Prinsip Kerja Transistor Sebagai Saklar

Pada dasarnya prinsip kerja trasistor sebagai saklar adalah memanfaatkan kondisi jenuh dan cut-off suatu transistor, dimana kedua kondisi ini bisa diperoleh dengan pengaturan besarnya arus yang melalui basis transistor. Kondisi jenuh atau saturasi akan diperoleh jika basis transistor diberi arus cukup besar sehingga transistor mengalami jenuh dan berfungsi seperti saklar yang tertutup. Sedangkan kondisi cut-off diperoleh jika arus basis dilalui oleh arus yang sangat kecil atau mendekati nol ampere, sehingga transistor bekerja seperti saklar yang terbuka.

Sebenarnya seri dan jenis transistor memiliki spesifikasi yang berbeda-beda mengenai arus yang dibutuhkan untuk mencapai kondisi jenuh atau cut-off. Tetapi biasanya tidak terlalu jauh berbeda kecuali terbuat dari bahan semikonduktor yang berbeda (silikon atau germanium).

Fungsi transistor sebagai saklar berbeda dengan fungsi transistor sebenarnya sebagai penguat. Sebagai penguat transistor akan bekerja pada titik Q atau kondisi kerja transistor. Secara sederhana titik Q ini berada antara kondisi jenuh dan cut-off, jadi pada kondisi ini transistor akan bekerja sebagai penguat. 

Coba gambar di bawah, saya akan memberi penjelasan dana analisa singkat mengenai cara kerja transistor sebagai sebuah saklar terbuka dan tertutup.

Prinsip kerja suatu transistor sebagai saklar

Pada rangkaian transistor sederhana di atas, terdapat satu buah lampu yang kita ibaratkan sebagai sebuah beban. Satu buah transistor NPN yang nantinya akan menggantikan fungsi kerja suatu saklar. Satu buah potensio meter digunakan supaya anda bisa melakukan analisa pada kondisi arus basis yang berbeda-beda dengan melakukan variasi kondisi dari potensio tersebut.

Pada saat potensio meter kita putar pada kondisi dimana arus basis akan menjadi besar, maka kolektor dan emitor transistor tersebut akan bekerja seperti kawat yang terhubung. Sehingga pada kondisi ini lampu akan menyala. Sesuai pengalaman yang pasti pada transistor bahan silikon, tegangan Vbe (tegangan basis emitor) tidak kurang dari 0,7 volt. Tapi salah satu hal penting yang harus anda ketahui adalah jangan terlalu besar memberikan arus pada basis, karena akan berakibat kerusakan pada transistor. Gunakan tahanan basis (resistor yang dipasang pada basis) sebagai pencegah arus berlebih pada saat potensio resistasinya nol ohm. Karena jika potensio kita putar hingga pada kondisi resistansinya nol ohm, maka sama saja kita menghubungkan basis transistor dengan supply 9 volt langsung. Kondisi ini pasti akan mengakibatkan kerusakan pada transistor.

Jika potensio meter tersebut di atas kita putar pada kondisi resistansi sangat besar (misal : maks 100 Kohm), maka arus yang akan melalui basis akan sangat kecil atau dengan kata lain tegangan yang akan jatuh pada basis dan emitor akan sangat kecil (dibawah 0,7 volt bahkan mendekati 0 volt), pada kondisi ini transistor akan berada pada kondisi cut-off, kondisi dimana kolektor dan emitor bagai saklar yang terbuka. Jadi pada kondisi ini beban lampu tidak akan mendapatkan supply listrik sehingga tidak akan menyala.

Lihat pada gambar di atas, saya berikan contoh dua saklar yang berada sejajar dengan transistor. Saklar SW1(kondisi terbuka) itu sama halnya jika transistor mengalami cut-off. Sedangkan saklar SW2 (tertutup) sama halnya dengan transistor pada kondisi jenuh.

Memang secara perhitungan sebenarnya tidak sesederhana itu, karena ada rumus tertentu untuk menghitung arus atau tegangan pada setiap titik transistor (basis, kolektor dan emitor). Tapi kira-kira secara sederhana ya seperti itu. Jika anda sudah terbiasa membuat rangkaian elektronika, maka anda akan tahu berapa nilai resistor yang pas untuk mengkondisikan transistor sebagai sebuah saklar. Karena jika selalu menggunakan perhitungan terlebih dahulu, maka anda akan kesulitan mengembangkan rangkaian yang lebih komplek.

Apa kekurangan dan kelebihan transistor sebagai saklar ?

Sesuai pengalaman pribadi adapun kekurangan dari saklar transistor ini yaitu kecilnya arus beban yang mampu disaklarkan, jadi beban yang cocok harus dipilah-pilah terlebih dahulu. Jika tidak anda akan menghabiskan banyak transistor sebab selalu rusak akibat dispasi daya yang belebihan. 

Adapun kelebihan dari pensaklaran transistor ini yaitu bisa untuk pensaklaran yang sangat cepat, tidak terjadi bouncing (seperti halnya pada pensaklaran mekanik dengan relay). Karena tidak menggunakan peralatan mekanik seperti saklar-saklar umumnya, maka transistor ini cocok untuk mensaklarkan rangkaian digital yang memerlukan kecepatan, keakuratan serta hanya supply tegangan yang kecil.

Artikel Terkait :

Jika anda ingin membagikan artikel Prinsip Kerja Transistor Sebagai Saklar ini, maka anda harus mencantumkan link sumbernya. Terimakasih, semoga bermanfaat.