Apa itu karakteristik transistor?

Transistor adalah komponen dalam perangkat elektronik yang mengontrol dan memperkuat aliran listrik di perangkat dan dianggap sebagai salah satu penemuan paling penting dalam pengembangan elektronik modern.Karakteristik transistor penting yang memengaruhi bagaimana transistor beroperasi termasuk penguatan transistor, struktur, dan polaritas, serta bahan konstruksi.Karakteristik transistor dapat sangat bervariasi sesuai dengan tujuan transistor.

Transistor berguna karena mereka dapat menggunakan sejumlah kecil listrik sebagai sinyal untuk mengontrol aliran jumlah yang jauh lebih besar.Kemampuan transistor untuk melakukan ini disebut gain transistor, yang diukur sebagai rasio output yang dihasilkan oleh transistor terhadap input yang diperlukan untuk menghasilkan output itu.Semakin tinggi output relatif terhadap input, semakin tinggi gain.Rasio ini dapat diukur dalam hal daya listrik, tegangan, atau arus.Gain berkurang seiring meningkatnya frekuensi operasi.

Karakteristik transistor bervariasi sesuai dengan komposisi transistor.Bahan umum termasuk silikon semikonduktor, germanium, dan gallium arsenide (GaAs).Gallium arsenide sering digunakan untuk transistor yang beroperasi pada frekuensi tinggi karena mobilitas elektronnya, kecepatan di mana elektron bergerak melalui bahan semikonduktor, lebih tinggi.Ini juga dapat beroperasi dengan aman pada suhu yang lebih tinggi dalam transistor silikon atau germanium.Silikon memiliki mobilitas elektron yang lebih rendah daripada bahan transistor lainnya, tetapi umumnya digunakan karena silikon tidak mahal dan dapat beroperasi pada suhu yang lebih tinggi daripada germanium.

Salah satu karakteristik transistor yang paling penting adalah desain transistor.Transistor persimpangan bipolar (BJT) memiliki tiga terminal yang disebut pangkalan, kolektor, dan emitor, dengan dasar yang terletak di antara kolektor dan emitor.Sejumlah kecil listrik bergerak dari pangkalan ke emitor, dan perubahan kecil dalam tegangan menyebabkan perubahan yang jauh lebih besar dalam aliran listrik antara pemancar dan lapisan kolektor.BJT disebut bipolar karena mereka menggunakan elektron bermuatan negatif dan lubang elektron bermuatan positif sebagai pembawa muatan.

dalam transistor efek lapangan (FET), hanya satu jenis pembawa muatan yang digunakan.Setiap FET memiliki tiga lapisan semikonduktor yang disebut gerbang, tiriskan, dan sumber, yang analog dengan basis, kolektor, dan emitor BJTS.Sebagian besar FET juga memiliki terminal keempat yang disebut sebagai tubuh, curah, basis, atau substrat.Apakah FET menggunakan elektron atau lubang elektron untuk membawa muatan tergantung pada komposisi lapisan semikonduktor yang berbeda.

Setiap terminal semikonduktor dalam transistor dapat memiliki polaritas positif atau negatif, tergantung pada zat apa yang ditransistor bahan semikonduktor utama telah didoping.Dalam doping tipe-N, kotoran kecil arsenik atau fosfor ditambahkan.Setiap atom dopan memiliki lima elektron di cangkang luarnya.Cangkang luar dari masing -masing atom silikon hanya memiliki empat elektron, dan masing -masing atom arsenik atau fosfor menyediakan elektron berlebih yang dapat bergerak melalui semikonduktor, memberikan muatan negatif.Dalam doping tipe-p, gallium atau boron, yang keduanya memiliki tiga elektron di cangkang luarnya, sebagai gantinya digunakan.Ini memberikan elektron keempat dalam cangkang luar atom silikon tidak ada yang terikat dengan, menghasilkan pembawa muatan positif yang sesuai yang disebut lubang elektron yang dapat dipindahkan elektron.

Transistor juga diklasifikasikan sesuai dengan polaritas komponen mereka.Dalam transistor NPN, terminal tengah mdash; pangkalan di BJTS, gerbang di Fets mdash; memiliki polaritas positif, sedangkan dua lapisan ke kedua sisi itu negatif.Dalam transistor PNP, sebaliknya adalah kasusnya.