Soal
V-class 3 :
1.
Jelaskan tentang UJT
2.
Jelaskan tentang BJT
Jawab :
1.
Transistor UJT (UniJunction Transistor)
Unijunction transistor merupakan sebuah komponen elektronik semi konduktor yang
hanya mempunyai satu pertemuan.
UniJunction Transistor mempunyai tiga saluran, sebuah emitor (E) dan dua basis
(B1 dan B2). Basis dibentuk oleh batang silikon tipe-n yang terkotori ringan.
Dua sambungan ohmik B1 dan B2 ditambahkan pada kedua ujung batang silikon.
Resistansi di antara B1 dan B2 ketika emitor dalam keadaan rangkaian terbuka
dinamakan resistensi antarbasis (interbase resistance).
Ada dua tipe dari transistor pertemuan tunggal, yaitu:
· Transistor
pertemuan tunggal dasar, atau UJT, adalah sebuah peranti sederhana yang pada
dasarnya adalah sebuah batangan semikonduktor tipe-n yang ditambahkan difusi
bahan tipe-p di suatu tempat sepanjang batangan, menentukan parameter ɳ dari
peranti. Peranti 2N2646 adalah versi yang paling sering digunakan.
· Transistor
pertemuan tunggal dapat diprogram, atau (Programmable Unijunction Transistor)
PUT, sebenarnya adalah saudara dekat tiristor. Seperti tiristor, ini terbentuk
dari empat lapisan P-N dan mempunyai sebuah anode dan sebuah katode yang
tersambung ke lapisan pertama dan lapisan terakhir, dan sebuah gerbang yang
disambungkan ke salah satu lapisan tengah. Penggunaan PUT tidak dapat secara
langsung dipertukarkan dengan penggunaan UJT, tetapi menunjukkan fungsi yang
mirip. Pada konfigurasi sirkuit konvensional, digunakan dua resistor pemrogram
untuk mengeset parameter ɳ dari PUT, pada konfigurasi ini, UJT berlaku seperti
UJT konvensional. Peranti 2N6027 adalah contoh dari peranti ini.
Cara kerja UniJunction Transistor yaitu UJT dipanjar dengan tegangan positif di
antara kedua basis. Ini menyebabkan penurunan tegangan disepanjang peranti.
Ketika tegangan emitor dinaikkan kira-kira 0,7V diatas tegangan difusi P
(emitor), arus mulai mengalir dari emitor ke daerah basis. Karena daerah basis
disupply sangat ringan, arus tambahan (sebenarnya muatan pada daerah basis)
menyebabkan modulasi konduktifitas yang mengurangi resistansi basis di antara
pertemuan emitor dan saluran B2. Pengurangan resistansi berarti pertemuan
emitor lebih dipanjar maju, dan bahkan ketika lebih banyak arus diinjeksikam.
Secara keseluruhan, efeknya adalah resistansi negatif pada saluran emitor.
Inilah alasan mengapa UJT sangat berguna, terutama untuk sirkuit osilator
sederhana.
Penggunaan UniJunction Transistor yaitu pada osilator relaksasi, selain
penggunaan pada osilator relaksasi, penggunaan UJT dan PUT yang paling penting
adalah untuk menyulut tiristor (seperti SCR, TRIAC, dll). Faktanya, tegangan DC
dapat digunakan untuk mengendalikan sirkuit UJT dan PUT karena waktu hidup
peranti meningkat sesuai dengan peningkatan tegangan kendali DC. Penggunaan ini
penting untuk pengendalian AC arus tinggi.
Salah satu contoh Aplikasi Unipolar Junction Transistor
adalah sebagai Osilator Relaksasi. Osilator Relaksasi adalah Osilator dimana
kondensator diisi sedikit demi sedikit dan lalu dikosongkan dengan cepat.
Contoh Rangkaian Oscilator Relaksasi Dengan UJT
Dari contoh rangkaian oscilator relaksasi diatas rangkaian RC
terdiri atas R1 dan C1 . Titik sambungan rangkaian RC dihubungkan dengan emitor
dari UJT. UJT tidak akan berkonduksi sampai pada harga tegangan tertentu yang
dicapai pada pengisian kapasitor. Saat terjadi konduksi sambungan E-B1 menjadi
beresistansi rendah. Ini memberikan proses pengosongan C dengan resistansi
rendah. Arus hanya mengalir lewat R3 saat UJT berkonduksi. Pada rangkaian ini
sebagai R3 adalah speaker.
Pada saat pertama kali diberi catu daya, osilator UJT dalam kondisi tidak
berkonduksi sehingga titik sambungan RC E- B1 mendapat bias mundur. Dalam
waktu singkat muatan pada C1 akan terpenuhi (dalam hal ini ukuran waktu adalah
R*C ). Dengan termuatinya C1 akan menyebabkan sambungan E- B1 menjadi konduktif
atau memiliki resistansi rendah. Selanjutnya terjadi pengosoangan C1 lewat
sambungan E- B1 yang memiliki resistansi rendah. Ini akan menghilangkan bias
maju pada emitor. UJT selanjutnya menjadi tidak berkonduksi dan C1 mulai terisi
kembali melalui R1 dan proses ini secara kontinu akan berulang.
