tentang saya

siapa yang ingin tau tentang saia.......... hayooo ngaku siapa yang mau tau..... hehehe saia hanya manusia biasa yang dilahirkan oleh orang tua saia, ialah masa dari mana,,,hehehe,,, lahir di jakarta, asli orang jakarta walaupun ada keturunan bogor si nenek dari ibu, tapi paling banyak darah betawinya. Hmm tapi klo ngeliat muka kebanyakan orang gak nyangka orang betawi. saia cewek yang biasa-biasa aja sama kayak yang laen, yang bikin beda apa ya, hmm sama-sama cewek. tidak tk tapi langsung sekolah di MI Swasta di jakarta selatan, Orang tua menginginkan anaknya mendapatkan basic agama yang kuat. lanjut ke MTSN, tambah bekel agama yang banyak, tapi ya dulu masih belom mikirin agama yang bener, sampe-sampe masuk ke SMAN maunya ga pake jilbab, ga dibolehin akhirnya nangis, itu dulu ya,hehehe, oh iya jangan diikutin ya sikap yang jelek dari saia, lanjut kuliah pengennya kuliah PTN di depok tapi dapetnya PTN di Jakarta, dapetnya elektro pula, ga ngerti apa-apa, yah itulah takdir, Allah menunjukkan jalan di sana. Dulu waktu SMP aktif banget paskibra tapi pas SMA ga ikut ekskul apa-apa, jadi anak yang diem, kalem, cool,hehehe, pas kuliah nyoba sana nyoba sini, masuk BEM, Musholla, KAMMI, smua dicoba, ya lumayan ada hasilnya berubah jadi makin alim daripada makin kafir, gaswat kan,hehe.. setiap orang pasti punya kisah hidupnya msing-masing, ibarat kertas yang tadinya putih bersih, mau tetep putih sampe akhir ga ada yang dilakuin atau berubah jadi kertas kotor karena sebuah coretan atau berubah menjadi tulisan atau lukisan yang bisa bermanfaat untuk orang lain... selamat menjalani hidup,, tetap semangaaaddd eeeeaaaaaa

selengkapnya......

Prakteknya anak - anak X TEI 2 SMKN 26 Pembangunan Jakarta

inilah suasana praktek anak - anak kelas X TEI 2 SMKN 26 Pembangunan Jakarta....

 

 

selengkapnya......

Praktek Mengenal Transistor

1) Siapkan alat dan bahan yang diperlukan
a) Transistor Tester

b) Komponen Transistor
contohnya transistor BD 137

 







Transistor BD 138

3) Pasang kaki - kaki transistor pada transistor tester yang telah disediakan.
3) posisikan saklar dari keadaan OFF menjadi LOW.
4) Bila kondisi LED test yang ada menyala berkedip kedip, geser saklar test hingga lampu LED tersebut dalam kondisi ON terus.
5) Lihat tulisan pada lampu LED apakah NPN atau PNP, yang menandakan tipe transistornya.
6) Kemudian lihat posisi saklar yaitu untuk menentukan jenis - jenis kaki transistornya, apakah BASIS, KOLEKTOR dan EMITER.
7) Lakukan seperti yang telah disebutkan di atas.
Selamat mencoba.... ^^

selengkapnya......

Soal Piranti optik

Jawablah soal-soal berikut dengan baik dan benar! 

1) Jelaskan pengertian LED, LCD, Solar Sel, Photo Resistor/LDR, Photo Dioda dan Photo Resistor!

2) Gambarkan symbol LED, LDR, Photo Dioda dan Photo Transistor!

3) Jelaskan karakteristik LED!

4) Pada kondisi menghantar, berapa tegaangan pada LED merah, kuning dan hijau!

5) Sebutkan kegunaan LED, LCD, LDR, Photo Dioda dan Photo Resistor!

6) Jelaskan prinsip kerja dari LED, LCD, Solar Sel, Photo Resistor/LDR, Photo Dioda dan Photo Resistor!

selengkapnya......

macam-macam piranti optik

Macam – macam piranti optik, yaitu :
1) LED
2) LCD
3) SOLAR SEL
4) Photo Resistor/LDR
5) Photo Dioda
6) Photo Transistor....... 

LED (Light Emiting Dioda)
 
LED (Light Emiting Dioda) dikenal juga dengan Dioda cahaya, karena perangkat elektronik ini mampu menghasilkan cahaya. LED adalah dioda yang di dalam Junction diadop dengan Fosfor, maka bila dialiri arus listrik akan menghasilkan cahaya. LED akan menyala jika diberi arus DC arah forward atau arus AC yang sesuai dengan tegangan kerjanya. LED memiliki 2 kaki anoda (+) dan katoda (-), LED memiliki tiga warna yaitu merah, hijau dan kuning serta ada juga yang bewarna putih untuk memancarkan tiga warna sekaligus. Dioda LED digunakan sebagai lampu indikator dan sebagai display.

Gambar LED

Simbol LED

Tak seperti lampu pijar dan neon, LED mempunyai kecenderungan polarisasi. Chip LED mempunyai kutub positif dan negatif (p-n) dan hanya akan menyala bila diberikan arus maju. Ini dikarenakan LED terbuat dari bahan semikonduktor yang hanya akan mengizinkan arus listrik mengalir ke satu arah dan tidak ke arah sebaliknya. Bila LED diberikan arus terbalik, hanya akan ada sedikit arus yang melewati chip LED. Ini menyebabkan chip LED tidak akan mengeluarkan emisi cahaya. Chip LED pada umumnya mempunyai tegangan rusak yang relatif rendah. Bila diberikan tegangan beberapa volt ke arah terbalik, biasanya sifat isolator searah LED akan jebol menyebabkan arus dapat mengalir ke arah sebaliknya.

Karakteristik chip LED pada umumnya adalah sama dengan karakteristik dioda yang hanya memerlukan tegangan tertentu untuk dapat beroperasi. Namun bila diberikan tegangan yang terlalu besar, LED akan rusak walaupun tegangan yang diberikan adalah tegangan maju. Tegangan yang diperlukan sebuah dioda untuk dapat beroperasi adalah tegangan maju (Vf).

