Karakteristik DC

Karakteristik DC dari BJT dapat diprediksi dengan melihat aliran pembawa muatan
melewati sambungan dan ke basis. Dengan sambungan emitor berpanjar maju dan
sambungan kolektor berpanjar mundur (biasa disebut operasi normal, pengoperasian di
daerah aktif), gerakan pembawa muatan pada transistor n-p-n seperti diskemakan pada
gambar 9.4.
Komponen terbesar dari arus emitor E i terdiri atas elektron yang mengalir
melewati penurunan tegangan potensial ( o EB V -V ) ke sambungan emitor-basis.
Efisiensi emitor (g) berharga mendekati satu sehingga arus hampir terdiri atas semua
elektron yang terinjeksi dari emitor. Komponen lain adalah aliran lubang dari basis
yang juga difasilitasi oleh penurunan tegangan penghalang tersebut. Daerah basis
memiliki tingkat doping yang lebih rendah dibandingkan daerah emitor, sehingga arus
lubang relatif lebih rendah. Kedua jenis muatan mengalir melalui proses difusi.
Elektron yang “terinjeksi” dari emitor ke basis dapat mengalir melalui
sambungan emitor-basis secara bebas karena beberapa sebab
i) tidak ada tegangan yang melawannya,
ii) hanya terdapat jarak yang pendek pada daerah basis (tipis) dan
iii) hanya terdapat jumlah lubang yang relatif rendah sehingga tidak banyak
elektron yang tertangkap lubang dan hilang, yaitu dengan proses
rekombinasi.

Dengan proses pabrikasi transistor yang benar, kurang lebih 99 - 99,9% elektron
yang terinjeksi berhasil mencapai sambungan basis-kolektor (faktor a biasanya
berharga sekitar 0,98). Elektron tersebut tidak mengalami kesulitan akibat penurunan
tegangan penghalang.

Arus elektron E a i mendominasi besarnya arus kolektor. Komponen lain dari
arus kolektor berupa arus drift melewati sambungan kolektor-basis dari pembawa
muatan minoritas hasil generasi termal. Jika kita memasang tegaangan EB v pada
sambungan emitor-basis, kita menginjeksi arus yang diberikan oleh persamaan arus
diode

dimana Vt= 25 mV pada temperatur ruang. CBO I adalah penulisan yang benar namunbiasanya lebih sering ditulis sebagai o I . Fuge factor (h) untuk transistor biasanya tidak
diperlukan. Tanda negatif hanya untuk memenuhi perjanjian konvensional, tidak perlu
terlalu dirisaukan. Harga arus E i sangat tergantung pada tegangan EB v .
Sebagian besar elektron mencapai kolektor atau
terlihat sebagai arus basis

 yaitu

b disebut penguatan arus (current gain), dimana harganya akan sangat bervariasi dari
satu transistor ke yang lain walaupun mempunyai seri dan tipe yang sama. b d apat
berharga serendah 20 dan dapat berharga setinggi 2000, namun biasanya berharga
sekitar 100-200.

Gambar 9.5 Konfigurasi emitor bersama

Untuk rangkaian transistor seperti terlihat pada gambar 9.5, kita melihat bahwa
EB v mengontrol arus emitor

  tetapi hanya mencatu arus basis B i yang relatif
rendah. Karena terminal emitor dipakai bersama oleh EB v dan CE v , maka ragkaian
tersebut disebut konfigurasi emitor-bersama (common-emitter configuration).
Besarnya arus kolektor sepenuhnya tergantung pada tegangan kolektor,
sepanjang sambungan kolektor-basis berpaanjar mundur. Karenanya arus C i dapat
ditempatkan pada resistor L R menghasilkan tegangan C L i R yang dapat berharga
beberapa volt. Transistor dapat difungsikan untuk penguat arus, tengangan dan daya.
Ini akan kita lihat lebih lanjut pada bagian selanjutnya.
Hubungan antara C i dan EB v dapat diukur dengan mudah sama seperti halnya
hubungan antara E i dan EB v . Gambar 9.6 menunjukkan plot C i dan EB v untuk dua tipe
transistor yang relatif murah dalam skala semilogaritmik (linier-logaritma). Nampak
bahwa kedua transistor menunjukkan karakteristik eksponensial.
Perlu diperhatikan bahwa EB v adalah tegangan dari emitor ke basis, yaitu

hal yang sama untuk BE v adalah tegangan dari basis ke emitor


Gambar 9.6 Hubungan antara C i dan EB v untuk transistor jenis 2N3053 dan BC 107
dalam skala semilogaritmik.
Pada bab ini telah kita pelajari karakteristik dasar transistor, setidaknya beberapa
hal penting berikut ini pperlu untuk diingat: