FACTS, Teknologi Transmisi Listrik Masa Depan

Pengoperasian sistim jaringan transmisi daya listrik kini telah memasuki era baru. Dalam tahapan baru ini, transmisi daya listrik tidak hanya akan menjadi lebih terjamin dan lebih terkendali dalam pengaturannya, tetapi juga akan menjadi jauh lebih efisien dalam pemanfaatannya. Peningkatan pesat ke arah pemanfaatan sistim jaringan transmisi listrik secara optimal ini dimungkinkan dengan keberadaan dan semakin dewasanya aplikasi teknologi dibidang elektronika daya pada khususnya dan teknologi semikonduktor pada umumnya. Teknologi kendali terbaru untuk transmisi daya listrik ini populer dengan sebutan FACTS singkatan dari Flexible AC Transmission System dan pertama kali dikembangkan oleh Electric Power Research Institute (EPRI) di Palo Alto negara bagian California di Amerika Serikat. Pada awal pengembangannya, teknologi FACTS ditujukan untuk menjawab permasalahan dalam peningkatan kapasitas pengaliran daya listrik pada sistim jaringan transmisi dan juga untuk menyediakan peralatan kendali daya listrik yang terpercaya pada jalur transmisi yang diinginkan.

Pengendalian sistim daya listrik bolak balik (AC) telah dikenal sebagai hal yang kompleks. Ini disebabkan oleh perubahan secara terus menerus antara medan magnit dan medan listrik. Bergeraknya arus listrik pada satu transmisi tidak hanya dipengaruhi oleh keberadaan tahanan tetapi juga dari induktansi dan kapasitansi di sepanjang transmisi tersebut. Kombinasi dari ketiga hal inilah yang dikenal dengan istilah impedansi. Selain daripada itu, pada jaringan transmisi listrik AC, daya listrik mengalir dari ujung transmisi dengan voltase fasa leading ke ujung yang lain yang bervoltase fasa tertinggal (lagging). Besarnya daya listrik yang mengalir pada suatu transmisi akan bertambah dengan semakin besarnya perbedaan sudut fasa antara kedua voltase tersebut. Konsekuensinya, penambahan aliran daya listrik suatu transmisi dengan demikian dapat dilakukan dengan tiga cara: menaikan voltase, menambah selisih sudut antara dua ujung transmisi atau dengan pengurangan impedansi dari transmisi. Teknologi FACTS inilah yang kemudian dikembangkan dengan salah satu tujuan untuk menyediakan peralatan yang fleksible dalam pengaturan atau pengendalian ketiga parameter aliran daya listrik tersebut. Dengan pengaturan dan pengendalian yang fleksibel ini maka harapan untuk memaksimalkan kapasitas transmisi pada tingkat batas panas (thermal rating) akan terwujud. Untuk menyadari pentingnya batas panas ini, sebagai contoh di Amerika Serikat, untuk transmisi daya listrik pada jaringan transmisi 500kV biasanya diberi batas beban (loading limit) sekitar 1000-2000MW untuk pengoperasian yang aman, walaupun batas panas (thermal rating) dari jaringan transmisi itu sendiri bisa mencapai 3000MW.
Selain daripada itu, ada dua hal lain yang juga merupakan permasalahan pada sistim jaringan transmisi listrik bolak balik (AC). Yang pertama adalah keberadaan daya reaktif (reactive power) yang membawa dampak negatif terhadap sistim jaringan transmisi daya listrik. Sebagai contoh, daya reaktif ini dapat mengakibatkan kelebihan beban dan voltage sags pada sistim transmisi. Dengan latar belakang ini pula, maka beberapa alat FACTS dirancang untuk menjawab persoalan daya reaktif ini. Permasalahan transmisi listrik AC berikutnya adalah berhubungan dengan keberadaan sistim listrik AC yang sensitif terhadap hal hal yang dapat mengganggu kestabilan sistim. Sebagai contoh adalah dengan terjadinya subsynchronous resonance (SSR). Pada SSR arus listrik AC yang mengalir pada transmisi mengandung komponen frekuensi rendah yang telah terbukti dapat mengakibatkan kerusakan pada generator misalnya. Ini juga yang menjadi satu alasan dikembangkannya beberapa peralatan FACTS yang dapat difungsikan sebagai pereda (damper) dari komponen frekuensi rendah ini.
