Prinsip kerja FET (Field Effect Transistor)

FET kependekan dari Field Effect Transistor (= Transistor Efek-Medan). Seperti halnya transistor dan dioda FET termasuk komponen semikonduktor. Kelebihan FET dibandingkan dengan transistor adalah:

- resistansi masukan tinggi

- resistansi dalam tinggi

- penguatan besar

- desah rendah

FET mempunyai  tiga elektroda, yaitu gerbang (gate), sumber (source), dan cerat (drain).

Ada dua jenis FET, yaitu FET kanal-N dan FET kanal-P.

Konstruksinya adalah sebagai berikut:

Pada beberapa FET antara D dan S terhadap G adalah simetrik, tetapi karena alasan panas teknis kebanyakan FET adalah tidak simetrik, sehingga D dan S tidak dapat dipertukarkan.

Sifat-Sifat FET

Seperti  halnya transistor, FET supaya  dapat bekerja harus diberi tegangan muka, caranya adalah:

- Pada FET kanal-N, cerat harus positif terhadap sumber dan gerbang harus negatif terhadap sumber (peralihan gerbang-sumber diberi tegangan terbalik).

- Pada FET kanal-P, cerat harus negatif terhadap sumber dan gerbang harus positif terhadap sumber (peralihan gerbang-sumber diberi tegangan terbalik).

Suatu sifat FET adalah, pada tegangan gerbang 0 V FET akan menghantar kuat (ada arus cerat ID). Jika tegangan terbalik gerbang-sumber diperbesar, maka FET akan berkurang menghantar (ID menjadi kecil). Pada tegangan gerbang tertentu (yang disebut tegangan impit), maka FET akan tersumbat (tidak ada ID).

   Perbandingan antara perubahan arus cerat (ID) dan * perubahan tegangan gerbang (UG) disebut kecuraman (S) dan dinyatakan dalam milisiemens (mS).

Rumusnya:

Makin besar nilai S, berarti makin besar penguatan FET. (Dapat ditandingkan dengan hFE pada transistor.)

Rumpun-rumpun FET 

1. JFET kanal-N

Seperti telah dijelaskan di atas, JFET (Junction FET) kanal-N gerbang dikemudikan dengan tegangan negatif. Makin negatif tegangan gerbang, arus cerat makin kecil, dan sebaliknya. Tegangan gerbang tidak boleh positif. 

2. JFET kanal-P

Merupakan kebalikan dari JFET kanal-N. Pada FET ini gerbang dikemudikan dengan tegangan positif. Makin positif tegangan gerbang, arus cerat makin kecil.

Simbol:

3. MOSFET menghantar sendiri kanal-N.

MOSFET kependekan dari Metal Oxide Semiconductor FET. FET ini mempunyai sifat seperti JFET kanal-N, tetapi tegangan gerbang dapat dikemudikan baik negatif maupun positif. Makin negatif tegangan gerbang, arus cerat makin kecil. Sebaliknya makin positif tegangan gerbang, arus cerat makin besar. 

4. MOSFET menghantar sendiri kanal-P.

Merupakan kebalikan dari MOSFET menghantar sendiri kanal-N.

simbol:

5. MOSFET menyumbat sendiri kanal N.

Merupakan kebalikan dari MOSFET menghantar sendiri kanal N. FET ini dikemudikan dengan tegangan positif (tegangan muka maju). Makin besar. tegangan gerbang, makin besar arus cerat. Tegangan gerbang 0 V, kanal akan menyumbat (ID = 0). Supaya kanal menghantar diperlukan tegangan gerbang lebih besar dari 5 V. 

6. MOSFET menyumbat sendiri kanal-P.

Merupakan kebalikan dari MOSFET menyumbat sendiri kanal-N.

Simbol:

7. MOSFET menghantar sendiri kanal-N.

Memiliki dua gerbang (misalnya tipe BF 960). FET ini disebut juga ”tetroda FET" atau FET gerbang dobel (dual-gate FET).

Simbol:

Prinsip kerja TRANSISTOR

TRANSISTOR - Dalam skema, transistor ditandai dengan huruf ”T”. Seperti halnya dioda, transistor adalah termasuk alat semikonduktor. Karenanya bahan yang digunakan ada yang dari germanium dan ada yang dari silikon. Transistor memiliki tiga titik penyambungan, yaitu basis, emitor, dan kolektor. Pada prinsipnya transistor terdiri dari dua dioda yang saling dipertemukan, yaitu dioda basis-emitor dan dioda basis-kolektor. Transistor semacam ini disebut transistor pertemuan (karena dua dioda yang saling dipertemukan).

Karena ada dua kemungkinan untuk mempertemukan dua dioda, maka terdapat dua jenis transistor, yaitu transistor NPN (bila yang dipertemukan anodanya) dan transistor PNP (bila yang dipertemukan katodanya).

Simbol transistor adalah seperti di bawah ini:

Pada simbol, tanda panah menyatakan titik penyambungan emitor. Pada transistor NPN arah panah adalah keluar, dan pada transistor PNP arah panah adalah masuk.

Beberapa Kegunaan Transistor

1.Sebagai penguat, yaitu untuk menguatkan tegangan, arus atau daya, baik bolakbalik ataupun rata.

2.Sebagai penyearah. Seperti halnya dioda, transistor dapat juga dipakai untuk mengubah tegangan bolak-balik menjadi tegangan searah.

 3.Sebagai pencampur, untuk mencampur dua macam tegangan bolak-balik atau lebih yang mempunyai frekuensi berbeda.

4.Sebagai osilator, untuk membangkitkan getaran-getaran listrik.

5.Sebagai saklar elektronik, untuk menghidupmatikan rangkaian secara elektronik.

 Mengenal sifat-sifat transistor

Transistor supaya dapat bekerja harus diberi daya rata atau tegangan rata. Caranya adalah sebagai berikut: dioda basis-emitor serta penyambungan kolektor-emitor harus diberi panjaran maju. Jadi pada transistor NPN, basis dan kolektor adalah positif terhadap emitor. Dan pada transistor PNP, basis dan kolektor adalah negatif terhadap emitor.

Suatu sifat transistor yang penting adalah; bahwa transistor akan menghantar (ada arus kolektor Io) jika ada arus basis Ib. Makin besar arus basis, makin besar pula arus kolektor dan transistor pun akan menghantar lebih kuat. Dan demikian juga sebaliknya.

Perbandingan arus kolektor (Ic) dan arus basis (Ib) dinyatakan dengan hFE atau β. Jadi

hFE (atau β)= Ic / lb

Harga hFE selalu lebih besar dari 1, dengan demikian arus kolektor (Ic) selalu lebih besar dari arus basis (Ib).

Apa yang harus diperhatikan kalau kita mau memakai transistor?

1. Bahan transistor, silikon atau germanium.
2. Jenis transistor, PNP atau NPN.
3. Harga hFE, lebih besar hFE akan lebih besar penguatannya.
4. Besarnya arus kolektor maksimum (Ic maks).
5. Tegangan kolektor-emitor maksimum (Uce maks), harus lebih besar dari tegangan catu.
6. Disipasi daya kolektor-emitor, harus lebih besar dari daya yang akan dipekerjakan kepada transistor.

Sebagai contoh:

·         tipe transistor : BC 108

·         bahan : silikon jenis : NPN hp; : 120

·         Ic maks : 100 mA Uce maks : 20 v

·         disipasi daya : 300 mW