Pengembangan LED dimulai dengan alat inframerah dan merah dibuat dengan gallium arsenide. Perkembagan dalam ilmu material telah memungkinkan produksi alat dengan panjang gelombang yang lebih pendek, menghasilkan cahaya dengan warna bervariasi.

LED konvensional terbuat dari mineral inorganik yang bervariasi, menghasilkan warna sebagai berikut:
• aluminium gallium arsenide (AlGaAs) – merah dan inframerah
• gallium aluminium phosphide – hijau
• gallium arsenide/phosphide (GaAsP) – merah, oranye-merah, oranye, dan kuning
• gallium nitride (GaN) – hijau, hijau murni (atau hijau emerald), dan biru
• gallium phosphide (GaP) – merah, kuning, dan hijau
• zinc selenide (ZnSe) – biru
• indium gallium nitride (InGaN) – hijau kebiruan dan biru
• indium gallium aluminium phosphide – oranye-merah, oranye, kuning, dan hijau
• silicon carbide (SiC) – biru
• diamond (C) – ultraviolet
• silicon (Si) – biru (dalam pengembangan)
• sapphire (Al2O3) – biru

Kecerahan cahaya berbanding lurus dengan arus forward (arah maju) yang mengalirinya. Arus forward berkisar antara 10 mA-20 mA untuk kecerahan maksimum. Pada kondisi menghantar tegangan maju pada LED merah adalah 1,6 V-2,2 V, pada LED kuning 2,4 V dan pada LED hijau 2,7 V. Tegangan revers (terbalik) maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 V, LED kuning 5 V dan LED hijau 5 V.
LED biru pertama yang dapat mencapai keterangan komersial menggunakan substrat galium nitrida yang ditemukan oleh Shuji Nakamura tahun 1993 sewaktu berkarir di Nichia Corporation di Jepang. LED ini kemudian populer di penghujung tahun 90-an. LED biru ini dapat dikombinasikan ke LED merah dan hijau yang telah ada sebelumnya untuk menciptakan cahaya putih.

LED dengan cahaya putih sekarang ini mayoritas dibuat dengan cara melapisi substrat galium nitrida (GaN) dengan fosfor kuning. Karena warna kuning merangsang penerima warna merah dan hijau di mata manusia, kombinasi antara warna kuning dari fosfor dan warna biru dari substrat akan memberikan kesan warna putih bagi mata manusia.

LED putih juga dapat dibuat dengan cara melapisi fosfor biru, merah dan hijau di substrat ultraviolet dekat yang lebih kurang sama dengan cara kerja lampu fluoresen. Metode terbaru untuk menciptakan cahaya putih dari LED adalah dengan tidak menggunakan fosfor sama sekali melainkan menggunakan substrat seng selenida yang dapat memancarkan cahaya biru dari area aktif dan cahaya kuning dari substrat itu sendiri.
Keunggulan LED diantaranya adalah konsumsi arus yang sangat kecil, awet (dapat bertahan 50 tahun) dan kecil bentuknya. Kegunaan LED adalah untuk penampil digit, indikator pandang (sebagai pengganti lampu pijar) dan sebagai acuan tegangan (1,5 V tiap LED). 

LCD (Liquid Crystal Display) 

LCD (Liquid Crystal Display) merupakan Sebuah teknologi layar digital yang menghasilkan citra pada sebuah permukaan yang rata (flat) dengan memberi sinar pada kristal cair dan filter berwarna, yang mempunyai struktur molekul polar, diapit antara dua elektroda yang transparan. Bila medan listrik diberikan, molekul menyesuaikan posisinya pada medan, membentuk susunan kristalin yang mempolarisasi cahaya yang melaluinya.

Teknologi yang ditemukan semenjak tahun 1888 ini, merupakan pengolahan kristal cair merupakan cairan kimia, dimana molekul-molekulnya dapat diatur sedemikian rupa bila diberi medan elektrik–seperti molekul-molekul metal bila diberi medan magnet. Bila diatur dengan benar, sinar dapat melewati kristal cair tersebut.
LCD adalah piranti Display yang banyak dipakai sebagai tampilan Output sebuah Proses Digital, seperti Kalkulator, Jam, Counter bahkan monitor Personal Computer.

LCD Proyektor

LCD pada TV

Solar Sel/Solar system
 
Solar Sel/Solar system adalah photovoltaic panels, Kristal dari olahan pasir silica yang dibuat seri-paralel dalam cetakan apabila terkena sinar matahari atau sinar lampu TL dapat menghasilkan energi listrik AC maupun DC. Akan tetapi untuk pencahayaan yang stabil yang dapat dimanfaatkan secara produktif adalah energi listrik DC. Dalam aplikasinya ini sangat baik sebagai pembangkit listrik ramah lingkungan, khususnya di daerah tropis yang hampir sepanjang tahun ada sinar matahari. Sinar matahari yang diubah ke dalam energi listrik oleh Solar system selanjutnya disimpan dalam Accumulator dengan melalui regulator, baru dimanfaatkan sesuai kebutuhan.

Cara pemasangan nya adalah miring yang ditujukan untuk memaksimal kan penyerapan cahaya matahari dan juga untuk memudah kan jika dibersihkan, kita tidak perlu repot repot membersihkan hanya tinggal menungggu hujan saja kotoran yang berada di SOLAR SEL akan langsung terbawa oleh air. Kekurangan solar cell dibandingkan sumber listrik lain yaitu hingga kini tingkat efisiensi konversi energinya masih terbilang kecil dan harganya pun masih relatif mahal. Pada dasarnya tingkat efisiensi sel surya bergantung pada bahan atau material penyusun sel, permukaan kristal, pengaruh crystal defects, Contoh solarsel / solar system.

Gambar Solar Sel

Photo Resistor/LDR

Gambar LDR

 
Photo Resistor/LDR (Light Dependent resistor), adalah resistor yang memiliki sifat bila terkena cahaya nilai resistansinya akan berubah. Semakin terang cahaya yang menyinarinya maka akan semakin kecil nilai resistansinya, dan bila cahaya semakin gelap nilai resistansinya semakin besar. Photo Resistor/ LDR banyak dipakai sebagai alat kontrol elektronik yang berkaitan dengan menggunakan efek cahaya seperti detektor api / asap / pencuri, pembaca kartu, dan kendali lampu jalan berdasarkan cahaya.

