1. Tujuan
- Untuk mengetahui apa saja karakteristik yang menyusun sebuah transistor bipolar
- Mengetahui cara membaca spesification sheet dari sebuah komponen elektronika
Data spesifikasi (Spesification Sheet) merupakan hal yang penting dalam elektronika. Setiap komponen elektronika pasti memiliki data spesifikasi yang diberikan oleh manufakturnya dan merupakan penghubung antara produsen dan konsumen. Sehingga menjadi penting bahwa informasi berupaka spesifikasi data komponen yang diberikan oleh manufaktur dapat dipahami dengan baik.
Contoh dari spesification sheet yang akan digunakan adalah spesifikasi dari transistor dengan model 2N4123. Merupakan general purpose BJT transistor dengan polaritas npn.
Gambar dari transistor tersebut dapat dilihat dibawah ini:
data spesifikasi sebuah transistor dibagi menjadi 4 bagian besar yang masing - masing memiliki perannya masing - masing. 4 bagian tersebut antara lain maximum ratings, thermal characteristics, dan electrical characteristics. Kemudian bagian electrical characteristics dibagi lagi menjadi bagian "on", "off", dan small signal characteristics. Bagian "on" dan "off" mengatur karakteristik untuk operasi DC. Sementara bagian small signal characteristics mengatur bagian yang berhubungan dengan operasi AC. Perlu diingat bahwa tidak semua karakteristik akan didefinisikan disini, parameter - parameter kompleks yang belum diperlajari tidak akan dijelaskan disini:
1. MAXIMUM CHARACTERISTICS
Meripakan bagian yang menyatakan limit dari input yang dapat diterima oleh transistor, untuk transistor jenis 2N4123 dapat dilihat sebagai berikut:
Bagian - bagian dari Maximum rating ini adalah sebagai berikut:
Coleector-Emitter Voltage (VCEO), adalah bagian yang menyatakan tegangan maksimum antara kolektor dan emitter dengan base terbuka.
Colector-Base Voltage (VCBO), adalah bagian yang menyatakan batas tegangan antara kolektor dan base dengan emitter terbuka.
Colector-Base Voltage (VCBO), adalah bagian yang menyatakan batas tegangan antara kolektor dan base dengan emitter terbuka.
Collector Current - Continous (Ic) adalah arus DC maksimum yang dapat mengalir dalam transitor, apabila melebihi arus ini akan terjadi kerusakan dari dalam transistor.
Power Dissipation (PD) adalah daya maksimum yang dapat ditangani oleh transistor pada persimpangan kolektor-emitornya.
Operating temperature, adalah batas temperatur dimana transistor dapat bekerja secara optimal.
2. THERMAL CHARACTERISTICS
Adalah karakteristik dari transistor yang mengatur bagian termalnya, bagian - bagiannya adalah sebagai berikut:
Thermal Resistance, Junction to Case, adalah perbedaan temperatur dimana panas dapat mengalir dari, titik pertemuan menjuju case.
Thermal Resistance, Junction to Ambient, memiliki pengertian yang sama hanya saja titik dimana perbedaan temperatur diukur berbeda.
3.ELECTRICAL CHARACTERISTICS
Untuk karateristik listrik dari transistor (model yang dipakai sebagai contoh dalam blog ini adalah transistor 2N4123) memiliki 2 mode, yakni mode "off" dan "on". Seperti implikasi dari namanya, mode "off" menyatakan karakteristik saat transistor "off" begitu pula sebaliknya:
Untuk mode "off"
Bagian - bagianny adalah:
Collector-Emitter Breakdown Voltage (V(BR)CEO), adalah tegangan dimana arus IC spesifik dapat mengalir, dan dengan keadaan base terbuka.
Collector-Base Breakdown Voltage (V(BR)CBO), adalah tegangan dimana arus IC spesifik mengalir, dan dengan emitter terbuka.
Emitter-Base Breakdown Voltage (V(BR)EBO), adalah tegangan dimana arus IB dengan nilai yang sudah ditetapkan dapat mengalir, dan dengan kolektor yang terbuka.
Collector Cutoff Current (ICBO), adalah arus IC yang masih mengalir tegangan VC spesifik dengan konfigurasi reverse-bias diberikan.
Emitter Cutoff Current (IEBO), adalah arus IE yang masih mengalir ketika tegangan VE spesifik dengan konfigurasi reverse-bias diberikan.