Osilator UJT dipakai untuk
aplikasi yang memerlukan tegangan dengan waktu kenaikan (rise time) lambat dan
waktu jatuh (fall time) cepat. Sambungan E- B1 dari UJT memiliki keluaran tipe
ini. Antara B1 dan “ground” pada UJT menghasilkan pulsa yang tajam (spike pulse).
Keluaran tipe ini biasanya digunakan untuk rangkaian pengatur waktu dan
rangkaian penghitung. Sebagai kesimpulan osilator UJT sangat stabil dan akurat
untuk konstanta waktu satu atau lebih rendah.
2.
BJT (Bipolar Junction Transistor)
Tersusun atas tiga material semikonduktor terdoping yang
dipisahkan oleh dua sambungan pn. Ketiga material semikonduktor tersebut
dikenal dalam BJT sebagai emitter, base dan kolektor (Gambar 1). Daerah base
merupakan semikonduktor dengan sedikit doping dan sangat tipis bila dibandingkan
dengan emitter (doping paling banyak) maupun kolektor (semikonduktor berdoping
sedang). Karena strukturnya fisiknya yang seperti itu, terdapat dua jenis BJT.
Tipe pertama terdiri dari dua daerah n yang dipisahkan oleh daerah p (npn), dan
tipe lainnya terdiri dari dua daerah p yang dipisahkan oleh daerah n (pnp).
Sambungan pn yang menghubungkan daerah base dan emitter dikenal sebagai
sambungan base-emiter (base-emitter junction), sedangkan sambungan pn
yang menghubungkan daerah base dan kolektor dikenal sebagai sambungan
base-kolektor (base-collector junction).
Gambar 1. Dua Jenis Bipolar Junction
Transistor (BJT)
Gambar 2 menunjukkan simbol skematik untuk bipolar
junction transistor tipe npn dan pnp. Istilah bipolar digunakan
karena adanya elektron dan hole sebagai muatan pembawa (carriers)
didalam struktur transistor.
Gambar 2. Simbol BJT tipe npn dan pnp
Prinsip Kerja Transistor
Gambar 3 menunjukkan rangkaian kedua jenis transistor npn dan pnp dalam mode operasi aktif transistor sebagai amplifier. Pada kedua rangkaian, sambungan base-emiter (BE) dibias maju (forward-biased) sedangkan sambungan base-kolektor (BC) dibias mundur (reverse-biased).
Gambar 3.
Forward-Reverse Bias pada BJT
Sebagai gambaran dan ilustrasi kerja transistor BJT, misalkan
pada transistor npn (gambar 4). Ketika base dihubungkan dengan catu tegangan
positif dan emiter dicatu dengan tegangan negatif maka daerah depletion BE akan
menyempit. Pencatuan ini akan mengurangi tegangan barrier internal sehingga
muatan mayoritas (tipe n) mampu untuk melewati daerah sambungan pn yang ada.
Beberapa hole dan elektron akan mengalami rekombinasi di daerah sambungan
sehingga arus mengalir melalui device dibawa oleh hole pada base(daerah tipe-p)
dan elektron pada emiter (daerah tipe-n ). Karena derajat doping pada emiter
(daerah tipe n) lebih besar daripada base (daerah tipe p), arus maju akan
dibawa lebih banyak oleh elektron. Aliran dari muatan minoritas akan mampu
melewati sambungan pn sebagai kondisi reverse bias tetapi pada skala yang kecil
sehingga arus yang timbul pun sangat kecil dan dapat diabaikan.
Elektron banyak
mengalir dari emiter ke daerah base yang tipis. Karena daerah base berdoping
sedikit, elektron pada hole tidak dapat berekombinasi seluruhnya tetapi
berdifusi ke dalam daerah depletion BC. Karena base dicatu negatif dan kolektor
dicatu positif (reverse bias), maka depletion BC akan melebar. Pada
daerah depletion BC, elektron yang mengalir dari emiter ke base akan terpampat
pada daerah depletion BC. Karena pada daerah kolektor terdapat muatan minoritas
(ion positif) maka pada daerah sambungan BC akan terbentuk medan listrik oleh
gaya tarik menarik antara ion positif dan ion negatif sehingga elektron
tertarik kedaerah kolektor. Arus listrik kemudian akan mengalir melalui device.Sumber : http://ekopujigundar.blogspot.co.id/2016/01/definisi-transistor-ujt-unijunction.html
