 

Simbol LDR

Photo Dioda
 
Photo Dioda adalah diode yang dapat memencarkan cahaya, dibuat dari semikonduktor dengan bahan yang populer adalah silicon ( Si) atau galium arsenida ( GaAs), dan yang lain meliputi InSb, InAs, PbSe. Material ini menyerap cahaya dengan karakteristik panjang gelombang mencakup: 2500 Å – 11000 Å untuk silicon, 8000 Å – 20,000 Å untuk GaAs. Ketika sebuah photon (satu satuan energi dalam cahaya) dari sumber cahaya diserap, hal tersebut membangkitkan suatu elektron dan menghasilkan sepasang pembawa muatan tunggal, sebuah elektron dan sebuah hole, di mana suatu hole adalah bagian dari kisi-kisi semikonduktor yang kehilangan elektron. Arah Arus yang melalui sebuah semikonduktor adalah kebalikan dengan gerak muatan pembawa. cara tersebut didalam sebuah photodiode digunakan untuk mengumpulkan photon – menyebabkan pembawa muatan (seperti arus atau tegangan) mengalir/terbentuk di bagian-bagian elektroda.

Semi konduktor memiliki 2 elektroda, Anoda dan Katoda strukturnya Junction PN di adop dengan Optik, sehingga konduktifitas arus yang mengalir ditentukan oleh besar kecilnya cahaya yang menyinarinya. Semakin terang cahaya yang menyinarinya konduktifitasnnya semakin baik, arus yang mengalir pada Photo Dioda akan semakin besar. Photodioda digunakan sebagai penangkap gelombang cahaya yang dipancarkan oleh Infrared. Besarnya tegangan atau arus listrik yang dihasilkan oleh photodioda tergantung besar kecilnya radiasi yang dipancarkan oleh infrared.

Photo Dioda banyak dipakai sebagai alat kontrol elektronik yang berkaitan dengan pengaturan arus menggunakan efek cahaya, seperti remote control dan sebagai detektor.

Simbol Photo Dioda

Gambar Photo Dioda

Photo Transistor
 
Photo Transistor adalah komponen elektronik yang resistansinya akan menurun jika ada penambahan intensitas cahaya yang mengenainya. Fotoresistor dapat merujuk pula pada light-dependent resistor (LDR), atau fotokonduktor. Fotoresistor dibuat dari semikonduktor beresistansi tinggi yang tidak dilindungi dari cahaya. Jika cahaya yang mengenainya memiliki frekuensi yang cukup tinggi, foto yang diserap oleh semikonduktor akan menyebabkan elektron memiliki energi yang cukup untuk meloncat ke pita konduksi. Elektron bebas yang dihasilkan (dan pasangan lubangnya) akan mengalirkan listrik, sehingga menurunkan resistansinya.

Transistor dapat memencarkan cahaya,atau sebuah benda padat pendeteksi cahaya yang memiliki gain internal. Hal ini yang membuat foto transistor memiliki sensitivitas yang lebih tinggi dibandingkan foto dioda, dalam ukuran yang sama. Alat ini (foto transistor) dapat menghasilkan sinyal analog maupun sinyal digital. 

Foto transistor memiliki karakteristik:
1. Pendeteksi jarak dekat Infra merah.
2. Bisa dikuatkan sampai 100 sampai 1500.
3. Respon waktu cukup cepat.
4. Bisa digunakan dalam jarak lebar.
5. Bisa dipasangkan dengan (hampir) semua penghasil cahaya atau cahaya yang dekat dengan inframerah, seperti IRED (infrred led), Neon, Fluorescent, lampu bohlam, cahaya laser dan api.
6. Mempunyai karakteristik seperti transistor, kecuali bagian basis digantikan oleh besar cahaya yang diterima.

Photo Transistor adalah semi konduktor yang memiliki 3 elektroda, Emitor, Basis dan Kolektor, strukturnya Junction PN dan NP atau sebaliknya di adop dengan Optik, sehingga konduktifitas arus Basis yang mengalir ditentukan oleh besar kecilnya cahaya yang menyinarinya. Semakin terang cahaya yang menyinarinya konduktifitasnnya semakin baik, arus yang mengalir pada Photo Transistor akan semakin besar. Photo Transistor banyak dipakai sebagai alat kontrol elektronik yang berkaitan dengan pengaturan arus menggunakan efek cahaya.

Simbol Photo Transistor

Gambar Photo Transistor

selengkapnya......

soal UJT, JFET dan Mosfet

Jawablah pertanyaan berikut dengan benar!... 

1) Jelaskan pengertian UJT, FET, JFET dan Mosfet!

2) Gambarkan symbol-simbol dari UJT, JFET dan Mosfet!

3) Jelaskan 2 tipe UJT!

4) Sebutkan kegunaan dari UJT, JFET dan MOSFET!

5) Jelaskan Struktur dari JFET!

6) Pada gambar di atas sebutkan dimana daerah breakdawn, aktif dan ohmik!

7) Jelaskan struktur Mosfet!

8) Gambarkan kurva D-Mosfet dan E-Mosfet!

9) Apa yang dimakssud dengan tegangan cut off get-source pada JFET!

10) Jelaskan prinsip kerja UJT, JFET dan Mosfet!

selengkapnya......