Dan untuk mode "on"
Bagian - bagiannya adalah:
DC Current Gain (hFE), adalah gain atau faktor penguatan dari sebuah transistor, juga disebut dg beta(β), adalah faktor di mana arus basis yang diperkuat untuk menghasilkan arus yang diperkuat dari transistor. Nilai dari gain tidak tetap, nilai ini dipengaruhi oleh arus pada base dan pada kolektor, sehigga nilai dari gain ini memiliki interval dari minimum hingga ke maskimum.
Collector-Emitter Saturation Voltage (VCE(sat)), adalah besar tegangan antara titik terminal kolektor dan emitter dibawah kondisi dari arus atau tegangan emitter -base yang dimana arus di terminal kolektor tetap konstan karena arus base meningkat atau tegangannya menigkat.
Base-Emitter Saturation Voltage (VBE(sat)), adalah tegangan antara terminal base dan emitter untuk arus base dan arus kolektor yang telah dispesifikasi sehigga titik di terminal kolektor mengalami forward - biased.
Untuk bagian Small - signal characteristics tidak akan dibahas karena memiliki parameter - parameter yang masih belum dipelajari dalam matkul ini.
Berikut merupakan deskrpisi dari spesifikasi transistor (menggunakan contoh transistor 2N4123). Mengetahui spesifikasi dari sebuah komponen elektronika yang akan digunakan sangat penting, karena dapat mengetahui setiap bagian dari komponen tersebut yang mengimplikasikan bahwa perangkaian sirkuit akan menjadi lebih mudah karena sudah mengetahui batasan dari komponen tersebut.
Example:
32. Tentukan range temperatur transistor ini (dalam farenheit) berdasarkan gambar dibawah ini
Apabila kita melihat gambar diatas, kita mengetahui bahwa transistor bekerja dari suhu -55oC hingga 125 + 25 = 150oC. (-55oC ≤ T ≤ 150oC) dalam celcius. Untuk mengubah nilai tersebut ke dalam satuan farenheit, kita harus menggunakan rumus konversi dari celcius ke farenheit. Rumusnya adalah sebagai berikut:
oF = 9/5 oC + 32o
Untuk T = -55oC, kita dapatkan:
oF = 9/5 oC + 32o
oF = 9/5 (-55oC) + 32oC
= -67oF
Untuk T = -55oC, kita dapatkan:
oF = 9/5 oC + 32o
oF = 9/5 (150oC) + 32oC
= 302oF
Jadi range temperatur dimana transistor tersebut bekerja (dalam farenheit) adalah (-67oF ≤ F ≤ 302oF)
Soal pilihan ganda:
1. Suatu transistor memiliki VCE = 10 V, dan IC = 20 mA. Berapakah besar disipasi daya dari resistor tersebut?
A.210 mW C.215 mW E.205 mW
B.200 mW D, 220 mW
Jawaban:
Diketahui bahwa nilai VCE sebesar 10 V, dan nilai IC sebesar 20 mA = (0,02 A). Dengan menggunakan rumus daya P = V * I, maka akan kita dapatkan nilai sebagai berikut:
PD = VCE * IC
PD = (10 V)(20 mA) = 200 mW
Jadi jawaban yang benar untuk soal pertama adalah 200 mW (B)
2. berapakah Besar power rating dari disipasi daya jika berada di suhu 100oC Jika diketahui diketahui nilai derating factornya adalah sebesar 5 (mW/oC) dan disipasi daya pada suhu referensi (25oC) adalah sebesar 625 mW?
A.240 mW C.250 mW E.210 mW
B.230 mW D, 220 mW
Jawaban:
Pertama kita harus mengetahui bahwa temperatur baru ini berada di atas temperatur standar pada suhu 25oC, maka dari itu kita perlu mencari terlebih dahulu nilai perbedaan powernya
100oC - 25oC = 75oC
ΔT = 75oC
Δ disini menyatakan perbedaan nilai antara suhu baru dengan suhu referensi, dan kita mendapat nilai sebesar 75oC. Kemudian kita dapat mencari perbedaan daya tersebut dengan mengalikannya dengan derating factor:
(5mW/oC) (75oC) = 375 mW
nilai sebesar 375 mW ini disebut perbedaan daya disipasi dengan suhu yang berbeda. Lalu untuk mencari power rating dari transistor diatas saat suhu sebesar 100oC:
PD(max) = 625 mW - 375 mW = 250 mW
Jadi nilai yang power rating dari sebuah transistor saat suhu ambiennya 100oC adalah sebesar 250 mW (C)
3. Link download
1. Boylestad, R. and Nashelsky, L., 2013. Electronic devices and circuit theory. Upper Saddle River, N.J.: Pearson Prentice Hall.
2.(Malvino, A. and Bates, D., 2016. Electronic principles. New York: McGraw-Hill Education.)
0 komentar:
Posting Komentar