FACTS sebagai istilah baru
Pada dasarnya, FACTS adalah kumpulan peralatan yang dibuat dari komponen elektronik solid state untuk pengaturan atau pengendalian transmisi daya listrik secara fleksible. Sampai saat ini telah terdapat sekitar dua belas macam peralatan FACTS yang memiliki fungsi masing masing. Dari jumlah ini, beberapa masih dalam tahap pengembangkan sedangkan beberapa lagi telah dipasang diberbagai lokasi jaringan transimisi di Amerika Serikat dengan hasil yang memuaskan. Pada akhirnya nanti, peralatan FACTS ini diharapkan untuk dapat menggantikan peralatan kendali daya listrik mekanik yang saat ini umum dipasang pada jaringan transmisi listrik seperti misalnya pemutus rangkaian (circuit breakers), perubah tegangan variabel (transformer tap changers), kapasitor muka (shunt capacitor switches) dan lainnya.
FACTS dalam pengembangannya sangat erat sekali hubungannya dengan pengkajian aplikasi Thyristor untuk elektronika daya. Dengan pemanfaatan peralatan kendali elektronika daya tersebut, maka FACTS akan sangat diminati karena menyediakan banyak kelebihan dibandingkan dengan peralatan kendali mekanik. Keuntungan alat kendali elektronik seperti misalnya waktu reaksi yang berkecepatan tinggi dibandingkan dengan waktu reaksi dari peralatan kendali mekanik. Sebagai gambaran, FACTS dapat mengubah arah atau jalur daya listrik dalam waktu kurang dari satu cycle. Dengan kecepatan reaksi yang tinggi ini berarti FACTS dapat juga menyediakan fungsi lainnya yang tidak mungkin didapatkan pada alat kendali mekanik, seperti misalnya fungsi untuk mengatasi gangguan peralihan (transient disturbance) pada jaringan transmisi.
Selain dari itu, peralatan kendali mekanik pada umumnya menjadi aus (wear out) sehingga penggunaannyapun perlu dibatasi. Sebagai contoh, transformer yang dipakai untuk mengkompensasi beban yang berubah (shifting load) biasanya hanya dibatasi kurang dari 12 kali perubahan pada tap nya dan memakan waktu lebih dari satu menit (banyak cycle) untuk setiap perubahan. Dilain pihak, FACTS mampu melakukan fungsi yang sama dengan kecepatan 2 kali perubahan dalam satu cycle.
FACTS dapat memanfaatkan jaringan transmisi daya listrik secara fleksibel pada tingkat yang dekat dengan batas panas (thermal limit) transmisi secara aman dengan menghindari kemungkinan terjadinya kelebihan beban (overloading). Hal ini sangat penting karena akan menambah kapasitas penyediaan daya listrik pada jaringan transmisi yang sama. Dengan demikian, FACTS akan menghemat banyak biaya untuk penambahan penyediaan daya listrik karena menghindari pembangunan jaringan transmisi baru. Keuntungan ekonomi lain dari pengoperasikan jaringan transmisi pada batas panas ini adalah dengan dapat diturunkannya generation reserve margin yang biasanya disediakan untuk keperluan cadangan (backup). Dengan peralatan FACTS, generation reserve margin dapat dikurangi dari 18% menjadi kurang dari 15%. Selisih dari penurunan tersebut tentunya berarti peningkatan efisiensi penggunaan daya listrik yang disediakan oleh generator dan secara bersamaan akan berarti pula penambahan penyediaan kebutuhan daya listrik.

diambil dari berbagai sumber.

Dioda Cahaya/LED

di posting yang sebelumnya saya sudah menerangkan tentang dioda.sekarang saya akan memperinci salah satu jenis dioda yaitu dioda cahaya/LED.