FET - MOSFET

FET (Field Effect Transistor) atau dalam bahasa Indonesia disebut Transistor efek medan, merupakan alat semikonduktor dimana arus keluaran dikendalikan oleh medan listrik. Transistor yang diciptakan oleh Julius Edgar Lilienfeld pada tahun 1925 dan oleh Oskar Heil pada tahun 1934,FET baru dipasarkan secara luas mulai tahun 1990-an. FET mempunyai 3 buah terminal yakni.....gate (G), drain (D) dan source (S) yang fungsinya hamper sama dengan basis, kolektor dan emitor pada BJT. Gate (G) dapat dianggap sebagai pengontrol buka-tutup yang akan mengizinkan elektron untuk mengalir atau mencegahnya. Selain itu badan/body FET juga merupakan sebuah terminal tersendiri yang melayani kegunaan teknis dalam pemanjaran transistor kedalam titik operasi. Terminal ini sangat jarang digunakan, namum begitu terminal ini diperlukan saat membuat suatu rangkaian. Biasanya terminal ini terhubung ke tegangan tertinggi atau terendah pada suatu rangkaian, tergantung pada tipenya, tetapi adakalan terminal ini tidak digunakan.
Tipe FET ini terdiri dari 2 tipe yakni JFET dan MOSFET

TRANSISTOR MOSFET (Metal oxide Field Effect Transistor)

Mirip seperti JFET, transistor MOSFET (Metal oxide FET) memiliki drain, source dan gate. Namun perbedaannya gate terisolasi oleh suatu bahan oksida. Gate sendiri terbuat dari bahan metal seperti aluminium. Oleh karena itulah transistor ini dinamakan metal-oxide. Karena gate yang terisolasi, sering jenis transistor ini disebut juga IGFET yaitu insulated-gate FET.

Ada dua jenis MOSFET, yang pertama jenis depletion-mode dan yang kedua jenis enhancement-mode. Jenis MOSFET yang kedua adalah komponen utama dari gerbang logika dalam bentuk IC (integrated circuit), uC (micro controller) dan uP (micro processor) yang tidak lain adalah komponen utama dari komputer modern saat ini.

KOMPOSISI 
 
Biasanya bahan semikonduktor pilihan adalah silikon, namun beberapa produsen IC, terutama IBM, mulai menggunakan campuran silikon dan germanium (SiGe) sebagai kanal MOSFET. Sayangnya, banyak semikonduktor dengan karakteristik listrik yang lebih baik daripada silikon, seperti galium arsenid (GaAs), tidak membentuk antarmuka semikonduktor-ke-isolator yang baik sehingga tidak cocok untuk MOSFET. Hingga kini terus diadakan penelitian untuk membuat isolator yang dapat diterima dengan baik untuk bahan semikonduktor lainnya.

MOSFET Depletion-mode 

Gambar berikut menunjukkan struktur dari transistor jenis ini. Pada sebuah kanal semikonduktor tipe n terdapat semikonduktor tipe p dengan menyisakan sedikit celah. Dengan demikian diharapkan elektron akan mengalir dari source menuju drain melalui celah sempit ini. Gate terbuat dari metal (seperti aluminium) dan terisolasi oleh bahan oksida tipis SiO2 yang tidak lain adalah kaca.

struktur MOSFET depletion-mode

Semikonduktor tipe p di sini disebut subtrat p dan biasanya dihubung singkat dengan source. Ingat seperti pada transistor JFET lapisan deplesi mulai membuka jika VGS = 0.

Dengan menghubung singkat subtrat p dengan source diharapkan ketebalan lapisan deplesi yang terbentuk antara subtrat dengan kanal adalah maksimum. Sehingga ketebalan lapisan deplesi selanjutnya hanya akan ditentukan oleh tegangan gate terhadap source. Pada gambar, lapisan deplesi yang dimaksud ditunjukkan pada daerah yang berwarna kuning.

Semakin negatif tegangan gate terhadap source, akan semakin kecil arus drain yang bisa lewat atau bahkan menjadi 0 pada tegangan negatif tertentu. Karena lapisan deplesi telah menutup kanal. Selanjutnya jika tegangan gate dinaikkan sama dengan tegangan source, arus akan mengalir. Karena lapisan deplesi muali membuka. Sampai di sini prinsip kerja transistor MOSFET depletion-mode tidak berbeda dengan transistor JFET. 

Karena gate yang terisolasi, tegangan kerja VGS boleh positif. Jika VGS semakin positif, arus elektron yang mengalir dapat semakin besar. Di sini letak perbedaannya dengan JFET, transistor MOSFET depletion-mode bisa bekerja sampai tegangan gate positif.
Pabrikasi MOSFET depletion-mode

Penampang D-MOSFET  (depletion-mode)

Struktur ini adalah penampang MOSFET depletion-mode yang dibuat di atas sebuah lempengan semikonduktor tipe p. Implant semikonduktor tipe n dibuat sedemikian rupa sehingga terdapat celah kanal tipe n. Kanal ini menghubungkan drain dengan source dan tepat berada di bawah gate. Gate terbuat dari metal aluminium yang diisolasi dengan lapisan SiO2 (kaca). Dalam beberapa buku, transistor MOSFET depletion-mode disebut juga dengan nama D-MOSFET.

Kurva drain MOSFET depeletion mode
 
Analisa kurva drain dilakukan dengan mencoba beberapa tegangan gate VGS konstan, lalu dibuat grafik hubungan antara arus drain ID terhadap tegangan VDS.

Kurva drain transistor MOSFET depletion-mode

Dari kurva ini terlihat jelas bahwa transistor MOSFET depletion-mode dapat bekerja (ON) mulai dari tegangan VGS negatif sampai positif. Terdapat dua daerah kerja, yang pertama adalah daerah ohmic dimana resistansi drain-source adalah fungsi dari : 

RDS(on) = VDS/IDS

Jika tegangan VGS tetap dan VDS terus dinaikkan, transistor selanjutnya akan berada pada daerah saturasi. Jika keadaan ini tercapai, arus IDS adalah konstan. Tentu saja ada tegangan VGS(max), yang diperbolehkan. Karena jika lebih dari tegangan ini akan dapat merusak isolasi gate yang tipis alias merusak transistor itu sendiri.

MOSFET Enhancement-mode

Jenis transistor MOSFET yang kedua adalah MOSFET enhancement-mode. Transistor ini adalah evolusi jenius berikutnya setelah penemuan MOSFET depletion-mode. Gate terbuat dari metal aluminium dan terisolasi oleh lapisan SiO2 sama seperti transistor MOSFET depletion-mode. Perbedaan struktur yang mendasar adalah, subtrat pada transistor MOSFET enhancement-mode sekarang dibuat sampai menyentuh gate, seperti terlihat pada gambar beritu ini. Lalu bagaimana elektron dapat mengalir ?. Silahkan terus menyimak tulisan berikut ini.

