Transistor merupakan salah satu jenis komponen aktif yang banyak digunakan, baik dalam rangkaian analog maupun digital. Transistor yang banyak digunakan adalah transistor bipolar, yang terdiri dari dua jenis yaitu PNP dan NPN. Secara umum transistor digunakan untuk pensaklaran (switching) maupun penguatan. Transistor dapat bekerja bila diberi bias. Pembiasan pada transistor dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut:

  • Bias maju (forward bias) pada hubungan emitor dan basis, dimana bahan tipe P mendapat positif dan tipe N mendapat negatif.
  • Bias mundur (reverse bias) pada hubungan kolektor dan basis, dimana bahan tipe P mendapat negatif dan tipe N mendapat positif.

Pada transistor terdapat tiga daerah kerja, yaitu:

Daerah mati (Cut Off)

Daerah mati merupakan daerah kerja saat transistor mendapat bias arus basis (Ib) £ 0, maka arus kolektor dengan basis terbuka menjadi arus bocor dari basis ke emitor (ICEO). Hal yang sama dapat terjadi pada transistor hubungan kolektor-basis. Jika arus emitor sangat kecil (IE = 0), emitor dalam keadaan terbuka dan arus mengalir dari kolektor ke basis (ICBO).

Daerah aktif

Transitor dapat bekerja pada daerah aktif jika transistor mendapat arus basis (Ib) > 0. Tetapi jika lebih kecil dari arus basis maksimalnya, keluaran arus kolektor akan berubah-ubah sesuai dengan perubahan pemberian arus basisnya.

Gambar 1 Kurva karakteristik dan garis beban DC transistor

Daerah jenuh

Transistor dapat bekerja pada daerah jenuh jika transistor mendapat arus basis (Ib) lebih besar dari arus basis maksimalnya. Hal ini menimbulkan keluaran arus kolektor tidak dapat bertambah lagi.

Prinsip pengoperasian transistor sebagai saklar memiliki dua keadaan, yaitu keadan tidak bekerja (cut off) dan keadaan jenuh. Dimana perubahan keadaannya dapat berupa perubahan tegangan ataupun arus.

Gambar 2 Konfigurasi transistor

Saat Vin = 0, maka tidak ada arus yang mengalir pada Rb dan basis transistor sehingga transistor dalam kondisi tidak bekerja. Tidak ada arus yang mengalir kecuali arus bocor, sehingga kondisi ini identik dengan saklar terbuka (sambungan C-E terpisah) dan menyebabkan beban RL tidak bekerja.

Saat Vin mendapat masukan yang cukup besar hingga dapat mengalirkan arus basis yang cukup untuk transistor, maka transistor akan jenuh. Pada kondisi ini arus kolektor akan mengalir (sambungan C-E) terhubung dan menyebabkan beban RL akan bekerja.

Pada saat transistor jenuh arus yang mengalir pada beban RL adalah:



Besarnya arus basis dapat dicari dengan persamaan: