Transistor NPN merupakan salah satu dari jenis transistor yang memiliki sifat dan karakteristik sendiri. Tipe transistor ini masuk ke dalam kelompok transistor bipolar sama seperti jenis transistor PNP.
Transistor bipolar adalah jenis transistor yang mempunyai dua polaritas yang berbeda. Kedua polaritas berbeda yang ada pada transistor ini terbentuk dari penggabungan dua jenis bahan semikonduktor yang berbeda tipe, yaitu tipe-N dan tipe P.
Contoh transitor yang termasuk ke dalam tipe transistor NPN adalah : transistor dengan seri BD139, C945, 2N3055, BC547 dan masih banyak lagi macamnya.
Karakteristik transistor NPN
Transistor termasuk ke dalam jenis komponen elektronika aktif yang mempunyai karakteristik berbeda antara satu jenis dengan jenis lainnya. Misalnya, transistor jenis NPN tidak sama dengan transistor jenis PNP. Bahkan antara sesama transistor yang satu jenis pun dapat memiliki karakter dan fitur yang berbeda.
Sebagai contoh, transistor BD139 dan C945. Meskipun sama sama termasuk jenis transistor NPN, namun keduanya mempunyai kemampuan dan sifat yang tidak sama. Sehingga kedua transistor tersebut tidak bisa saling menggantikan di dalam suatu rangkaian elektronika.
Transistor NPN merupakan jenis transistor yang paling banyak digunakan pada berbagai rangkaian elektronika. Hal ini dikarenakan polaritas yang dimiliki oleh jenis transistor ini sesuai dengan desain sirkuit elektronika secara umum.
Simbol transistor NPN
Simbol transistor bipolar jenis NPN dan PNP dibedakan dengan arah panah yang ada pada kaki emitor transistor. Arah anak panah ini sebenarnya menunjukkan arah aliran arus listrik konvensional.
Dimana pada jenis transistor NPN arah tanda panah kaki emitor menuju ke luar. Hal ini dimaksudkan aliran arus listrik elektron mengalir dari kolektor menuju ke emitor.
Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar simbol transistor NPN di bawah ini.
Ciri transistor jenis NPN
- Memiliki susunan semikonduktor N-P-N
- Kaki kolektor terhubung ke kutub positif tegangan.
- Kaki emitor terhubung ke negatif
- Polaritas tegangan biasa basis adalah positif.
- Aliran arus listrik dari kolektor menuju emitor.
Fungsi dan penggunaan
Beberapa contoh fungsi dan penggunaan transistor adalah sebagai berikut :
- Sebagai penguat sinyal.
- Sebagai penguat arus dan tegangan listrik.
- Untuk rangkaian driver power amplifier.
- Pencampur sinyal pada sirkuit mixer oscilator.
- Untuk sirkuit driver relay.
- Komponen utama pada sirkuit switching.
- Sebagai dimmer lampu led.
- Digunakan untuk mengatur kecepatan motor dc.
- Sebagai penguat RF.
Cara kerja
Untuk memahami cara kerja transistor, kita harus mengetahui 3 mode atau kondisi operasional yang dapat terjadi pada transistor, yaitu :
- Kondisi Off
- Kondisi aktif
- Kondisi saturasi
Dengan mengatur kinerja transistor pada kondisi tertentu, kita dapat menggunakan transistor sesuia dengan kebutuhan, baik sebagai saklar maupn sebagai penguat sinyal.
Transistor sebagai saklar
Untuk membuat trasnistor agar dapat bekerja sebagai saklar elektronika, kita harus mengkondisikan transistor dalam keadaan atau mode Off dan saturasi.
Dimana pada kondisi Off transistor akan bertindak seperti sebuah saklar dalam posisi terbuka (open). Hambatan yang ada diantara kolektor dan emitor sangat besar. Sehingga tidak dapat dilewati oleh arus listrik.
Sementara pada kondisi saturasi, transistor akan berprilaku seperti saklar dalam posisi menutup (close). Hambatan pada kolektor – emitor mendekati nol. Sehingga arus listrik dapat melewati kolektor – emitor.
Pengaturan kondisi transistor Off dan saturasi dapat dicapai dengan cara mengatur pemberian bias tegangan pada basis transistor.
Agar berada dalam kondisi saturasi, kita mesti memberikan bias tegangan positif pada transistor NPN lebih dari 0,7V. Sedangkan untuk mengkondisikan transistor menjadi off, bisa dilakukan dengan cara menghentikan supplay tegangan bias basis transistor.
Gambar skema di bawah ini menunjukkan contoh penggunaan transistor jenis NPN dan PNP sebagai saklar pada sirkuit relay.
Transistor untuk penguat sinyal
Selain sebagai saklar, transistor dapat digunakan sebagai penguat sinyal. Transistot jenis NPN lebih banyak dipakai pada berbagai desain penguat sinyal, baik penguat sinyal RF maupun audio.
Pada penggunaan transistor untuk penguat sinyal, dapat dilakukan dengan cara membuat transistor beroperasi pada mode aktif. Sehingga transistor memiliki kemampuan untuk meningkatkan sinyal berupa arus maupun tegangan.
Untuk mengoperasikan transistor dalam kondisi aktif, kita harus mengatur pemberian bias tegangan basis transistor kurang dari 0,6V. Pada kondisi ini, transistor beroperasi diantara mode Off dan saturasi.
Perbedaan transistor NPN dan PNP
Tabel berikut ini menjelaskan apa saja perbedaan antara transistor PNP dan NPN :
| Karakteristik | Transistor NPN | Transistor PNP |
|---|---|---|
| Tegangan kolektor | Positif | Negatif |
| Tegangan emitor | Negatif | positif |
| tegangan bias basis | Positif | Negatif |
| Tegangan output kolektor | Negatif | Positif |
| Simbol | Arah panah emitor keluar | Arah panah emitor masuk |
| Susunan material semikonduktor | N – P – N | P – N – P |
