KARAKTERISTIK TRANSISTOR 1. KURVA

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.