Dioda cahaya

LED

Dioda cahaya atau lebih dikenal dengan sebutan LED (light-emitting diode) adalah suatu semikonduktoryang memancarkan cahaya monokromatik yang tidak koheren ketika diberi tegangan maju.

Gejala ini termasuk bentuk elektroluminesensi. Warna yang dihasilkan bergantung pada bahan semikonduktor yang dipakai, dan bisa juga ultraviolet dekat atau inframerah dekat.

perbedaan positif dan negatifnya terletak pada panjang kawat kaki dioda tersebut.Kaki yang panjang menunjukkan positif sedangkan yang pendek menunjukkan negatif.

Teknologi LED

Fungsi fisikal

Sebuah LED adalah sejenis dioda semikonduktor istimewa. Seperti sebuah dioda normal, LED terdiri dari sebuah chip bahan semikonduktor yang diisi penuh, atau di-dop, dengan ketidakmurnian untuk menciptakan sebuah struktur yang disebut p-n junction. Pembawa-muatan -elektron dan lubang mengalir ke junction dari elektroda dengan voltase berbeda. Ketika elektron bertemu dengan lubang, dia jatuh ke tingkat energi yang lebih rendah, dan melepas energi dalam bentuk photon.

Emisi cahaya

Panjang gelombang dari cahaya yang dipancarkan, dan oleh karena itu warnanya, tergantung dari selisih pita energi dari bahan yang membentuk p-n junction. Sebuah dioda normal, biasanya terbuat dari silikon atau germanium, memancarkan cahaya tampak inframerah dekat, tetapi bahan yang digunakan untuk sebuah LED memiliki selisih pita energi antara cahaya inframerah dekat, tampak, dan ultraungu dekat.

Polarisasi

Tak seperti lampu pijar dan neon, LED mempunyai kecenderungan polarisasi. Chip LED mempunyaikutub positif dan negatif (p-n) dan hanya akan menyala bila diberikan arus maju. Ini dikarenakan LED terbuat dari bahan semikonduktor yang hanya akan mengizinkan arus listrik mengalir ke satu arah dan tidak ke arah sebaliknya. Bila LED diberikan arus terbalik, hanya akan ada sedikit arus yang melewati chip LED. Ini menyebabkan chip LED tidak akan mengeluarkan emisi cahaya.

Chip LED pada umumnya mempunyai tegangan rusak yang relatif rendah. Bila diberikan tegangan beberapa volt ke arah terbalik, biasanya sifat isolator searah LED akan jebol menyebabkan arus dapat mengalir ke arah sebaliknya

LED dalam aplikasi sebagai alat penerangan lampu langit-langit

Tegangan maju

Karakteristik chip LED pada umumnya adalah sama dengan karakteristik dioda yang hanya memerlukan tegangan tertentu untuk dapat beroperasi. Namun bila diberikan tegangan yang terlalu besar, LED akan rusak walaupun tegangan yang diberikan adalah tegangan maju.

Tegangan yang diperlukan sebuah dioda untuk dapat beroperasi adalah tegangan maju (Vf).

Sirkuit LED

Sirkuit LED dapat didesain dengan cara menyusun LED dalam posisi seri maupun paralel. Bila disusun secara seri, maka yang perlu diperhatikan adalah jumlah tegangan yang diperlukan seluruh LED dalam rangkaian tadi. Namun bila LED diletakkan dalam keadaan paralel, maka yang perlu diperhatikan menjadi jumlah arus yang diperlukan seluruh LED dalam rangkaian ini.

Menyusun LED dalam rangkaian seri akan lebih sulit karena tiap LED mempunyai tegangan maju (Vf) yang berbeda. Perbedaan ini akan menyebabkan bila jumlah tegangan yang diberikan oleh sumber daya listrik tidak cukup untuk membangkitkan chip LED, maka beberapa LED akan tidak menyala. Sebaliknya, bila tegangan yang diberikan terlalu besar akan berakibat kerusakan pada LED yang mempunyai tegangan maju relatif rendah.

