Jenis transistor yang diproduksi oleh produsen komponen elektronika saat ini cukup banyak dengan fitur dan kemampuan yang beragam. Pembuatan transistor dalam banyak jenis dan desain tersebut untuk memenuhi kebutuhan rancangan sirkuit elektronika yang banyak macamnya.
Transistor adalah komponen elektonika semikonduktor yang dapat beroperasi sebagai saklar elektronika dan penguat sinyal. Operasional transistor dapat dikendalikan secara elektrik melalui pengaturan bias basis pada transistor. Dengan penerapan bias basis yang kecil dapat mengendalikan aliran arus yang besar di kedua terminal transistor lainnya.
Kehadiran transistor sebagai komponen aktif pada perangkat elektronika sudah sejak lama menggantikan peran tabung vakum. Dengan kelebihan transistor yang memiliki bentuk kecil dan ringkas serta kebutuhan tegangan yang rendah mampu mengalahkan popularitas tabung vakum yang sebelumnya dipakai sebagai komponen utama aktif sirkuit elektronika.
Dengan biaya pembuatan yang kecil, memungkinkan transistor dapat diproduksi dan dijual dengan harga yang murah. Karena itu, tidak heran jika saat ini hampir semua perangkat elektronika menggunakan transistor sebagai komponen intinya.
Jenis jenis transistor
Agar lebih mudah memahami jenis jenis transistor, Anda dapat melihat gambar diagram di bawah ini :
Secara garis besar, transistor dapat dikelompokkan ke dalam dua jenis yang berbeda berdasarkan struktur pembuatannya :
- Transistor junction bipolar atau BJT (Bipolar Junction Transistor)
- Transistor efek medan atau FET (Field Effect Transistor)
Selanjutnya, transistor bipolar terbagi menjadi dua jenis transistor yang berbeda berdasarkan struktur susunan semikonduktor di dalamnya, yaitu : transistor NPN dan transistor PNP. Sementara transistor FET terbagi juga menjadi JFET dan MOSFET.
Seperti yang Anda lihat diatas, transistor mempunyai banyak jenis dengan struktur pembentukan bahan semikonduktor yang tidak sama. Karena itu masing masing tipe transistor memiliki sifat dan karakteristik yang khusus.
Lebih jauh lagi, ada perbedaan yang sangat mendasar antara transistor bipolar dan FET. Sehingga kedua jenis transistor tersebut tidak dapat saling menggantikan satu dengan yang lain.
Saat beroperasi, transistor bipolar atau transistor BJT memerlukan partikel pembawa muatan mayoritas dan minoritas. Sementara untuk transistor FET hanya membutuhkan pembawa muatan mayoritas saja.
Selanjutnya kita akan membahas jenis jenis transistor satu persatu :
Baca Juga : Fungsi, cara kerja dan gambar transistor
1. Transistor BJT
Transistor BJT merupakan transistor yang paling banyak diproduksi dan sering kita temukan pada berbagai rangkaian elektronika. Transistor ini juga sering disebut sebagai transistor bipolar karena dibangun oleh dua jenis semikonduktor tipe N dan tipe P.
Pada transistor bipolar terdapat dua buah persimpangan PN atau PN junction yang terbentuk akibat penyusunan semikonduktor di dalam struktur bentuknya. Selain itu transistor bipolar mempunyai 3 buah terminal atau kaki yang di identifikasi sebagai : terminal basis (B), Kolektor (C) dan emitor (E).
Cara kerja transistor bipolar didasarkan pada pengaturan pemberian arus listrik pada terminal basis transistor. Dimana, dengan memberikan arus kecil pada basis dapat mengendalikan sejumlah besar arus lilstrik pada emitor – kolektor.
Jenis transistor bipolar terdiri dari 2 tipe transistor yang berbeda fitur dan karakteristik, yaitu : transistor NPN dan PNP.
2. Transistor NPN
Transistor NPN adalah salah satu transistor yang termasuk ke dalam jenis transistor bipolar atau BJT. Transistor NPN dibentuk dari dua buah semikonduktor tipe N yang dipisahkan oleh semikonduktor tipe P, sehingga terbentuk susunan lapisan semikonduktor NPN.
Pada transistor ini, partikel pembawa muatan mayoritas adalah elektron, sedangkan pembawa muatan minoritas adalah hole. Aliran elektron dari emitor ke kolektor pada transistor ini dikontrol oleh arus listrik kecil pada basis transistor.
Sejumlah kecil arus listrik yang diberikan pada basis transistor dapat mengendalikan aliran arus listrik yang jauh lebih besar pada emitor – kolektor transistor. Transistor jenis NPN lebih banyak digunakan pada beragam rangkaian elektronika daripada tipe PNP.
3. Transistor PNP
Tipe transistor PNP merupakan jenis lain dari transistor bipolar. Sama seperti jenis NPN, transistor ini pun lebih sering kita lihat dan digunakan untuk membangun proyek elektronika. Namun tidak sesering transistor NPN.
Perbedaan transistor jenis PNP dengan NPN terletak pada struktur penyusunan semikonduktor di dalamnya. Pada jenis PNP, terdiri dari 2 semikonduktor tipe P dan satu konduktor tipe N dan menghasilkan dua persimpanan PN.
Partikel pembawa muatan mayoritas pada transistor ini adalah hole. Sedangkan pembawa muatan minoritasnya adalah elektron. Untuk membedakan transistor PNP dengan NPN, arah tanda panah pada kaki emitor transistor jenis PNP mengarah ke dalam. Sementara pada jenis NPN arah tanda panahnya mengarah ke luar.