Struktur MOSFET enhancement-mode

Gambar atas ini adalah transistor MOSFET enhancement mode kanal n. Jika tegangan gate VGS dibuat negatif, tentu saja arus elektron tidak dapat mengalir. Juga ketika VGS=0 ternyata arus belum juga bisa mengalir, karena tidak ada lapisan deplesi maupun celah yang bisa dialiri elektron. Satu-satunya jalan adalah dengan memberi tegangan VGS positif. Karena subtrat terhubung dengan source, maka jika tegangan gate positif berarti tegangan gate terhadap subtrat juga positif. 

Tegangan positif ini akan menyebabkan elektron tertarik ke arah subtrat p. Elektron-elektron akan bergabung dengan hole yang ada pada subtrat p. Karena potensial gate lebih positif, maka elektron terlebih dahulu tertarik dan menumpuk di sisi subtrat yang berbatasan dengan gate. Elektron akan terus menumpuk dan tidak dapat mengalir menuju gate karena terisolasi oleh bahan insulator SiO2 (kaca).

Jika tegangan gate cukup positif, maka tumpukan elektron akan menyebabkan terbentuknya semacam lapisan n yang negatif dan seketika itulah arus drain dan source dapat mengalir. Lapisan yang terbentuk ini disebut dengan istilah inversion layer. Kira-kira terjemahannya adalah lapisan dengan tipe yang berbalikan. Di sini karena subtratnya tipe p, maka lapisan inversion yang terbentuk adalah bermuatan negatif atau tipe n.
Tentu ada tegangan minimum dimana lapisan inversion n mulai terbentuk. Tegangan minimun ini disebut tegangan threshold VGS(th). Tegangan VGS(th) oleh pabrik pembuat tertera di dalam datasheet.
Di sini letak perbedaan utama prinsip kerja transitor MOSFET enhancement-mode dibandingkan dengan JFET. Jika pada tegangan VGS = 0 , transistor JFET sudah bekerja atau ON, maka transistor MOSFET enhancement-mode masih OFF. Dikatakan bahwa JFET adalah komponen normally ON dan MOSFET adalah komponen normally OFF. 

Pabrikasi MOSFET enhancement-mode
 
Transistor MOSFET enhacement mode dalam beberapa literatur disebut juga dengan nama E-MOSFET.

Penampang E-MOSFET (enhancement-mode)

Gambar diatas adalah bagaimana transistor MOSFET enhancement-mode dibuat. Sama seperti MOSFET depletion-mode, tetapi perbedaannya disini tidak ada kanal yang menghubungkan drain dengan source. Kanal n akan terbentuk (enhanced) dengan memberi tegangan VGS diatas tegangan threshold tertentu. Inilah struktur transistor yang paling banyak di terapkan dalam IC digital.

Kurva Drain MOSFET enhacement-mode
 
Mirip seperti kurva D-MOSFET, kurva drain transistor E-MOSFET adalah seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut. Namun di sini VGS semua bernilai positif. Garis kurva paling bawah adalah garis kurva dimana transistor mulai ON. Tegangan VGS pada garis kurva ini disebut tegangan threshold VGS(th).

Kurva drain E-MOSFET

Karena transistor MOSFET umumnya digunakan sebagai saklar (switch), parameter yang penting pada transistor E-MOSFET adalah resistansi drain-source. Biasanya yang tercantum pada datasheet adalah resistansi pada saat transistor ON. Resistansi ini dinamakan RDS(on). Besar resistansi bervariasi mulai dari 0.3 Ohm sampai puluhan Ohm. Untuk aplikasi power switching, semakin kecil resistansi RDS(on) maka semakin baik transistor tersebut. Karena akan memperkecil rugi-rugi disipasi daya dalam bentuk panas. Juga penting diketahui parameter arus drain maksimum ID(max) dan disipasi daya maksimum PD(max). 

Simbol transistor MOSFET
 
Garis putus-putus pada simbol transistor MOSFET menunjukkan struktur transistor yang terdiri drain, source dan subtrat serta gate yang terisolasi. Arah panah pada subtrat menunjukkan type lapisan yang terbentuk pada subtrat ketika transistor ON sekaligus menunjukkan type kanal transistor tersebut.

Simbol MOSFET, (a) kanal-n (b) kanal-p

Kedua simbol di atas dapat digunakan untuk mengambarkan D-MOSFET maupun E-MOSFET.

NMOS dan PMOS 
 
Transistor MOSFET dalam berbagai referensi disingkat dengan nama transistor MOS. Dua jenis tipe n atau p dibedakan dengan nama NMOS dan PMOS. Simbol untuk menggambarkan MOS tipe depletion-mode dibedakan dengan tipe enhancement-mode. Pembedaan ini perlu untuk rangkaian-rangkaian rumit yang terdiri dari kedua jenis transistor tersebut.

Simbol transistor (a)NMOS (b)PMOS tipe depletion mode

Simbol transistor (a)NMOS (b)PMOS tipe enhancement mode

Transistor MOS adalah tipe transistor yang paling banyak dipakai untuk membuat rangkaian gerbang logika. Ratusan bahkan ribuan gerbang logika dirangkai di dalam sebuah IC (integrated circuit) menjadi komponen yang canggih seperti mikrokontroler dan mikroposesor. Contoh gerbang logika yang paling dasar adalah sebuah inverter.

Gerbang NOT Inverter MOS

Gerbang inverter MOS di atas terdiri dari 2 buah transistor Q1 dan Q2. Transistor Q1 adalah transistor NMOS depletion-mode yang pada rangkaian ini berlaku sebagai beban RL untuk transistor Q2. Seperti yang sudah dimaklumi, beban RL ini tidak lain adalah resistansi RDS(on) dari transistor Q1. Transistor Q2 adalah transistor NMOS enhancement-mode. Di sini transistor Q2 berfungsi sebagai saklar (switch) yang bisa membuka atau menutup (ON/OFF). Transistor ON atau OFF tergantung dari tegangan input. 

