Tugas V-Class 3 - Elektronika Dasar

TUGAS V-CLASS 3
ELEKTRONIKA DASAR

Disusun Oleh :

Nama : Tatas Hidayat

NPM : 2A114675

Kelas : 2KB08

Mata Kuliah : Elektronika Dasar

Dosen : Dyah Nur Ainingsih

Fakultas Ilmu Komputer Teknologi Informasi

Universitas Gunadarma

PTA 2015 – 2016

Soal :

1. Jelaskan tentang UJT !
2. Jelaskan tentang BJT !

Jawab :

1. UJT

Unijunction Transistor (UJT) merupakan sebuah Komponen semikonduktor yang terdiri atas hubungan PN. Type P dihubungkan dengan emiter sedangkan Type N membentuk Base B1 dan B2. Komponen ini dikenal dengan nama “Dioda dua Basis”. Bahan dasar terbuat dari silikon. Gambar a menunjukkan susunan dasar UJT. Kira-kira ditengah batang silikon (material Type N) terdapatlah meterial P ini akan bekerja sebagai emiter E, jadi terdapatlah junction PN pada batangan tersebut.

• SIFAT DASAR UJT

Transistor ini dapat dipandang sebagai suatu pembagi tegangan yang terdiri dari dua buah tahanan yang berderet yaitu RB1 dan RB2 (lihat Gambar.). Adapun pertemuan PN bekerja sebagai Dioda. (lihat pelajaran yang lalu). Dioda akan menghantar / Konduksi bila diberi tegangan bias maju (Forward Bias), sebaliknya Dioda tidak akan menghantar bila diberi tegangan bias mundur (Reverse Bias).

• Prinsip Kerja UJT

Prinsip kerja UJT tak ubahnya sebagai saklar Input dari jenis Transistor, ini diambil dari Emitor yang mempunyai tahanan dan tahanan ini dengan cepat menurun nilaianya jika tegangan Input naik sampai level tertentu.

• Cara Kerja UJT
1. Perhatikan Gambar, antara terminal-terminal B1- B2 kita beri tegangan UB1 B2 = 9 Volt. Maka terjadilah pembagian tegangan antara RB1 dan RB2, Dioda tidak bekerja.
2. Mula-mula tegangan catu pada Emiter sama dengan nol, maka Dioda Emiter berada dalam keadaan Reverse bias. Bila tegangan ini diperbesar maka UE akan ikut bertambah besar,tetapi Emiter tetap tidak akan menghantar sebelum UE>U1 + UK. UK = Knee Voltage dari Dioda tersebut.
3. Setelah UE>U1+ UK, maka Dioda dalam keadaan Forward bias dan dia mulai menghantar. Oleh karena daerah P mendapat doping yang berat sedangkan daerah N didoping ringan, maka pada saat forward bias banyak hole dari daerah P ini yang tidak dapat berkombinasi dengan elektron bebas dari daerah N.
4. Hole-hole tersebut akan merupakan suatu pembawa muatan positip pada daerah basis 1 (B1). hal ini menyebabkan tahanan RB1 pada daerah basis turun hingga mencapai suatu harga yang kecil sekali, sehingga dapat dikatakan antara Emiter dan basis 1 (B1) terjadi hubung singkat.
5. Dari sini jelas bahwa dioda Emitor pada UJT berfungsi sebagai saklar dan saklar ini akan tetap tinggal tertutup selama arus Emitor masih lebih besar dari suatu harga tertentu yang disebut “Valley Current”

• Sifat Listrik Pada UJT
• Kurva sifat listrik UJT

1. Perhatikan gambar 1, kalau IE naik, maka tegangan antara emitor -B1 turun.
2. Di titik puncak Up dan titik lembah (Valley point) Uv, lengkung karakteristik mempunyai kelandaian (slope) = 0. Artinya dititiktitik itu lengkung tidak naik,juga tidak turun.
3. Dalam daerah dikiri Up, tidak mengalir arus emitor IE, sebab antara emitor dan basis 1 ada tegangan muka terbalik (reverse bias).

• Daerah dikiri Up itu dinamai Up sumbat.

4. Dalam daerah dikanan Up ada arus emitor,sebab antara emitor dan basis 1 ada tegangan muka maju (forward bias).
5. Diantara titik-titik Up dan Uv maka kenaikan arus IE menyebabkan turunnya tegangan UE. Ini berarti bahwa dalam daerah ini terdapat perlawanan negatif (tahanan negatif).
6. Setelah melampaui titik lembah Uv, maka kenaikan IE dibarengi dengan kenaikan UE.  Daerah ini dinamai daerah jenuh.(saturation region)
7. Ternyata bahwa Up ditentukan oleh :
1. Tegangan antara B1 - B2 (= UB1 B2) dan
2. Tegangan muka maju (forward bias) diantara emitor dan basis B1 atau tegangan pada basis.