3. Transistor FET (Field Effect Transistor)
Selain transistor bipolar, transistor FET merupakan salah satu transistor utama lainnya yang mempunyai banyak tipe turunan. Sama seperti transistor bipolar, transistor FET pun memiliki 3 buah terminal untuk menghubungkan transistor dengan sisrkuit.
Ketiga terminal transistor FET tersebut adalah : Gate (G), Drain (D) dan Source (S). Selain ketiga terminal tersebut, terdapat satu lagi terminal pada transistor FET, yaitu terminal basis atau subtract. Hanya saja terminal ini biasanya terhubung langsung ke body pada desain transistor FET.
Jenis transistor FET tediri dari dua tipe transistor : transistor JFET (Junction Field Effect Transistor) dan IG-FET (Insulated Gate Field Effect Transistor). Transistor IG-FET sering juga disebut sebagai MOSFET atau Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor.
Transistor FET termasuk ke dalam jenis Unipolar karena hanya membutuhkan satu pembawa mayoritas untuk bekerja. Berbeda dengan transistor bipolar yang memerlukan pembawa mayoritas dan minoritas ketika beroperasi.
4. Transistor JFET
Transisto JFET merupakan generasi awal ditemukannya transistor efek medan atau FET. Untuk mengendalikan kinerja transistor ini dilakukan dengan cara mengatur pemberian bias tegangan pada terminal gate. Berbeda dengan transistor bipolar yang membutuhkan bias arus listrik untuk mengoperasikannya.
Tegangan bias yang diterapkan pada termnial gate transistor JFET mengendalikan aliran arus listrik pada terminal source dan drain. Transistor JFET terdiri dari jenis N channel dan P channel.
5. Transistor JFET N channel
Aliran arus listrik yang terjadi pada transistor JFET N channel disebabkan oleh adanya aliran elektron. Ketika bias tegangan kecil diberikan pada terminal gate, maka saluran pada source dan drain akan terbuka, sehingga dapat melewatkan arus listrik dengan mudah.
Jenis N channel dari transistor JFET lebih sering digunakan daripada jensi P channel.
6. Transistor JFET P channel
Pada jenis P channel, aliran arus listri pada source – drain terjadi akibat adanya hole pada gate. Saluran yang terdapat pada source dan drain pada jenis transistor ini disebut sebagai P channel atau saluran P.
7. Transistor MOSFET
Transistor MOSFET adalah transistor jenis FET yang paling umum dan banyak digunakan pada sirkuit elektronika selain transistor bipolar. Bahkan, saat ini transistor jenis ini semakin populer untuk menggantikan peran transistor untuk jenis rangkaian yang beroperasi pada arus dan tegangan tinggi.
Secara struktur bentuk, transistor MOSFET memiliki perbedaan dengan transistor FET jenis JFET. Perbedaan tersebut terletak pada sistem isolasi terminal gate yang diterapkan pada transistor MOSFET.
Sesuai dengan namanya, terminal gate pada transistor ini di isolasi menggunakan lapisan sangat tipis dari dari bahan metal oxide. Sehingga area gate benar benar terpisah wilayah source dan drain.
Sama seperti jenis transistor FET lainnya, selain memiliki 3 buah terminal, transistor MOSFET pun dilengkapi dengan terminal ke empat yang disebut sebagai subtract. Akan tetapi terminal terakhir ini menyatu pada body transistor.
Saat ini MOSFET banyak dipakai untuk sirkuit switching daya tinggi seperti pada power supply dan sirkuit horisontal. Selain itu tengah dikembangkan juga MOSFET yang dapat digunakan untuk sistem audio power amplifier.
Transistor MOSFET memiliki banyak kelebihan dibandingkan dengan transistor bipolar dan JFET. Diantaranya adalah mempunyai impedansi masukan yang tinggi dan impedansi output rendah. Karena itu sangat cocok digunakan pada sistem switching daya listrik.
Transistor jenis MOSFET terdiri dari dua tipe mode transistor yang berbeda, yaitu : tipe depletion dan enhanced. Masing masing kedua tipe tersebut terbagi lagi menjadi tipe N channel dan tipe P channel.
8. Transistor MOSFET N channel
MOSFET tipe N channel memiliki ciri mempunyai saluran N atau elektron antara source dan drain. Terminal source dan gate di doping berat menggunakan semikonduktor tipe N yang terletak pada bahan semikonduktor tipe P.
Aliran elektron terjadi antara terminal source dan drain yang dikendalikan oleh tegangan pada terminal gate. Jenis MOSFET N channel lebih banyak digunakan daripada P channel, karena mobilitas elektron yang lebih tinggi dibandingkan hole pada beragam jenis rangkaian elektronika.
Sementara mode MOSFET enhanced lebih banyak diproduksi daripada tipe depletion.
9. Transistor MOSFET P channel
MOSFET tipe P channel mempunyai saluran P atau hole diantara source dan drain. Pada jenis ini terminal source dan gate didoping dengan semikonduktor tipe P. Sedangkan material subtract didoping dengan semikonduktor tipe N.
Aliran arus pada source – drain terjadi karena adanya konsentrasi hole pada terminal gate. Tegangan yang digunakan untuk mengendalikan kerja MOSFET jenis P channel adalah hole atau positif.
