Transistor Sebagai Saklar

Apa yang Dimaksud Transistor sebagai Saklar?

Salah satu komponen rangkaian elektronika yang revolusioner yang masih digunakan sampai saat ini dan membuat ukuran komputer semakin mengecil adalah transistor.

Transistor adalah komponen rangkaian elektronika yang terbuat dari semi konduktor yang dapat digunakan sebagai penguat atau saklar (switch) elektronik untuk sinyal ataupun arus listrik.

Setelah transistor ditemukan, transistor menggantikan komponen vaccum tubes yang pada saat itu digunakan pada sebagian besar perangkat elektronik.

Transistor beroperasi sebagai dasar fondasi untuk membangun atau mendesain perangkat elektronik modern.

Mulai dari sirkuit switching, penguat, sirkuit power supply, sirkuit logic digital, regulator tegangan, sirkuit osilator, dll.  

Secara umum transistor memiliki 3 kaki basis atau terminal yang dihubungkan dengan sirkuit.

Prinsip kerjanya transistor diaplikasikan dengan memberi tegangan atau arus listrik pada kedua kaki terminal untuk mengatur arus listrik yang mengalir melalui terminal yang lain.

Karena output listrik yang dikontrol dapat menghasilkan daya yang lebih besar daripada inputnya, maka transistor dapat digunakan sebagai penguat sinyal.

Saat ini, terdapat berbagai macam bentuk transistor mulai dari yang dipackaging secara individual sampai dengan yang terintegrasi di dalam IC (Integrated Circuit).

Selain dari bentuknya, transistor juga dibedakan dari cara kerja transistor itu sendiri, terdapat dua tipe transistor yang paling umum yaitu transistor BJT (Bipolar Junction Transistor) dan FETs (Field Effect Transistor).

Transistor BJT terdiri dari 3 lapisan, 3 terminal dan 2 batasan bahan semi konduktor yang terdiri dari 2 PN (Positif Negatif) yang saling membelakangi dengan bagian tengahnya menjadi lapisan common.

Dengan konfigurasi 3 lapisan ini, maka terdapat 2 jenis transistor BJT, yaitu PNP dan NPN yang terminal-terminalnya dinamai kolektor (Collector), basis (Base), dan emitor (Emitter).

Jenis PNP dan NPN memiliki fungsi yang sama namun berbeda dicara mengaktifkan dan polaritasnya.

Pada PNP transistor, material N diapit oleh 2 material P sedangkan pada NPN, material P diapit oleh 2 material N.

Berdasarkan cara mengakifkannya, transistor memiliki 3 kondisi operasi, yaitu mode aktif, mode cut off, dan mode saturasi.

3 Kondisi Operasi Trasistor

Mode Aktif

Pada mode aktif, transistor biasanya digunakan sebagai penguat arus.

Basis dan emitor diaktifkan secara forward sedangkan basisi dan kolektor secara reverse.

Pada mode ini arus akan mengalir antara emitor dan kolektor dan besarnya bergantung dari arus yang dialirkan ke basis.

Mode Cut Off

Pada mode cut off, kedua basis-emitor dan basis-kolektor diaktifkan secara reverse.

Karena keduanya diaktifkan secara reverse maka tidak ada arus yang mengalir.

Pada mode ini transistor dapat dikatakan OFF dan membuat sirkuit terbuka (open circuit).

Mode inilah yang membuat transistor dapat digunakan sebagai saklar (swiching) dan sirkuit digital logic.

Mode Saturasi

Pada mode saturasi, kedua basis-emitor dan basis-kolektor diaktifkan secara forward sehingga arus dapat mengalir dari kolektor ke emitor dengan bebas hampir tanpa hambatan.

Saturasi terjadi saat tegangan VCE = 0.

Pada mode ini, transistor berada dalam kondisi ON dan membuat sirkuit menjadi tertutup (closed circuit).

Mode ini juga yang membuat transistor dapat digunakan sebagai saklar (swiching) dan sirkuit digital logic.