Pada umumnya, LED yang ingin disusun secara seri harus mempunyai tegangan maju yang sama atau paling tidak tak berbeda jauh supaya rangkaian LED ini dapat bekerja secara baik.

Substrat LED

Pengembangan LED dimulai dengan alat inframerah dan merah dibuat dengan gallium arsenide. Perkembagan dalam ilmu material telah memungkinkan produksi alat dengan panjang gelombang yang lebih pendek, menghasilkan cahaya dengan warna bervariasi.

LED konvensional terbuat dari mineral inorganik yang bervariasi, menghasilkan warna sebagai berikut:

aluminium gallium arsenide (AlGaAs) - merah dan inframerah

gallium aluminium phosphide - hijau

gallium arsenide/phosphide (GaAsP) - merah, oranye-merah, oranye, dan kuning

gallium nitride (GaN) - hijau, hijau murni (atau hijau emerald), dan biru

gallium phosphide (GaP) - merah, kuning, dan hijau

zinc selenide (ZnSe) - biru

indium gallium nitride (InGaN) - hijau kebiruan dan biru

indium gallium aluminium phosphide - oranye-merah, oranye, kuning, dan hijau

silicon carbide (SiC) - biru

diamond (C) - ultraviolet

silicon (Si) - biru (dalam pengembangan)

sapphire (Al₂O₃) - biru

LED biru dan putih

Sebuah GaN LED ultraviolet

LED biru pertama yang dapat mencapai keterangan komersial menggunakan substrat galium nitrida yang ditemukan oleh Shuji Nakamura tahun 1993 sewaktu berkarir di Nichia Corporation diJepang. LED ini kemudian populer di penghujung tahun 90-an. LED biru ini dapat dikombinasikan ke LED merah dan hijau yang telah ada sebelumnya untuk menciptakan cahaya putih.

LED dengan cahaya putih sekarang ini mayoritas dibuat dengan cara melapisi substrat galium nitrida (GaN) dengan fosfor kuning. Karena warna kuning merangsang penerima warna merah dan hijau di mata manusia, kombinasi antara warna kuning dari fosfor dan warna biru dari substrat akan memberikan kesan warna putih bagi mata manusia.

LED putih juga dapat dibuat dengan cara melapisi fosfor biru, merah dan hijau di substrat ultraviolet dekat yang lebih kurang sama dengan cara kerja lampu fluoresen.

Metode terbaru untuk menciptakan cahaya putih dari LED adalah dengan tidak menggunakan fosfor sama sekali melainkan menggunakan substrat seng selenida yang dapat memancarkan cahaya biru dari area aktif dan cahaya kuning dari substrat itu sendiri.

Produsen terkemuka

Cree

Philips Lumileds

Avago

Nichia

Osram

Seoul Semiconductor

sumber wikipedia dengan sedikit penyesuaian dan pengubahan.

Komponen elektronik

Beberapa komponen elektronika dari sekian banyak yang telah tercipta karena adanya teknologi yang lebih maju

Komponen Elektronika biasanya sebuah alat berupa benda yang menjadi bagian pendukung suatu rangkaian elektronik yang dapat bekerja sesuai dengan kegunaannya. Mulai dari yang menempel langsung pada papan rangkaian baik berupa PCB, CCB, Protoboard maupun Veroboard dengan cara disolder atau tidak menempel langsung pada papan rangkaian (dengan alat penghubung lain, misalnya kabel).

Komponen elektronika ini terdiri dari satu atau lebih bahan elektronika, yang terdiri dari satu atau beberapa unsur materi dan jika disatukan, dipanaskan, ditempelkan dan sebagainya akan menghasilkan suatu efek yang dapat menghasilkan suhu atau panas, menangkap atau menggetarkan materi, merubah arus, tegangan, daya listrik dan lainnya.

Pencampuran bahan dasar

Agar semakin baik, bahan-bahan elektronika tersebut juga harus semakin memiliki kesempurnaan dalam mengolah atau mencampurkannya. Namun ada beberapa bahan elektronika yang jika dicampur tidak terbaur dengan sempurna, karena disebabkan kedua bahan tersebut mempunyai perbedaan senyawa atau materi.

