KULIAH 5: TRANSISTOR BIPOLAR Struktur Fisik Transistor Bipolar Karakteristik Terminal Arus Terminal Aktif Forward Penguat Arus Aktif Forward Model Ebers-Moll (cont.)

Struktur Fisik Transistor Bipolar Terdapat Dua jenis Transistpr bipolar: NPN BJT PNP BJT NPN BJT: Daerah Emiter : lapisan tipe n yang dihubungkan dengan lapisan polysilicon n+. Daerah Basis : Lapisan p Daerah Kolektor : Lapisan n Simbol Rangkaian Transistor

Karakteristik Terminal Daerah Operasi BJT npn dan pnp Karakteristik BJT npn Daerah arus konstan disebut Forward active, (F = Penguat arus forward): Daerah tegangan konstan disebut saturasi

Karakteristik Terminal (cont) Cut-off terjadi jika : IB = 0, sehingga IC = 0 Untuk F = 100 (gambar disamping) IC bertambah jika VCE bertambah VCE < 0 IC Negatif Penguat arus aktif reverse (R) R = IE/IB. dan, - IC = IE + IB = (R +1) IB . Gambar disamping untuk R = 3

Arus Terminal Aktif Forward Fisik BJT satu dimensi (arah X): Pembawa minoritas pada seimbang-panas (emiter,basis dan Kolektor): Potensial elektrostatis & konsentrasi pembawa minoritas (cm-3): NdE =1019, NaB=1017, NdC=1016.

Penguat Arus Aktif Forward Arus Kolektor = Rapat Arus difusi elektron x Luas Emiter Arus Basis = Rapat arus difusi hole x Luas Emiter Arus Emiter ( IE ) = - ( IB+IC ) Perbandingan Arus Kolektor dan Magnitude arus emiter : Untuk, NdE =1019, NaB=1017, NdC=1016. Karena,

Penguat Arus Aktif Forward ( cont) Maka: Daerh saturasi terjadi pada : Sifat dari keadaan ini, menunjukan hubungan emiter-basis dan basis-kolektor dalam bias forward. Arus difusi elektron terpisah dalam dua komponen yaitu: hubungan emiter-basis dan basis-kolektor Hubungan tersebut adalah:

Model Ebers-Moll Arus difusi Elektron : Arus emiter terdiri dari 3 komponen: 1. -I1 yang disebabkan injeksi elektrron dari hubungan emiter-basis 2. -I1 /F yang disebabkan injeksi balik dari hole ke emiter. 3. I2, yang disebabkan kumpulan elektron dari hubungan basis -kolektror Atau dapat dinyatakan: Arus kolektor terdiri dari 3 komponen: 1. -I2 yang disebabkan injeksi elektrron dari hubungan basis- kolektor 2. -I2 /R yang disebabkan injeksi balik dari hole ke kolektor. 3. I1, yang disebabkan kumpulan elektron dari hubungan emiter-basis

Model Ebers-Moll (cont.) Atau dapat dinyatakan: Di mana penguat arus revers, Bentuk standar dari persamaan Ebers-Moll didefinisikan dari 2 komponen: sehingga arus Emitter: Dan arus kolektor Arus kolektor dan emiter merepresentasikan dua buah dioda dengan pengendali sumber arus yang menggandengkan emiter dan kolektor Bentuk equivalen dari rangkaian Ebers-Moll, dengan:

Model Ebers-Moll (cont.) Model aktive-Forward:

Model Ebers-Moll (cont.) Bentuk equivalennya: Ganti Diaoda bias-forward dengan battere 0,7 V.