Transistor sambungan dwikutub: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
k ←Suntingan Zaen ri (bicara) dikembalikan ke versi terakhir oleh Kenrick95Bot |
|||
Baris 16:
== Perkenalan ==
[[Berkas:NPN BJT Basic Operation (Active).svg|thumb|NPN BJT dengan pertemuan E–B dipanjar maju dan pertemuan B–C dipanjar mundur]]
Transistor NPN dapat dianggap sebagai dua dioda adu punggung tunggal anoda. Pada penggunaan biasa, pertemuan p-n emitor-basis dipanjar maju dan pertemuan basis-kolektor dipanjar mundur. Dalam transistor NPN, sebagai contoh, jika tegangan positif dikenakan pada pertemuan basis-emitor, keseimbangan di antara pembawa terbangkitkan kalor dan medan listrik menolak pada daerah pemiskinan menjadi tidak seimbang, memungkinkan elektron terusik kalor untuk masuk ke daerah basis. Elektron tersebut mengembara (atau menyebar) melalui basis dari daerah konsentrasi tinggi dekat emitor menuju konsentrasi rendah dekat kolektor. Elektron pada basis dinamakan pembawa minoritas karena basis dikotori menjadi tipe-p yang menjadikan lubang sebagai pembawa mayoritas pada basis.
Daerah basis pada transistor harus dibuat tipis, sehingga pembawa tersebut dapat menyebar melewatinya dengan lebih cepat daripada umur pembawa minoritas semikonduktor untuk mengurangi bagian pembawa yang bergabung kembali sebelum mencapai pertemuan kolektor-basis. Untuk memastikannya, ketebalan basis dibuat jauh lebih rendah dari panjang penyebaran dari elektron. Pertemuan kolektor-basis dipanjar terbalik, jadi sedikit sekali injeksi elektron yang terjadi dari kolektor ke basis, tetapi elektron yang menyebar melalui basis menuju kolektor disapu menuju kolektor oleh medan pada pertemuan kolektor-basis.
=== Pengendalian tegangan, arus dan muatan ===
Arus kolektor-emitor dapat dipandang sebagai terkendali arus basis-emitor (kendali arus) atau tegangan basis-emitor (kendali tegangan). Pandangan tersebut berhubungan dengan hubungan arus-tegangan dari pertemuan basis-emitor, yang mana hanya merupakan kurva arus-tegangan eksponensial biasa dari dioda pertemuan p-n.<ref name="hh">{{cite book|author=[[Paul Horowitz]] and [[Winfield Hill]]|title=[[The Art of Electronics]]|edition=2<sup>nd</sup>|year=1989|publisher=Cambridge University Press|isbn=9780521370950|url=http://books.google.com/books?id=bkOMDgwFA28C&pg=PA113&dq=bjt+charge+current+voltage+control+inauthor:horowitz+inauthor:hill&as_brr=0&ei=A33kRuT6Co3goAKF5pSqCw&sig=EmoHsk3zMEtvV1VYKR65A4I1SCM}}</ref>
Penjelasan fisika untuk arus kolektor adalah jumlah muatan pembawa minoritas pada daerah basis.<ref name=hh/><ref>{{cite book|title=Semiconductor Device Physics and Simulation|author=Juin Jei Liou and Jiann S. Yuan|publisher=Springer|year=1998|isbn=0306457245|url=http://books.google.com/books?id=y343FTN1TU0C&pg=PA166&dq=charge-controlled+bjt+physics&as_brr=0&ei=l9viRqilEIjopQL_i6WFDg&sig=vXciSaFRmNUmg3KIhmBX7DCiVOA}}</ref><ref>{{cite book|title=Transistor Manual|author=General Electric|edition=6<sup>th</sup>|year=1962|page=12}} "If the principle of space charge neutrality is used in the analysis of the transistor, it is evident that the collector current is controlled by means of the positive charge (hole concentration) in the base region. ... When a transistor is used at higher frequencies, the fundamental limitation is the time it takes the carriers to diffuse across the base region..." (same in 4<sup>th</sup> and 5<sup>th</sup> editions)</ref> Model mendetail dari kerja transistor, [[model Gummel–Poon]], menghitung distribusi dari muatan tersebut secara eksplisit untuk menjelaskan perilaku transistor dengan lebih tepat.<ref>{{cite book|title=Semiconductor Device Modeling with Spice|author=Paolo Antognetti and Giuseppe Massobrio|publisher=McGraw–Hill Professional|year=1993|isbn=0071349553|url=http://books.google.com/books?id=5IBYU9xrGaIC&pg=PA96&dq=gummel-poon+charge+model&as_brr=3&ei=v4TkRp-4Gp2cowLM7bnCCw&sig=vYrycIhlQKCq7VmoK231pjYXPyU#PPA98,M1}}</ref> Pandangan mengenai kendali-muatan dengan mudah menangani transistor-foto, dimana pembawa minoritas di daerah basis dibangkitkan oleh penyerapan foton, dan menangani pematian dinamik atau waktu pulih, yang mana bergantung pada penggabungan kembali muatan di daerah basis. Walaupun begitu, karena muatan basis bukanlah isyarat yang dapat diukur pada saluran, pandangan kendali arus dan tegangan biasanya digunakan pada desain dan analisis sirkuit.
Pada desain sirkuit analog, pandangan kendali arus sering digunakan karena ini hampir linier. Arus kolektor kira-kira <math>\beta_F</math> kali lipat dari arus basis. Beberapa sirkuit dasar dapat didesain dengan mengasumsikan bahwa tegangan emitor-basis kira-kira tetap, dan arus kolektor adalah beta kali lipat dari arus basis. Walaupun begitu, untuk mendesain sirkuit BJT dengan akurat dan dapat diandalkan, diperlukan model kendali-tegangan (sebagai contoh [[model Ebers–Moll]])<ref name=hh/>. Model kendali-tegangan membutuhkan fungsi eksponensial yang harus diperhitungkan, tetapi jika ini dilinierkan, transistor dapat dimodelkan sebagai sebuah transkonduktansi, seperti pada [[model Ebers–Moll]], desain untuk sirkuit seperti penguat diferensial menjadi masalah linier, jadi pandangan kontrol-tegangan sering diutamakan. Untuk sirkuit translinier, dimana kurva eksponensiak I-V adalah kunci dari operasi, transistor biasanya dimodelkan sebagai terkendali tegangan dengan transkonduktansi sebanding dengan arus kolektor.
=== Tundaan penghidupan, pematian dan penyimpanan ===
| |||