Fotodioda Transistor Perancangan Teknik Transfer Data Dari Meteran Listrik (PLN) Dengan Menggunakan Transmitter Dan Receiver RF.

2.3 Fotodioda

Fotodioda adalah satu alat yang dibuat untuk berfungsi paling baik berdasarkan kepekaannya terhadap cahaya. Pada dioda ini, sebuah jendela memungkinkan cahaya untuk masuk melalui pembungkus dan mengenai persambungan. Cahaya yang dating menghasilkan electron bebas dan hole. Makin kuat cayahanya, makin banyak pula jumlah pasangan electron-hole ini dan makin besar pula arus baliknya. Gambar 2.3 menunjukkan symbol dan rangkaian fotodioda. Panah yang ke dalam melambangkan cahaya yang dating. Sumber dan tahanan seri memberi prategangan balik pada fotodioda. Bila cahaya makin cerah, arus balik naik. a b Gambar 2.3 Simbol dan Rangkaian Fotodioda Fotodioda adalah salah satu contoh fotodetektor, yaitu sebuah alat optoelektronik yang dapat mengubah cahaya menjadi besaran listrik. Universitas Sumatera Utara

2.4 Transistor

Transistor adalah komponen elektronika yang mempunyai tiga buah terminal. Terminal itu disebut emitor, basis, dan kolektor. Transistor seakan-akan dibentuk dari penggabungan dua buah dioda. Dioda satu dengan yang lain saling digabungkan dengan cara menyambungkan salah satu sisi dioda yang senama. Dengan cara penggabungan seperti dapat diperoleh dua buah dioda sehingga menghasilkan transistor NPN. Bahan mentah yang digunakan untuk menghasilkan bahan N dan bahan P adalah silikon dan germanium. 1. Transistor germanium PNP 2. Transistor silikon NPN 3. Transistor silikon PNP 4. Transistor germanium NPN Semua komponen di dalam rangkaian transistor dengan simbol. Anak panah yang terdapat di dalam simbol menunjukkan arah yang melalui transistor. Gambar 2.4. simbol tipe transistor Keterangan : C = kolektor E = emiter B = basis C B E C B E NPN PNP Universitas Sumatera Utara Didalam pemakaiannya transistor dipakai sebagai komponen saklar switching dengan memanfaatkan daerah penjenuhan saturasi dan daerah penyumbatan cut off yang ada pada karakteristik transistor. Pada daerah penjenuhan nilai resistansi persambungan kolektor emiter secara ideal sama dengan nol atau kolektor dan emiter terhubung langsung short. Keadaan ini menyebabkan tegangan kolektor emiter V CE = 0 Volt pada keadaan ideal, tetapi pada kenyataannya V CE Gambar 2.5. Transistor sebagai Saklar ON Saturasi pada transistor terjadi apabila arus pada kolektor menjadi maksimum dan untuk mencari besar arus basis agar transistor saturi adalah : bernilai 0 sampai 0,3 Volt. Dengan menganalogikan transistor sebagai saklar, transistor tersebut dalam keadaan on seperti pada gambar 2.5 Rc Vcc I max = Rc Vcc I . hfe B = Rc . hfe Vcc I B = ……………………………………………………………….. 2-1 Hubungan antara tegangan basis V B dan arus basis I B B BE B B R V V I − = adalah : V B = I B . R B + V BE BE B B V Rc . hfe R . Vcc V + = ……………………………………………………… 2-2 Jika tegangan V B BE B B V Rc . hfe R . Vcc V + = telah mencapai , maka transistor akan saturasi, dengan Ic mencapai maksimum. Saklar On Vcc Vcc I C R R B V B I B V BE V CE Universitas Sumatera Utara Gambar 2.6 dibawah ini menunjukkan apa yang dimaksud dengan V CE sat adalah harga V CE pada beberapa titik dibawah knee dengan posisi tepatnya ditentukan pada lembar data. Biasanya V CE Gambar 2.6. Karakteristik daerah saturasi pada transistor Pada daerah penyumbatan,nilai resistansi persambungan kolektor emiter secara ideal sama dengan tak terhitung atau terminal kolektor dan emiter terbuka open. Keadaan ini menyebabkan tegangan V sat hanya beberapa perpuluhan volt, walaupun pada arus kolektor sangat besar bisa melebihi 1 volt. Bagian dibawah knee pada gambar 2.9 dikenal sebagai daerah saturasi. CB Gambar 2.7.Transistor Sebagai Saklar OFF Keadaan penyumbatan terjadi apabila besar tegangan habis V sama dengan tegangan sumber Vcc. Tetapi pada kenyataannya Vcc pada saat ini kurang dari Vcc karena terdapat arus bocor dari kolektor ke emiter. Dengan menganalogikan transistor sebagai saklar, transistor tersebut dalam keadaan off seperti gambar dibawah ini. B sama dengan tegangan kerja transistor V BE sehingga arus basis I B = 0 maka : Titik Sumbat Cut off I B I B sat I B = I B sat I B Penjenuhan saturation I C Rc Vcc I B = 0 V CE Saklar Off Vcc Vcc I C R R B V B I B V BE V CE Universitas Sumatera Utara hfe I I C B = I C = I B . hfe I C = 0 . hfe I C = 0 Hal ini menyebabkan V CE sama dengan Vcc dapat dibuktikan dengan rumus : Vcc = Vc + V CE V CE = Vcc – Ic . Rc V CE R2 R1 A + - Vi = o V0 I = Vcc

2.5 Rangkaian Penguat