Jika tegangan input A = 0 volt (logik 0), maka saklar Q2 membuka dan tegangan output Y = VDD (logik 1). Dan sebaliknya jika input A = VDD (logik 1) maka saklar menutup dan tegangan output Y = 0 volt (logik 0). Inverter ini tidak lain adalah gerbang NOT, dimana keadaan output adalah kebalikan dari input.
Gerbang dasar lainnya dalah seperti gerbang NAND dan NOR. Contoh diagram berikut adalah gerbang NAND dan NOR yang memiliki dua input A dan B.

Gerbang NAND transistor MOS

Gerbang NOR transistor MOS

Pemakaian MOSFET :

1. Saklar elektronik kecepatan tinggi/ High Speed Switch
2. Pembalik Fase / Inverter
3. Penguat Pencuplik dan Penahan / Sample & Hold Amplifier
4. Penguat DC/ DC Amplifier

selengkapnya......

FET - JFET

FET (Field Effect Transistor) atau dalam bahasa Indonesia disebut Transistor efek medan, merupakan alat semikonduktor dimana arus keluaran dikendalikan oleh medan listrik. Transistor yang diciptakan oleh Julius Edgar Lilienfeld pada tahun 1925 dan oleh Oskar Heil pada tahun 1934,FET baru dipasarkan secara luas mulai tahun 1990-an. FET mempunyai 3 buah terminal yakni.....gate (G), drain (D) dan source (S) yang fungsinya hamper sama dengan basis, kolektor dan emitor pada BJT. Gate (G) dapat dianggap sebagai pengontrol buka-tutup yang akan mengizinkan elektron untuk mengalir atau mencegahnya. Selain itu badan/body FET juga merupakan sebuah terminal tersendiri yang melayani kegunaan teknis dalam pemanjaran transistor kedalam titik operasi. Terminal ini sangat jarang digunakan, namum begitu terminal ini diperlukan saat membuat suatu rangkaian. Biasanya terminal ini terhubung ke tegangan tertinggi atau terendah pada suatu rangkaian, tergantung pada tipenya, tetapi adakalan terminal ini tidak digunakan.

Tipe FET ini terdiri dari 2 tipe yakni JFET dan MOSFET.

Transistor efek medan gerbang pertemuan (JFET)
 
Pada tahun 1947, peneliti John Bardeen, Walter Houser Brattain, dan William Shockley mencoba untuk membuat JFET ketika mereka menemukan transistor titik kontak. JFET praktis pertama dibuat beberapa tahun kemudian.

STRUKTUR

Gambar dibawah menunjukkan struktur transistor JFET kanal n dan kanal p. Kanal n dibuat dari bahan semikonduktor tipe n dan kanal p dibuat dari semikonduktor tipe p. Ujung atas dinamakan Drain dan ujung bawah dinamakan Source. Pada kedua sisi kiri dan kanan terdapat implant semikonduktor yang berbeda tipe. Terminal kedua sisi implant ini terhubung satu dengan lainnya secara internal dan dinamakan Gate.

Struktur JFET (a) kanal-n (b) kanal-p

Istilah field efect (efek medan listrik) sendiri berasal dari prinsip kerja transistor ini yang berkenaan dengan lapisan deplesi (depletion layer). Lapisan ini terbentuk antara semikonduktor tipe n dan tipe p, karena bergabungnya elektron dan hole di sekitar daerah perbatasan. Sama seperti medan listrik, lapisan deplesi ini bisa membesar atau mengecil tergantung dari tegangan antara gate dengan source. Pada gambar di atas, lapisan deplesi ditunjukkan dengan warna kuning di sisi kiri dan kanan.

JFET kanal-n

Untuk menjelaskan prinsip kerja transistor JFET lebih jauh akan ditinjau transistor JFET kanal-n. Drain dan Source transistor ini dibuat dengan semikonduktor tipe n dan Gate dengan tipe p. Gambar berikut menunjukkan bagaimana transistor ini di beri tegangan bias. Tegangan bias antara gate dan source adalah tegangan reverse bias atau disebut bias negatif. Tegangan bias negatif berarti tegangan gate lebih negatif terhadap source.

Lapisan deplesi jika gate-source biberi bias negative

Dari gambar di atas, elektron yang mengalir dari source menuju drain harus melewati lapisan deplesi. Di sini lapisan deplesi berfungsi semacan keran air. Banyaknya elektron yang mengalir dari source menuju drain tergantung dari ketebalan lapisan deplesi. Lapisan deplesi bisa menyempit, melebar atau membuka tergantung dari tegangan gate terhadap source.

Jika gate semakin negatif terhadap source, maka lapisan deplesi akan semakin menebal. Lapisan deplesi bisa saja menutup seluruh kanal transistor bahkan dapat menyentuh drain dan source. Ketika keadaan ini terjadi, tidak ada arus yang dapat mengalir atau sangat kecil sekali. Jadi jika tegangan gate semakin negatif terhadap source maka semakin kecil arus yang bisa melewati kanal drain dan source.

Lapisan deplesi pada saat tegangan gate-source = 0 volt

Jika misalnya tegangan gate dari nilai negatif perlahan-lahan dinaikkan sampai sama dengan tegangan Source. Ternyata lapisan deplesi mengecil hingga sampai suatu saat terdapat celah sempit. Arus elektron mulai mengalir melalui celah sempit ini dan terjadilah konduksi Drain dan Source. Arus yang terjadi pada keadaan ini adalah arus maksimum yang dapat mengalir berapapun tegangan drain terhadap source. Hal ini karena celah lapisan deplesi sudah maksimum tidak bisa lebih lebar lagi. Tegangan gate tidak bisa dinaikkan menjadi positif, karena kalau nilainya positif maka gate-source tidak lain hanya sebagai dioda.

Karena tegangan bias yang negatif, maka arus gate yang disebut IG akan sangat kecil sekali. Dapat dimengerti resistansi input (input impedance) gate akan sangat besar. Impedansi input transistor FET umumnya bisa mencapai satuan MOhm. Sebuah transistor JFET diketahui arus gate 2 nA pada saat tegangan reverse gate 4 V, maka dari hukum Ohm dapat dihitung resistansi input transistor ini adalah :
Rin = 4V/2nA = 2000 Mohm

Simbol JFET
 
Untuk mengambarkan JFET pada skema rangkaian elektronika, bisa dipakai simbol seperti pada gambar di bawah berikut.