Transistor Sebagai Saklar

Lalu bagaimanakan cara kerja transistor sebagai saklar?

Baik transistor PNP dan NPN dapat berfungsi sebagai saklar elektronik, yang membedakan hanyalah logic untuk meng-On dan meng-OFF kan transistornya.

Pada transistor PNP, transistor menjadi ON jika basis diberi negatif dan OFF jika diberi positif, sebaliknya pada transistor NPN, transistor menjadi ON jika basis diberi positif dan OFF jika diberi negatif.

Sehingga dengan fleksibilitas seperti ini, kalian dapat mengaplikasikan transistor sesuai dengan kebutuhan.

Selain itu, transistor dengan fungsinya sebagai saklar dapat digunakan sebagai relay.

Beberapa komponen seperti lampu LED hanya membutuhkan arus yang sedikit sehingga dapat secara langsung dihubungkan dengan output dari gerbang logika.

Namun komponen seperti motor, solenoid atau lampu dengan daya besar membutuhkan arus yang besar, sehingga transistor dengan fungsi saklar digunakan atau dapat juga dikombinasikan juga dengan relay mekanik jika beban menggunakan daya yang sangat besar yang melebihi kemampuan transistor.

Berikut ini contoh aplikasi rangkaian transistor sebagai saklar:

Transistor Untuk Menyalakan LED

Ketika saklar pada terminal basis pada posisi terbuka (open), maka tidak ada arus yang mengalir pada basisi sehingga transistor akan masuk pada mode cut off dan membuat transistor menjadi OFF dan membuat sirkuit menjadi terbuka dan LED tidak akan menyala.

Namun ketika saklar pada terminal basis pada posisi tertutup (closed), arus listrik akan mengalir melalui basis dan membuat transistor masuk pada mode saturasi dan membuat LED menyala.

Resistor sendiri berfungsi untuk membatasi jumlah arus yang melalui basis dan LED.

Transistor Untuk Mengoperasikan Relay

Pada saat termina basis diberikan arus listrik, maka transistor akan masuk pada mode saturasi dan membuat arus listrik mengalir ke coil pada relay dan membuat relay aktif.

Pada peralatan elektronik yang menggunakan beban induktif seperti motor dan induktor (coil), ketika arus listrik diputus secara tiba-tiba, komponen tersebut akan menghasilkan beda tegangan yang cukup besar sehingga dapat menyebabkan kerusakan pada komponen lain.

Untuk mengatasinya dapat menggunakan diode yang dipasangkan secara paralel dengan beban induktifnya untuk memproteksi komponen yang lain dari beda tegangan yang besar yang muncul.

Diode ini juga biasa disebut flywheel diode.

 Transistor Untuk Menyalakan Motor

Transistor juga dapat berfungsi untuk menyalakan motor dan menstabilkan kecepatan dari motor DC secara satu arah dengan meng-ON dan meng-OFF kan transistor pada interval waktu tertentu.

Seperti pada rangkaian relay, diode juga dibutuhkan untuk mengamankan komponen lainnya.

Hanya dengan merubah mode transistor cut off dan saturasi, maka kita dapat menyalakan dan mematikan motor.

Selain itu, kita juga dapat mengatur kecepatan motor dari diam sampai dengan kecepatan maksimal dengan meng-On dan OFF kan transistor dengan frekuensi tertentu. Hal ini dapat dilakukan dengan mengatur frekuensi tersebut dengan komponen control seperti IC atau mikro kontroler.

Sekian artikel mengenai transistor sebagai saklar atau switch, semoga membantu menambah wawasan kalian ya!

Jangan lupa untuk membaca artikel bermanfaat lainnya di S-gala.com!

Download juga aplikasi S-gala.com di playstore handphone kalian untuk mendapatkan promo dan peluang bisnis menarik dengan potensi untung jutaan rupiah per bulan!

Atau segera hubungi CS kami untuk penjelasan lebih lanjut.