Adapun UD berbanding terbalik dengan suhu. Kalau suhu naik UD turun. (UD = Tegangan muka maju antara E - B1 ) Tegangan bentuk gigi gergaji dapat diperoleh, kalau suatu kondensator secara bergantian mengisi dan membuang muatan (lihat Gbr. 1a). Mula-mula sakelar S kita taruh pada posisi 1. maka kondensator C dimuati tegangan dari batery melalui R. Secara berangsur tegangan pada C naik. Kecepatan kenaikan tegangan ini ditetapkan pada saat tegangan mencapai harga P, sakelar kita pindahkan ke posisi 2,maka C dihubung singkat,dan seketika membuang muatan. Tegangan Uc pun jatuh ke nol. Jika sakelar S secara bergantian dipindahkan dari 1 ke 2 dalam irama tertentu,maka pada kondensator terjangkit tegangan bentuk gigi gergaji. Tinggi tegangan (amplitudo) ditentukan oleh besarnya R.

2. BJT

BJT (Bipolar Junction Transistor) tersusun atas tiga material semikonduktor terdoping yang dipisahkan oleh dua sambungan pn. Ketiga material semikonduktor tersebut dikenal dalam BJT sebagai emitter, base dan kolektor (Gambar 1). Daerah base merupakan semikonduktor dengan sedikit doping dan sangat tipis bila dibandingkan dengan emitter (doping paling banyak) maupun kolektor (semikonduktor berdoping sedang). Karena strukturnya fisiknya yang seperti itu, terdapat dua jenis BJT. Tipe pertama terdiri dari dua daerah n yang dipisahkan oleh daerah p (npn), dan tipe lainnya terdiri dari dua daerah p yang dipisahkan oleh daerah n (pnp). Sambungan pn yang menghubungkan daerah base dan emitter dikenal sebagai sambungan base-emiter (base-emitter junction), sedangkan sambungan pn yang menghubungkan daerah base dan kolektor dikenal sebagai sambungan base-kolektor (base-collector junction).

Gambar 1. Dua Jenis Bipolar Junction Transistor (BJT)

Gambar 2 menunjukkan simbol skematik untuk bipolar junction transistor tipe npn dan pnp. Istilah bipolar digunakan karena adanya elektron dan hole sebagai muatan pembawa (carriers) didalam struktur transistor.

Gambar 2. Simbol BJT tipe npn dan pnp

Prinsip Kerja Transistor

Gambar 3 menunjukkan rangkaian kedua jenis transistor npn dan pnp dalam mode operasi aktif transistor sebagai amplifier. Pada kedua rangkaian, sambungan base-emiter (BE) dibias maju (forward-biased) sedangkan sambungan base-kolektor (BC) dibias mundur (reverse-biased).

Gambar 3. Forward-Reverse Bias pada BJT

Sebagai gambaran dan ilustrasi kerja transistor BJT, misalkan pada transistor npn (gambar 4). Ketika base dihubungkan dengan catu tegangan positif dan emiter dicatu dengan tegangan negatif maka daerah depletion BE akan menyempit. Pencatuan ini akan mengurangi tegangan barrier internal sehingga muatan mayoritas (tipe n) mampu untuk melewati daerah sambungan pn yang ada. Beberapa hole dan elektron akan mengalami rekombinasi di daerah sambungan sehingga arus mengalir melalui device dibawa oleh hole pada base(daerah tipe-p) dan elektron pada emiter (daerah tipe-n ). Karena derajat doping pada emiter (daerah tipe n) lebih besar daripada base (daerah tipe p), arus maju akan dibawa lebih banyak oleh elektron. Aliran dari muatan minoritas akan mampu melewati sambungan pn sebagai kondisi reverse bias tetapi pada skala yang kecil sehingga arus yang timbul pun sangat kecil dan dapat diabaikan.

Elektron banyak mengalir dari emiter ke daerah base yang tipis. Karena daerah base berdoping sedikit, elektron pada hole tidak dapat berekombinasi seluruhnya tetapi berdifusi ke dalam daerah depletion BC. Karena base dicatu negatif dan kolektor dicatu positif (reverse bias), maka depletion BC akan melebar. Pada daerah depletion BC, elektron yang mengalir dari emiter ke base akan terpampat pada daerah depletion BC. Karena pada daerah kolektor terdapat muatan minoritas (ion positif) maka pada daerah sambungan BC akan terbentuk medan listrik oleh gaya tarik menarik antara ion positif dan ion negatif sehingga elektron tertarik kedaerah kolektor. Arus listrik kemudian akan mengalir melalui device.

Gambar 4. Prinsip Kerja npn BJT