Cara Kerja Transistor, Jenis, dan Fungsinya dalam Elektronika

Liputan6.com, Jakarta Cara kerja transistor perlu dipahami oleh setiap orang, terutama bagi kamu yang mempelajari rangkaian elektronik. Transistor memang kerap ada pada rangkaian elektronik, baik yang sederhana maupun kompleks.

Transistor biasanya terbuat dari bahan silicon, gallium, arsenide, dan germanium. Transistor merupakan sebuah alat semikonduktor yang dapat dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung arus (switching), stabilisasi tegangan, dan modulasi sinyal. Umumnya, transistor memiliki 3 terminal (kaki), yaitu Basis, Emitor, dan Kolektor.

Cara kerja transistor berbeda-beda tergantung jenisnya. Oleh karena itu, kamu perlu mengetahui jenis-jenisnya terlebih dahulu sebelum memahami cara kerjanya. Fungsi transistor juga perlu dipahami karena berkaitan dengan aktivitas sehari-hari.

Berikut Liputan6.com rangkum dari berbagai sumber, Kamis (1/9/2022) tentang cara kerja transistor.

Sebelum mengenali cara kerja transistor, kamu tentunya perlu mengetahui jenis-jenisnya terlebih dahulu. Melansir hmte.ft.unand.ac.id, berikut jenis-jenis transistor:

Transistor Bipolar (BJT)

Jenis transistor yang pertama yaitu transistor bipolar. Transistor bipolar adalah salah satu transistor yang membutuhkan perpindahan muatan pembawa berupa elektron pada kutub negatif guna mengisi kekurangan elektron pada kutub positif. Jenis transistor yang satu ini sering disebut sebagai BJT (Bipolar Junction Transistor). Transistor BJT dikelompokkan menjadi dua jenis, yaitu:

- Transistor NPN. Arus listrik yang dimiliki transistor NPN tergolong kecil. Tegangan positif pada terminal dasar digunakan sebagai pengendali tegangan dan arus listrik yang bersumber dari kolektor menuju emitor justru lebih besar.

- Transistor PNP. Transistor PNP memakai arus listrik yang kecil. Tegangan negatif di terminal dasar digunakan untuk mengontrol tegangan, dan aliran listrik dari emitor menuju kolektor lebih besar.

Field-Effect Transistor (FET)

Jenis transistor satu ini juga disebut sebagai Transistor Efek Medan (Field-Effect Transistor/FET)  atau Unipolar. Transistor unipolar ada dua tipe yaitu channel n dan Channel p. Transistor jenis ini menggunakan aliran listrik untuk mengontrol tingkat konduktivitas. Dalam hal ini, medan listrik yang dimaksud adalah tegangan listrik di terminal G, yang berperan sebagai pengontrol tegangan dan aliran listrik dari terminal D menuju terminal S.

Single Electron Transistor

Single Electron Transistor/Transistor Elektron Tunggal adalah transistor yang dapat merekam sinyal dengan satu atau sejumlah kecil elektron. Dengan perkembangan teknologi etsa semikonduktor, integrasi sirkuit (IC) terpadu skala besar menjadi lebih tinggi dan lebih tinggi lagi dari nilai sebelumnya.

Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT)

Insulated Gate Bipolar Transistor atau Transistor Bipolar Gerbang Terisolasi adalah transistor dengan keunggulan penggabungan teknologi Giant Transistor-GTR dan Power MOSFET. Insulated Gate Bipolar Transistor ini memiliki karakter yang fleksibel untuk digunakan di berbagai aplikasi. IGBT juga mempunyai perangkat tiga terminal yakni gerbang, kolektor, dan emitor.

Giant Transistor (GTR)

Giant transistor atau GTR adalah transistor sambungan bipolar (BJT) khusus untuk tegangan tinggi dan arus tinggi. Perangkat ini sering kali disebut dengan BJT daya. Transistor ini memiliki karakteristik switching yang baik dan daya penggerak yang tinggi, tetapi sirkuit penggeraknya rumit.

Cara kerja transistor berbeda-beda tergantung jenisnya. Dulunya hanya terdapat dua tipe transistor, yaitu transistor bipolar (BJT) dan Field-Effect Transistor (FET). Cara kerja transistor bisa kamu lihat sesuai kedua jenisnya ini:

Cara Kerja BJT (Transistor Bipolar)

Transistor ini dinamakan bipolar karena kanal konduksi utamanya memakai 2 polaritas pembawa muatan, yaitu elektron dan lubang, untuk membawa muatan atau arus listrik. Cara kerja transistor BJT, yaitu arus listrik utamanya harus melewati satu daerah atau lapisan pembatas yang dinamakan depletizon, dan ketebalan dari lapisan ini bisa diatur dengan kecepatan tinggi untuk mengatur aliran arus utama tersebut.

Cara Kerja Transistor FET (Field-Effect Transistor)

Transistor FET atau unipolar hanya memakai satu jenis pembawa muatan (elektron atau hole, tergantung dari tipenya). Cara kerja transistor FET arus listrik utamanya mengalir dalam satu kanal konduksi sempit dengan depletion zone sisinya. Lalu ketebalan dari daerah perbatasan ini dapat diubah dengan perubahan tegangan yang diberikan, untuk mengubah ketebalan kanal konduksi tersebut.

Mengutip HMTE FT-UNAND, fungsi transistor adalah sebagai berikut:

- Sebagai saklar

Transistor memerlukan sebuah pemicu agar dapat mengalirkan arus dan pemicu tersebut adalah arus pada basis. Ketika basis dialiri arus minimal (sesuai datasheet) maka kaki Emitor-Kolektor akan berfungsi sebagai saklar tertutup dan mengalirkan arus sehingga lampu dapat menyala.

- Sebagai penguat arus

Salah satu prinsip kerja dari transistor BJT adalah arus kecil pada basis akan berubah menjadi besar pada kolektor. Hal tersebut dikarenakan pada transistor terdapat indikator Hfe/penguatan di mana setiap transistor mempunyai nilai Hfe yang berbeda–beda. Misalkan pada suatu transistor mempunyai Hfe 100 maka ketika arus yang mengalir pada basis adalah 0,6 ampere, maka arus yang mengalir pada kolektor menjadi 6 ampere.

- Sebagai penguat amplifier sinyal

Rangkaian amplifier adalah suatu rangkaian untuk mengkonversi sinyal berukuran kecil menjadi sinyal berukuran besar. Ukuran sinyal diubah dengan mengubah besar amplitude sinyal. Pada rangkaian di atas mikrofon berfungsi untuk merubah energi suara menjadi energi listrik. Sementara itu earphone atau speaker berfungsi untuk merubah energi listrik menjadi suara.