1KULIAH 5: TRANSISTOR BIPOLARKULIAH 5: TRANSISTOR BIPOLAR

II StrukturStruktur FisikFisik Transistor BipolarTransistor BipolarII KarakteristikKarakteristik TerminalTerminalII ArusArus Terminal Terminal AktifAktif ForwardForwardII PenguatPenguat ArusArus AktifAktif ForwardForwardII Model Model EbersEbers--Moll (cont.)Moll (cont.)

2StrukturStruktur FisikFisik Transistor BipolarTransistor Bipolar

II StrukturStruktur FisikFisik Transistor Bipolar :Transistor Bipolar : II TerdapatTerdapat DuaDua jenisjenis TransistprTransistpr bipolar:bipolar: NPN BJT NPN BJT

PNP BJTPNP BJT

II NPN BJT:NPN BJT: DaerahDaerah EmiterEmiter : : lapisanlapisan tipetipe n yang n yang

dihubungkandihubungkan dengandengan lapisanlapisanpolysiliconpolysilicon nn++..

DaerahDaerah Basis : Basis : LapisanLapisan pp

DaerahDaerah KolektorKolektor : : LapisanLapisan nn

II SimbolSimbol RangkaianRangkaian TransistorTransistor

3KarakteristikKarakteristik TerminalTerminal

II DaerahDaerah OperasiOperasi BJT BJT npnnpn dandan pnppnp II KarakteristikKarakteristik BJT BJT npnnpn

II DaerahDaerah arusarus konstankonstan disebutdisebut Forward Forward active, (active, (FF = = PenguatPenguat arusarus forward):forward):

II DaerahDaerah tegangantegangan konstankonstan disebutdisebutsaturasisaturasi

4KarakteristikKarakteristik Terminal (cont)Terminal (cont)

II CutCut--off off terjaditerjadi jikajika ::IIBB = 0, = 0, sehinggasehingga IICC = 0= 0

UntukUntuk FF = 100 (= 100 (gambargambar disampingdisamping) ) IIC C bertambahbertambah jikajika VVCE CE bertambahbertambah

II VVCE CE < 0 < 0 IICC NegatifNegatif

II PenguatPenguat arusarus aktifaktif reverse (reverse (RR))RR = I= IEE/I/IBB..

dandan, , -- IICC = I= IEE + I+ IBB = (= (RR +1) I+1) IBB ..

II GambarGambar disampingdisamping untukuntuk RR = 3= 3

5ArusArus Terminal Terminal AktifAktif ForwardForward

II FisikFisik BJT BJT satusatu dimensidimensi ((araharah X):X):

II PembawaPembawa minoritasminoritas padapada seimbangseimbang--panaspanas ((emiter,basisemiter,basis dandan KolektorKolektor):):

II PotensialPotensial elektrostatiselektrostatis & & konsentrasikonsentrasipembawapembawa minoritasminoritas (cm(cm--33): ): NNdEdE =10=10

1919, , NNaBaB=10=101717, ,

NNdCdC=10=101616..

dC

inCo

aB

ipBo

dE

inEo N

npNnn

Nnp

222

;; ===

6PenguatPenguat ArusArus AktifAktif Forward Forward

II ArusArus KolektorKolektor = = RapatRapat ArusArus difusidifusi elektronelektron x x LuasLuas EmiterEmiter

II ArusArus Basis =Basis =RapatRapat arusarus difusidifusi hole x hole x LuasLuas EmiterEmiter

II ArusArus EmiterEmiter ( I( IEE ) = ) = -- ( I( IBB+I+ICC ))

II PerbandinganPerbandingan ArusArus KolektorKolektor dandanMagnitude Magnitude arusarus emiteremiter ::

II UntukUntuk, , NNdEdE =10=101919, , NNaBaB=10=101717, , NNdCdC=10=101616..

II KarenaKarena,,

7PenguatPenguat ArusArus AktifAktif Forward ( cont)Forward ( cont)

II MakaMaka::

II DaerhDaerh saturasisaturasi terjaditerjadi padapada ::

II SifatSifat daridari keadaankeadaan iniini, , menunjukanmenunjukanhubunganhubungan emiteremiter--basis basis dandan basisbasis--kolektorkolektor dalamdalam bias forward. bias forward.

II ArusArus difusidifusi elektronelektron terpisahterpisah dalamdalamduadua komponenkomponen yaituyaitu: : hubunganhubungan emiteremiter--basis basis dandan basisbasis--kolektor

II HubunganHubungan tersebuttersebut adalahadalah::

kolektor

8Model Model EbersEbers--MollMoll

II ArusArus difusidifusi ElektronElektron ::

II ArusArus emiteremiter terdiriterdiri daridari 3 3 komponenkomponen::1. 1. --II11 yang yang disebabkandisebabkan injeksiinjeksi elektrronelektrron daridari

hubunganhubungan emiteremiter--basisbasis

2. 2. --II11 //F F yang yang disebabkandisebabkan injeksiinjeksi balikbalik daridarihole hole keke emiteremiter..

3. I3. I22, yang , yang disebabkandisebabkan kumpulankumpulan elektronelektrondaridari hubunganhubungan basis basis --kolektrorkolektror

II AtauAtau dapatdapat dinyatakandinyatakan::

II ArusArus kolektorkolektor terdiriterdiri daridari 3 3 komponenkomponen::1. 1. --II22 yang yang disebabkandisebabkan injeksiinjeksi elektrronelektrron

daridari hubunganhubungan basisbasis-- kolektorkolektor

2. 2. --II22 //R R yang yang disebabkandisebabkan injeksiinjeksi balikbalik daridarihole hole keke kolektorkolektor..

3. I3. I11, yang , yang disebabkandisebabkan kumpulankumpulan elektronelektrondaridari hubunganhubungan emiteremiter--basis basis

9Model Model EbersEbers--Moll (cont.)Moll (cont.)

II AtauAtau dapatdapat dinyatakandinyatakan::

II DiDi manamana penguatpenguat arusarus reversrevers,,

II BentukBentuk standarstandar daridari persamaanpersamaan EbersEbers--Moll Moll didefinisikandidefinisikan daridari 2 2 komponenkomponen::

II sehinggasehingga arusarus Emitter:Emitter:

II Dan Dan arusarus kolektorkolektor

II ArusArus kolektorkolektor dandan emiteremitermerepresentasikanmerepresentasikan duadua buahbuah diodadiodadengandengan pengendalipengendali sumbersumber arusarus yang yang menggandengkanmenggandengkan emiteremiter dandan kolektorkolektor

II BentukBentuk equivalenequivalen daridari rangkaianrangkaian EbersEbers--Moll, Moll, dengandengan::

10

Model Model EbersEbers--Moll (cont.)Moll (cont.)

II Model Model aktiveaktive--Forward:Forward:

11

Model Model EbersEbers--Moll (cont.)Moll (cont.)

II BentukBentuk equivalennyaequivalennya:: II GantiGanti DiaodaDiaoda biasbias--forward forward dengandenganbatterebattere 0,7 V.0,7 V.

KULIAH 5: TRANSISTOR BIPOLARStruktur Fisik Transistor BipolarKarakteristik TerminalKarakteristik Terminal (cont)Arus Terminal Aktif ForwardPenguat Arus Aktif ForwardPenguat Arus Aktif Forward ( cont)Model Ebers-MollModel Ebers-Moll (cont.)Model Ebers-Moll (cont.)Model Ebers-Moll (cont.)