KARAKTERISTIK TRANSISTOR
1.
KURVA KOLEKTOR Kurva kolektor dapat kita peroleh dengan rangkaian transistor seperti pada Gambar 1
dibawah ini.
Gambar 1. Rangkaian common emitor
Dengan mengubah-ubah nilai Vbb dan Vcc maka akan diperoleh tegangan VCE dan arus kolektor IC. Dengan menetapkan nilai IB konstan sambil mengubah nilai VCC, maka kita bisa mengukur IC dan VCE. Grafik IC terhadap VCE dengan nilai IB yang berbeda-beda ditunjukkan seperti pada Gambar 2.
Gambar 2. Grafik IC terhadap VCE
Dari grafik diatas diperlihatkan bahwa saat VCE bernilai nol maka dioda kolektor tidak berbias balik sehingga arus kolektor sangat kecil. Antara nilai 0 sampai 1 volt maka arus kolektor naik dengan cepat dan hampir konstan. Jika nilai VCE terlalu besar, dioda kolektor akan rusak yang disebut dengan breakdown.
2.
KURVA BASIS Pada Gambar 3 ditunjukkan salah satu karakteristik transistor yang lain yaitu grafik
hubungan antara arus basis IB terhadap tegangan basis emitor VBE.
Gambar 3. Grafik IB terhadap VBE [1]
Seperti terlihat pada grafik diatas bahwa nilai I B akan sama dengan nol pada saat nilai VBE antara nol sampai dengan 0,7 volt. Ketika nilai VBE lebih besar dari 0,7 Volt, maka IB akan
naik dengan cepat. Hal ini berkaitan erat dengan potensial barier pada dioda seperti yang telah dibahas sebelumnya. 3.
KURVA PENGUATAN ARUS Beta dc pada sebuha transistor disebut juga sebagai penguatan arus. Gambar 4
menunjukkan perubahan khusus dari dc.
Gambar 4. Grafik penguatan arus [1]
Pada suatu suhu tertentu, dc bertambah sampai pada suatu nilai maksimum, bila arus kolektor bertambah. Jika IC ditambah terus, maka dc akan turun. Suatu perubahan pada suhu sekeliling juga akan mempengaruhi nilai dc, menaikan suhu akan menaikan dc pada arus kolektor tertentu.
4.
CUTOFF DAN BREAKDOWN Pada Gambar 2 kurva terendah adalah untuk arus basis sama dengan nol. Keadaan IB= 0
ekivalen dengan membuka kawat penghubung basis seperti ditunjukkan pada Gambar 5.
Gambar 5. Arus cutoff dan tegangan breakdown
Arus kolektor yang terjadi saat cutoff disebabkan oleh panas yang dihasilkan pembawa muatan dan sebagian lagi oleh arus bocor permukaan. Dengan tegangan yang cukup besar, kita dapat mencapai tegangan breakdown yang dinamakan BVCEO. Agar transistor bekerja normal, kita harus menjaga agar VCE lebih kecil daripada BVCEO.
5.
TEGANGAN SATURASI Pada Gambar 6 ditunjukkan salah satu kurva kolektor. Kurva tersebut dapat dibagi dalam
tiga bagian, yaitu bagian saturasi, aktif dan breakdown. Bagian saturasi terletak antara titik pusat dan tegangan knee. Bagian yang datar dari kurva merupakan bagian aktif (digunakan sebagai suatu pengendali sumber arus). Dan bagian akhir adalah breakdown dimana bagian ini harus selalu kita hindari.
Gambar 6. Daerah saturasi, aktif dan breakdown
Pada daerah saturasi, dioda kolektor menuju ke bias maju. Karena hal ini, transistor akan kehilangan kerja normalnya dan transistor bertindak sebagai suatu tahanan dengan ohmic yang kecil daripada sebagai sumber tegangan. Tagangan kolektor emitor pada daerah saturasi biasanya hanya beberapa perpuluhan volt. Agar transistor bekerja pada daerah aktif, dioda kolektor harus dibias balik; ini membutuhkan VCE lebih besar dari satu volt atau lebih besar dari harga VCEsat.
6.
GARIS BEBAN DC Garis beban transistor dapat digambarkan pada kurva kolektor untuk memberikan
penjelasan mengenai bagaimana transistor bekerja dan di daerah mana beroperasinya. Pendekatannya sama dengan pendekatan pada dioda.
Gambar 7 menunjukkan rangkaian
transitor untuk menggambarkan garis beban DC sebuah transitor.
Gambar 7. Rangkaian transistor untuk garis beban dc
Pada gambar 7 diatas, tegangan Vcc membias balik dioda kolektor melalui R C, sehingga tegangan pada tahanan RC sebesar Vcc - VCE. Arus yang mengalir IC sebesar : IC
VCC VCE RC
……………………………………………(1)
Persamaan (1) diatas menunjukkan persamaan garis beban dc sebuah transistor. Arus saturasi Suatu keadaan atau titik dimana arus kolektro mencapai nilai maksimum. Untuk menentukan arus saturasi IC-sat (arus maksimum), dapat diperoleh dari persamaan (1) saat nilai VCE = 0 (short circuit pada kolektor-emitor) sehingga : I C sat
VCC RC
……………………………………………….(2)
Tegangan Cut-Off (VCE-cut) Suatu keadaan atau titik dimana transistor berhenti menghantar. Tegangan cut-off (VCEcut)
juga dapat diperoleh dari persamaan (1) saat nilai I C = 0 (open circuit pada kolektor-emitor)
sehingga: 0
VCC VCE RC
VCE cut VCC …………………………………………….(3)
Sehingga dihasilkan gambar garis beban dc sebuah transistor seperti ditunjukkan pada gambar 8.
Gambar 8. Gambar garis beban DC [1]
Pada gambar 8, titik perpotongan antara garis beban DC dengan arus basis (IB) yang dihitung merupakan titik Q dari transistor (titik kerja). Dengan kata lain, titik kerja Q akan terletak sepanjang garis beban antara titik saturasi dengan titik cut-off. Saat transistor beroperasi pada daerah aktif atau pada titik kerja, maka transistor bekerja sebagai sumber arus.