Simbol komponen (a)JFET-n (b)JFET-p

Karena struktur yang sama, terminal drain dan source untuk aplikasi frekuensi rendah dapat dibolak balik. Namun biasanya tidak demikian untuk aplikasi frekuensi tinggi. Umumnya JFET untuk aplikasi frekuensi tinggi memperhitungkan kapasitansi bahan antara gate dengan drain dan juga antara gate dengan source. Dalam pembuatan JFET, umumnya ada perbedaan kapasitansi gate terhadap drain dan antara gate dengan source.

JFET kanal-p

Transistor JFET kanal-p memiliki prinsip yang sama dengan JFET kanal-n, hanya saja kanal yang digunakan adalah semikonduktor tipe p. Dengan demikian polaritas tegangan dan arah arus berlawanan jika dibandingkan dengan transistor JFET kanal-n. Simbol rangkaian untuk tipe p juga sama, hanya saja dengan arah panah yang berbeda.

Kurva Drain

Gambar berikut adalah bagaimana transitor JFET diberi bias. Kali ini digambar dengan menggunakan simbol JFET. Gambar (a) adalah jika diberi bias negatif dan gambar (b) jika gate dan source dihubung singkat.

Tegangan bias transistor JFET-n

Jika gate dan source dihubung singkat, maka akan diperoleh arus drain maksimum. Ingat jika VGS=0 lapisan deplesi kiri dan kanan pada posisi yang hampir membuka. Perhatikan contoh kurva drain pada gambar berikut, yang menunjukkan karakteristik arus drain ID dan tegangan drain-source VDS. Terlihat arus drain ID tetap (konstan) setelah VDS melewati suatu besar tegangan tertentu yang disebut Vp.

Pada keadaan ini (VGS=0) celah lapisan deplesi hampir bersingungan dan sedikit membuka. Arus ID bisa konstan karena celah deplesi yang sempit itu mencegah aliran arus ID yang lebih besar. Perumpamaannya sama seperti selang air plastik yang ditekan dengan jari, air yang mengalir juga tidak bisa lebih banyak lagi. Dari sinilah dibuat istilah pinchoff voltage (tegangan jepit) dengan simbol Vp. Arus ID maksimum ini di sebut IDSS yang berarti arus drain-source jika gate dihubung singkat (shorted gate). Ini adalah arus maksimum yang bisa dihasilkan oleh suatu transistor JFET dan karakteristik IDSS ini tercantum di datasheet.

kurva drain I_DS terhadap V_DS

JFET berlaku sebagai sumber arus konstan sampai pada tengangan tertentu yang disebut VDS(max). Tegangan maksimum ini disebut breakdown voltage dimana arus tiba-tiba menjadi tidak terhingga. Tentu transistor tidaklah dimaksudkan untuk bekerja sampai daerah breakdown. Daerah antara VP dan VDS(max) disebut daerah active (active region). Sedangkan 0 volt sampai tegangan Vp disebut daerah Ohmic (Ohmic region).

Daerah Ohmic

Pada tegangan VDS antara 0 volt sampai tegangan pinchoff VP=4 volt, arus ID menaik dengan kemiringan yang tetap. Daerah ini disebut daerah Ohmic. Tentu sudah maklum bahwa daerah Ohmic ini tidak lain adalah resistansi drain-source dan termasuk celah kanal diantara lapisan deplesi. Ketika bekerja pada daerah ohmic, JFET berlaku seperti resistor dan dapat diketahui besar resistansinya adalah :

RDS = Vp/IDSS

RDS disebut ohmic resistance, sebagai contoh di dataseet diketahui VP = 4V dan IDSS = 10 mA, maka dapat diketahui :

RDS = 4V/10mA = 400 Ohm

Tegangan cutoff gate

Dari contoh kurva drain di atas terlihat beberapa garis-garis kurva untuk beberapa tegangan VGS yang berbeda. Pertama adalah kurva paling atas dimana IDSS=10 mA dan kondisi ini tercapai jika VGS=0 dan perhatikan juga tegangan pinchoff VP=4V. Kemudian kurva berikutnya adalah VGS = -1V lalu VGS=-2V dan seterusnya. Jika VGS semakin kecil terlihat arus ID juga semakin kecil.

Perhatikan kurva yang paling bawah dimana VGS=-4V. Pada kurva ternyata arus ID sangat kecil sekali dan hampir nol. Tegangan ini dinamakan tegangan cutoff gate-source (gate source cutoff voltage) yang ditulis sebagai VGS(off). Pada saat ini lapisan deplesi sudah bersingungan satu sama lain, sehingga arus yang bisa melewati kecil sekali atau hampir nol. 

Bukan suatu kebetulan bahwa kenyataannya bahwa VGS(off)=-4V dan VP=4V. Ternyata memang pada saat demikian lapisan deplesi bersentuhan atau hampir bersentuhan.
Maka di datasheet biasanya hanya ada satu besaran yang tertera VGS(off) atau VP. Oleh karena sudah diketahui hubungan persamaan :

VGS(off) = -VP

Pabrikasi JFET

Kalau sebelumnya sudah dijelaskan bagaimana struktur JFET secara teoritis, maka gambar berikut adalah bagaimana sebenarnya transistor JFET-n dibuat.

Struktur penampang JFET-n

Transistor JFET-n dibuat di atas satu lempengan semikonduktor tipe-p sebagai subtrat (subtrate) atau dasar (base). Untuk membuat kanal n, di atas subtrat di-implant semikonduktor tipe n yaitu dengan memberikan doping elektron. Kanal-n ini akan menjadi drain dan source. Kemudian di atas kanal-n dibuat implant tipe-p, caranya adalah dengan memberi doping p (hole). Implant tipe p ini yang menjadi gate. Gate dan subtrat disambungkan secara internal.

PERBANDINGAN DENGAN TRANSISTOR LAIN

Arus gerbang JFET (kebocoran mundur pada pertemuan p-n gerbang-ke-kanal) lebih besar daripada MOSFET (yang mempunyai isolator oksida di antara gerbang dan kanal), tetapi jauh lebih rendah dari arus basis pada transistor BJT. JFET mempunyai transkonduktansi yang lebih tinggi dari MOSFET, karenanya JFET digunakan pada beberapa penguat operasi desah rendah dan impedansi masukan tinggi.

