SATURASI DAN CUTTOFF PADA TRANSISTOR

SATURASI DAN CUTTOFF PADA TRANSISTOR

Nama           : Aldo Hidayat

NPM            : 20117446

Kelas           : 3KB05

Mat. Kuliah  : Mikroelektronika

• TRANSISTOR SEBAGAI SAKLAR

Pengertian dari Transistor adalah suatu komponen yang berbahan dasar semikonduktor dan memiliki banyak fungsi penggunaan, salah satunya adalah transistor sebagai saklar, fungsi lainnya bisa juga transistor sebagai penguat. Transistor bisa difungsikan sebagai sebuah saklar karena karakteristiknya yang bisa dikondisikan saturasi atau cut-off.

Perlu diketahui pada awalnya pembuatan komponen transistor digunakan sebagai penguat atau amplifier pada suatu rangkaian elektronika, sebelum membahas lebih jauh apakah rekan teknisi sudah tahu bagaimana susunan pada sebuah transistor ?

Pin atau kaki dari komponen ini terdiri dari 3 bagian yang biasa disebut sebagi basis, emitor dan kolektor, berikut ini adalah gambar susunan kaki transistor NPN dan PNP :

Karena penulis sudah biasa menggunakan transistor NPN dan selain itu juga pada rangkaian elektronika jenis transistor NPN lebih banyak digunakan maka untuk contoh pembahasan di artikel ini juga akan menggunakan jenis NPN, pertama bisa dilihat dulu pada gambar dibawah yang merupakan arah aliran arus pada sebuah transistor NPN

Untuk mengetahui maksud gambar diatas sebenarnya sudah pernah dibahas di artikel cara kerja transistor NPN, namun secara singkat nya jika dijelaskan

Arus yang ada di kaki collector akan dapat diteruskan ke Emitor hanya jika terdapat arus yang sesuai pada kaki basis

Berapa besar arus yang dikuatkannya ini ? tergantung kepada jenis transistor tersebut. Jika spesifikasi transistor misalnya memiliki hFE 50 maka penguatan arusnya juga akan sebesar 50X.

Jika masih belum jelas, berikut saya ada analogi transistor yang diumpamakan sebagai sebuah keran air :

Lebih jelas lagi detailnya bisa dilihat di artikel cara kerja transistor NPN. Nah kembali ke pembahasan transistor sebagai saklar, sebelumnya harus diketahui dulu pengertian dari saklar ?

Saklar adalah suatu komponen di elektronika yang memiliki 2 pin atau lebih yang fungsinya sebagai pemutus arus. Pada kondisi off arus listrik tidak bisa mengalir, sedangkan pada saat kondisi saklar on arus bisa dialirkan.

Pada kenyatannya banyak sekali variasi saklar misalnya menjadi saklar NC/NO. Saklar NC (normal contact) maksudnya adalah saat kondisi off justru saklar jenis ini mengalirkan arus sehingga mirip dengan relay yang memiliki pin NC/NO.

Dari analogi diatas sebuah transistor mirip dengan sistem kerja pada sebuah keran air maka bisa diketahui bahwa transistor memiliki karakteristik atau sifat seperti saklar. Secara sederhananya bisa dijelaskan ketika di basis tidak terdapat arus, maka tidak ada arus pada emitor sehingga kolektor-emitor dalam keadaan open (saklar off) yang biasa disebut cutoff.

Pada beberapa jenis transistor tentunya berbeda besarnya arus yang diperlukan supaya transistor bisa bekerja, pada kondisi arus dan tegangan yang tepat maka arus akan mengalir dari kolektor ke emitor, kondisi ini maka pada kolektor menjadi saturasi namun jika ternyata arus yang diberikan ke basis terlalu besar kondisi transistor akan menjadi over saturation dan pastinya transistor berada dalam keadaan saklar on (tertutup)

Dan berikut merupakan rangkaian sederhana contoh transistor sebagai saklar, pada MOSFET pun sebenarnya tidak ada perbedaan :

Jika akan dikombinasikan dengan sensor gerak / PIR maka cukup menghubungkan output dari PIR saja langsung ke basis transistor seperti gambar dibawah ini

Gambar rangkaian transistor sebagai saklar otomatis

Dan yang juga banyak diaplikasikan adalah transistor sebagai saklar relay, contoh penggunaan rangkaian nya seperti dibawah ini :

Saklar transistor untuk menghidupkan relay

Penggunaan transistor sebagai saklar ini banyak diterapkan di rangkaian elektronika maupun listrik karena memiliki beberapa kelebihan diantaranya yaitu :

• Tidak ada percikan api saat posisi berpindah dari on/off atau sebaliknya
• Bentuk menjadi lebih ringkas karena sudah terintegrasi di rangkaian
• Lebih ekonomis karena untuk arus yang lebih besar hanya perlu menambahkan transistor dengan kapasitas lebih besar / dengan pasangan transistor darlington
• Kontak mekanis umumnya bisa terjadi aus

• Transistor Keadaan Saturasi dan Cutoff

kita akan membahas apa yang dimaksud dengan Cutoff dan Saturasi pada resistor, perhatikan gambar dibawah ini.

pada gambar diatas dipasang sebuah resistor di Emitter dan Colector yaitu RE dan RC, dan seperti yang kita lihat bahwa transistor tersebut disupply tegangan VCC dan RC disambungkan ke Ground.

Gambar disamping menunjukkan kepada kita ada tegangan antara titik Emitter dan Colector yang dinamakan Vce serta ada arus yang mengalir yaitu IC

SATURASI
Saturasi terjadi saat tegangan VCE = 0, artinya tidak ada jatuh tegangan yang terjadi di VCE, atau dengan kata lain kita dapat mengatakan IC mendapatkan hasil maksimumnya.
untukrangkaian seperti disamping kita dapat menemukan IC yaitu IC=VCC/(RC+RE)

CUTOFF
CuttOff terjadi saat tidak ada arus IC yang mengalir atau seluruh tengangan VCC jatuh di VCE.















Apa gunanya mengetahui hal ini??
yaitu untuk menentukan titik kerja, hal tersebut akan kita pelajari di postingan berikutnya.
gambar dibawah menunjukkan titik saturasi dan Cutoff pada transistor

• Daerah Aktif pada Transistor

Pada daerah kerja ini transistor biasanya digunakan sebagai penguat sinyal. Transistor dikatakan bekerja pada daerah aktif karena transistor selelu mengalirkan arus dari kolektor ke emitor walaupun tidak dalam proses penguatan sinyal, hal ini ditujukan untuk menghasilkan sinyal keluaran yang tidak cacat. Daerah aktif terletak antara daerah jenuh (saturasi) dan daerah mati (Cut off).

Daerah kerja transistor yang normal adalah pada daerah aktif, yaitu ketika  arus IC konstans terhadap berapapun nilai VCE. Dari kurva ini diperlihatkan bahwa arus IC hanya tergantung dari besar arus IB. Daerah kerja ini biasa juga disebut daerah linear (linear region).