saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai gerbang logika Logic Gate, memori dan yang
fungsi yang lain.
a b
Gambar 2.4 Simbol transistor a NPN; b PNP.
2.6.1 Prinsip Kerja
Dinamakan transistor
bipolar karena
kanal konduksi
utamanya menggunakan dua polaritas pembawa muatan yaitu elektron dan lubang hole
untuk membawa arus listrik. Dalam BJT, arus listrik utama harus melewati satu daerahlapisan pembatas dinamakan depletion zone. Ketebalan lapisan ini dapat
diatur dengan kecepatan tinggi dengan tujuan untuk mengatur aliran arus utama tersebut.
Cara kerja BJT juga dapat dibayangkan sebagai dua diode yang terminal positif atau negatifnya berdempet, sehingga ada tiga terminal. Ketiga terminal
tersebut adalah emiter E, kolektor C, dan basis B. Perubahan arus listrik dalam jumlah kecil pada terminal basis dapat menghasilkan perubahan arus listrik
dalam jumlah besar pada terminal kolektor. Prinsip inilah yang mendasari
Universitas Sumatera Utara
penggunaan transistor sebagai penguat elektronik. Rasio antara arus pada koletor dengan arus pada basis biasanya dilambangkan dengan β atau h
FE
. β biasanya berkisar sekitar 100 untuk transistor-transisor BJT. Faktor penguatan transistor ini
dapat dihitung dengan rumus: =
� �
6 Sementara persamaan untuk menghitung arus yang mengalir pada basis
transistor adalah: � =
− 0,7 7
Dan untuk persamaan untuk menghitung disipasi daya transistor adalah: � = . �
8 Keterangan:
P = Daya Watt h
FE
= Faktor penguatan transistor V
b
= Tegangan pada basis Volt I
c
= Arus pada kolektor Ampere I
b
= Arus pada basis Ampere
2.6.2 Transistor 2SC1162
Alat prototipe yang dirancang menggunakan Arduino UNO sebagai pembangkit gelombang ultrasonik. Kemudian sinyal keluaran dari Arduino ini
akan dihubungkan ke transistor sebelum dihubungkan ke speaker. Sinyal yang dihasilkan oleh Arduino berbentuk gelombang kotak dengan frekuensi 20-60 kHz
yang memiliki tegangan maksimumnya +5V dan tegangan minimum 0V. Untuk memenuhi kebutuhan alat yang akan dirancang maka diperlukan transitor yang
dapat bekerja dengan kecepatan tinggi yang mampu bekerja dengan baik pada saat diberi tegangan +5V pada basisnya. Tegangan masukan untuk Arduino UNO yang
Universitas Sumatera Utara
direkomendasikan adalah +7V sampai dengan +12V. Untuk menghindari penggunaan regulator tambahan maka akan lebih baik jika transistor yang
digunakan juga mampu bekerja dengan baik saat diberi tegangan kolektor sebesar +7 V sampai dengan +12V.
Transistor yang dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan perancangan alat adalah transistor 2SC1162. Transistor 2SC1162 adalah transistor bipolar
NPN. Transistor 2SC1162 digunakan untuk keperluan umum pada penguatan daya sedang. Transistor ini didesain untuk arus rendah hingga sedang, daya
sedang, dan tegangan sedang. Transistor ini juga dapat bekerja dengan kecepatan tinggi. Transistor 2SC1162 memiliki penguatan arus DC h
FE
sebesar 20 sampai 320. Tegangan maksimum yang dapat diberikan pada kolektor-basis V
CB
dan kolektor-emiter V
CE
adalah 35V. Arus maksimum yang dapat mengalir pada kolektor adalah 3 A dan daya maksimum yang dapat digunakan transistor adalah
10 Watt pada suhu 25
o
C. Bentuk fisik dari transistor 2SC1162 dapat dilihat pada gambar 2.5.
Gambar 2.5 Transistor 2SC1162
Universitas Sumatera Utara
2.7 Transduser