MODEL MATEMATIS

Arus pada N-JFET yang dikarenakan oleh tegangan kecil VDS adalah:

Dimana:
• 2a = ketebalan kanal
• W = lebar kanal
• L = panjang kanal
• q = muatan listrik = 1.6 x 10-19 C
• μn = pergerakan elektron
• Nd = konsentrasi pengotor

Di daerah penjenuhan:

Di daerah linier:

Atau

Pemakaian JFET :
1) Sebagai Saklar/ Switch.
2) Penguat/Amplifier
3) Pemilih Data/ Multiplexer
4) Pemotong/ Choppers
5) Pengendali Otomatis/Automatic Gain Controll
6) Penyangga/ Buffer
7) Pembatas Arus
* sumber wikipedia & dasar elektronika

selengkapnya......

UJT

Transistor sebagai salah satu komponen aktif elektronika terbuat dari bahan semikonduktor Germanium, Silikon, dan Gallium Arsenide yang memiliki beberapa fungsi di antaranya sebagai penguat, saklar (switching) dan modulasi sinyal. Dua jenis transistor yang sering dipakai adalah......tipe NPN dan PNP (N=Negatif, P=Positif). Transistor tipe NPN akan bekerja jika basis diberi arus positif, colector positif, dan emitor negatif, sedangkan transistor PNP akan bekerja jika basis diberi arus negatif, colector negative dan emitor positif.
transistor dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

Klasifikasi Transistor

Unijunction Transistor/Transistor pertemuan tunggal (UJT) 
 
adalah sebuah peranti semikonduktor elektronik yang hanya mempunyai satu pertemuan. mempunyai tiga saluran, sebuah emitor (E) dan dua basis (B1 dan B2).

Simbol UJT

Unijunction Transistor (UJT) merupakan sebuah Komponen semikonduktor yang terdiri atas hubungan PN. Type P dihubungkan dengan emiter sedangkan Type N membentuk Base B1 dan B2. Komponen ini dikenal dengan nama “Dioda dua Basis”.

Hubungan PN Junction

Bahan dasar terbuat dari silikon. Gambar menunjukkan susunan dasar UJT. Kira-kira ditengah batang silikon (material Type N) terdapatlah meterial P ini akan bekerja sebagai emiter E, jadi terdapatlah junction PN pada batangan tersebut.

Ada dua tipe dari transistor pertemuan tunggal, yaitu:
1) 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 η dari peranti. Peranti 2N2646 adalah versi yang paling sering digunakan.

2) Transistor pertemuan tunggal dapat diprogram, atau PUT, sebenarnya adalah saudara dekat tiristor. Seperti tiristor, ini terbentuk dari empat lapisan P-N dan mempunyai sebuah anoda dan sebuah katoda 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 η dari PUT, pada konfigurasi ini, UJT berlaku seperti UJT konvensional. Peranti 2N6027 adalah contoh dari peranti ini.

Karakteristik UJT

CARA KERJA
 
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 emitora ke daerah basis. Karena daerah basis dikotori 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.

PRINSIP KERJA UJT SEBAGAI OSCILATOR 
 
Mula-mula pada C tidak ada muatan (Uc = 0). Tegangan ini adalah tegangan UE yang diberikan kepada emitor. Maka antara emitor E dan basis B1 ada perlawanan yang tinggi, sebab dikatakan ada potensial positip. Potensial pada katoda ini ditentukan oleh perbandingan antara P2-RB-RA (yang ada didalam transistor) dan R. Tegangan di C (Uc) naik dengan kecepatan yang ditentukan oleh konstanta waktu P1 dengan C. Maka tegangan pada E menjadi positip. Jika tegangan Uc mencapai harga UpUJT (UE = Uc ³ Up) maka UJT akan menghantar, dan turunlah perlawanan antara Emitor E dan Basis 1.Penurunan perlawanan (tahanan) RE - B1 menghubung singkat C (kondensator membuang muatan). Bila tegangan C (Uc = UE) turun hingga mencapai ± 2V, maka UJT menyumbat lagi (sakelar S terbuka), pada kondisi ini C pun akan kembali mengisi muatan. Demikian kejadian ini terjadi berulang-ulang.

Rangkaian UJT sebagai Oscillator

Denyut tegangan selama C membuang muatan

Bentuk tegangan pada kondensator dan Arus buang muatan(pengosongan)kondensator membangkitkan tegangan denyut pada R. Perubahan tahanan pada basis 2 diatur dengan potensiometer P2. P2 mengatur amplitudo gigi gergaji, sebab dengan P2 kita menetapkan tingginya amplitudo Up, makin besar P2, makin tinggi pula tegangan katoda, sehingga diperlukan tegangan UE yang lebih tinggi untuk menjadikan dioda menghantar. R berguna untuk mengatasi arus pengosongan dari C supaya dioda tidak rusak. Besarnya frekuensi ditentukan oleh konstanta waktu P1 - C dan juga oleh karakteristik UJT. Makin besar P1,makin rendah pula frekuensinya. Selama C membuang muatan, maka arus yang lewat R akan menimbulkan tegangan bentuk denyut (pulsa). Sirkuit UJT pernah terkenal pada penggemar elektronika transistor sekitar tahun 1970-an dan awal 1980 karena UJT memungkinkan pembuatan osilator sederhana yang dibuat hanya dengan satu peranti aktif. Sekarang, karena IC menjadi lebih populer , osilator seperti IC pewaktu 555 lebih sering digunakan. Selain penggunaan pada osilator relaksasi, salah satu 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 pengendalia AC arus tinggi. Transistor Unijunction (UJT) biasanya digunakan untuk membangkitkan sinyal trigger untuk SCR. 
                                             Rangkaian UJT untuk waktu tunda                              

                                                     Rangkaian UJT untuk Oscillator

                                                                               Sinyal osilasi untuk UJT

                                                                           UJT sebagai Multivibrator

                                                                          UJT sebagai pembangkit sinyal

selengkapnya......