Memahami Cara Kerja Transistor

Untuk fungsi ini ada sejumlah konfigurasi rangkaian yang dipakai. Seperti pengikut common base, common collector, dan common emitor. Penguat transistor biasanya terdiri dari dua parameter yang dikuatkan. Kedua parameter tersebut adalah penguatan arus dan penguatan sinyal.

Sebagai Pembangkit Sinyal

Transistor juga bisa berfungsi sebagai pembangkit sinyal atau osilator. Osilator adalah rangkaian elektronika yang mampu menghasilkan sinyal dengan frekuensi dan amplitudo tertentu.

Untuk menghasilkan resonansi tertentu digunakan komponen L-R-C sebagai pembangkit getaran frekuensi. Komponen ini merupakan hasil kombinasi dari induktor, kapasitor dan resistor. Hanya saja LRC masih kurang jika ingin membangkitkan frekuensi. Dibutuhkan sebuah komponen aktif transistor.

Sebagai Gerbang Logika

Dalam sebuah rangkaian digital gerbang logika menjadi rangkaian yang paling dasar. Sebuah IC yang bisa ditemui pada perangkat CPU, RAM, dan perangkat-perangkat lainnya sebagian besar terdiri dari gerbang logika yang jumlahnya bisa sampai jutaan atau bahkan lebih. Rangkaian gerbang logika ini dibuat dengan memakai transistor.

Konfigurasi gerbang logika pada teknik digital terbagi menjadi beberapa macam. Di antaranya gerbang AND, gerbang NOT, gerbang OR, gerbang NAND, gerbang NOR, dan lain sebagainya.

Jenis Transistor

Diatas sudah disinggung bahwa transistor sebenarnya dibagi menjadi dua kategori utama, yakni Bipolar Junction Transistor (BJT) dan Field Effect Transistor (FET). Namun jika dilihat berdasarkan bahan baku semikonduktor yang digunakan dalam komponen transistor (silikon atau germanium) dan bidang aplikasinya (seperti misalnya tujuan umum, frekuensi tinggi, switching, dan lain sebagainya) jenis transistor terbagi menjadi beberapa macam yaitu:

1. Transistor frekuensi rendah: transistor ini dibuat khusus untuk aplikasi audio dan frekuensi rendah di bawah 100 kHz.
2. Transistor frekuensi tinggi: sesuai dengan namanya, transistor ini dibuat untuk aplikasi radio dan frekuensi wideband di atas 100 kHz.
3. Transistor saklar: transistor saklar atau switching dibuat untuk aplikasi switching, termasuk switching daya ataupun power.
4. Transistor driver: transistor jenis ini beroperasi pada daya maupun tegangan tingkat menengah.
5. Transistor daya: transistor power atau daya dapat beroperasi pada tingkat daya yang signifikan. Biasanya transistor jenis ini dibagi menjadi jenis audio atau frekuensi radio.
6. Transistor tegangan tinggi: transistor high voltage dibuat khusus untuk rangkaian elektronika bertegangan tinggi.
7. Transistor low noise: transistor ini mempunyai karakteristik low-noise, sesuai dengan namanya. Selain itu transistor ini juga dipakai untuk sinyal amplitudo rendah.

Baca juga: Transistor Sebagai Saklar

Prinsip Kerja Transistor

Seperti yang diketahui transistor terbuat dari bahan semikonduktor. Pada dasarnya komponen ini mempunyai tingkat konduktivitas listrik yang sangat rendah. Akan tetapi tingkat konduktivitasnya dapat meningkat signifikan saat diberikan sebuah bahan impuriti atau doping.

Semikonduktor pada transistor terdiri dari 4 buah atom yang saling berdekatan, di mana di antara keempat atom tersebut terikat oleh elektron. Elektron ini berfungsi mengikat elektron-elektron yang ada pada atom lain yang saling berdekatan yang kemudian disebut pita valensi.

Agar atom dapat menyerap energi dan menyalurkannya, maka elektron-elektron yang mengikat atom tersebut harus menyerap energi dan berubah menjadi elektron bebas. Saat bahan semikonduktor diberikan arus listrik yang bertujuan mengaktifkan bahan doping, maka semikonduktor yang awalnya bersifat konduktasi sangat rendah, akan berubah menjadi konduktor yang baik, tergantung banyaknya doping yang aktif akibat penyerapan energi yang diberikan.

Bisa diartikan bahwa fungsi doping tersebut untuk meningkatkan tingkat konduktivitas dari suatu semikonduktor. Saat keempat elemen atau valensi dari sebuah atom yang saling terikat diberikan doping, maka saat salah satu atom yang mempunyai empat valensi digantikan dengan doping, satu elemen yang terikat akan mengalami perubahan.

Ilustrasinya adalah sebagai berikut:

Pada gambar di atas, semikonduktor yang diberikan doping tipe P (warna biru) dan doping tipe N (warna kuning), ketika diberikan sebuah energi listrik, maka secara cepat elektron bebas di tipe N akan berpindah dan mengisi hole yang terdapat pada tipe P.

Jadi semikonduktor yang asalnya memiliki tingkat konduktivitas yang rendah, ketika diberikan energi listrik, maka tingkat konduktivitas dari semikonduktor akan meningkat secara signifikan sesuai dengan besarnya energi listrik yang diberikan.