pada JFET kanal N arah panah menghadap ke luar.
MOSFET atau Metal Oxide Semiconduction Field Effect Transistor, biasa digunakan pada rangkaian dengan sensitifitas dan akurasi yang tinggi misalnya saja pada rangkaian power supply, Inverter UPS. Karena memiliki sensitifitas yang tinggi maka transistor MOSFET mudah rusak jika terkena listrik statis, oleh karena itulah digunakan solder khusus yang biasanya terdapat anti statisnya. Lihat juga pada artikel cara menghindari listrik statis saat menyolder.

Fungsi Transistor

Fungsi transistor yang paling penting dan paling banyak digunakan adalah transistor sebagai penguat/ amplifier dan transistor sebagai saklar. Transistor sebagai penguat biasa digunakan misalnya pada perangkat amplifier audio atau pengeras suara di masjid hingga perangkat audio home theater sekalipun menggunakan transistor ini.

Sedangkan fungsi transistor sebagai saklar salah satunya adalah pada rangkaian otomatis yang menggunakan sensor tertenu. Fungsi Transistor lainnya yang bisa disebutkan, yaitu :

Transistor sebagai penguat atau biasa disebut Amplifier, misalnya pada pengeras suara, home theater dll..
Transistor sebagai saklar atau switching misalnya pada rangkaian otomatis yang dikombinasikan dengan sensor tertentu.
Transistor sebagai penyetabil tegangan pada power supply
Transisor sebagai pengatur kuat arus yang dialirkan pada rangkaian listrik elektronika
Transistor sebagai osilator atau pembangkit frekuensi tinggi maupun frekuensi rendah.
Transistor juga bisa difungsikan sebagai saklar sentuh dengan cara menyusun 2 transistor secara darlington sehingga penguatan nya menjadi jauh lebih besar
Transistor Multi Emitor biasa digunakan untuk TTL ( transistor transistor logic ) pada rangkaian digital

Untuk detail cara kerja fungsi transistor bisa mengikuti link yang tadi direferensikan ya karena sudah dijelaskan dengan cukup detail namun dibawah ini akan ditambahkan analogi dalam bantuk gambar sehingga lebih mudah dipahami.

Transistor pada rangkaian TTL — Transistor multi emitor pada rangkaian TTL

Cara Kerja Transistor

Cara kerja transistor mungkin adalah hal yang sulit untuk dipahami jika anda tidak memiliki background teknik elektronika atau kelistrikan tetapi supaya lebih mudah dimengerti cukup dianalogikan saja sebuah transistor adalah berfungsi seperti sebuah saklar yang bisa mengalirkan arus saat posisinya diubah dari ON ke OFF hanya saja pada transistor tidak terdapat kontak mekanik.

Transistor bisa bekerja karena adanya material semikonduktor. Untuk lebih jelasnya bisa dilihat pada gambar dibawah ini saat pin (B) basis dialiri arus maka arus dari pin C (kolektor) akan mengalir ke pin E ( Emitor )

Tetapi supaya arus dari kolektor mengalir ke emitor kita harus memberikan tegangan yang sesuai untuk pin basis (b) sebesar 0.7 Volt yang pada prakteknya sering digunakan kombinasi dengan resistor juga untuk mendapatkan tegangan yang sesuai. Berikut animasi cara kerja transistor :

Dalam contoh ini maka transistor difungsikan sebagai saklar, lebih jelasnya tentang hal ini bisa dilihat artikel sebelumnya tentang Cara kerja transistor NPN.