Sedangkan para ilmuwan mengetahui bahwa jika bahan-bahan tersebut dapat tercampur atau dikombinasikan dengan lebih baik maka akan menghasilkan bahan-bahan elektronika baru yang lebih akurat, lebih baik serta lebih kecil ukurannya sehingga memenuhi karateristikkomponen elektronika untuk masa depan yang lebih canggih. Misalnya dengan campuran yang sedikit saja sesama bahan-bahan dasar tersebut, sudah dapat bekerja dan memiliki kemampuan yang lebih baik daripada komponen-komponen sebelumnya. Sehingga bahan-bahan dasar tersebut dapat digabungkan terus-menerus antara bahan yang satu dengan bahan lainnya namun tetap mengacu kepada ukuran yang lebih kecil seperti yang diinginkan para ilmuwan elektronika pada abad ini.

Teknologi ruang angkasa

Namun untuk mencampurkan bahan-bahan dasar elektronika tadi secara lebih baik agar dapat menghasilkan komponen yang lebih canggih kemampuannya sangatlah sulit, inilah yang menjadi sebuah tantangan untuk ilmuwan ahli fisika dan kimia dewasa ini. Para ilmuwan mengetahui bahwa gaya gravitasi adalah salah satu faktor penghalang materi, atom ataupun molekul tersebut untuk menyatu. Maka para ilmuwan pada zaman modern ini mulai memandang ke angkasa dan melirik pada pesawat luar angkasa.

Akhirnya, zaman ruang angkasa dimulai, teknologi elektronika dewasa ini telah memerlukan pesawat ulang alik. Dengan pesawat itu pula dapat mengantarkan para astronot menuju stasiun luar angkasa selain itu disana mereka juga dapat bekerja lebih leluasa. Dengan keadaan tanpa bobot atau tanpa grafitasi itulah ternyata bahan-bahan elektronika semakin mudah untuk dicampur dengan hasil yang lebih sempurna. Dewasa ini banyak ditemukan bahan-bahan elektronika yang pada saat tidak ada gravitasi di ruang angkasa dapat tercampur dengan lebih baik dan lebih mudah, tidak seperti pada saat di bumi. Setelah tercampur lalu bahan-bahan tersebut dibawa kembali ke Bumi untuk kemudian diproses lebih lanjut.

Maka dengan semakin majunya perkembangan teknologi dari tahun ke tahun bahkan dari hari ke hari, komponen elektronika tersebut juga menjadi semakin canggih dibanding hasil buatan sebelumnya dan tetap mengusahakan ukuran yang semakin kecil baik dari segi bentuk maupun fisiknya serta mulai merambah pula kepada teknologi nano (nano technology).

Daftar komponen elektronik

Sejalan dengan kemajuan teknologi itulah maka komponen-komponen elektronika tersebut juga akan semakin banyak ragam jenisnya mulai dari bentuk fisik, turunan jenis dan karateristiknya.

ini daftar komponen elektronik yg sudah dikamuskan.klik disini.

Transistor

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.

Transistor through-hole (dibandingkan dengan pita ukur sentimeter)

Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal. Tegangan atau arus yang dipasang di satu terminalnya mengatur arus yang lebih besar yang melalui 2 terminal lainnya. Transistor adalah komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil, dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori, dan komponen-komponen lainnya.

Cara kerja semikonduktor

Pada dasarnya, transistor dan tabung vakum memiliki fungsi yang serupa; keduanya mengatur jumlah aliran arus listrik.

Untuk mengerti cara kerja semikonduktor, misalkan sebuah gelas berisi air murni. Jika sepasang konduktor dimasukan kedalamnya, dan diberikan tegangan DC tepat dibawah tegangan elektrolisis (sebelum air berubah menjadi Hidrogen dan Oksigen), tidak akan ada arus mengalir karena air tidak memiliki pembawa muatan (charge carriers). Sehingga, air murni dianggap sebagai isolator. Jika sedikit garam dapur dimasukan ke dalamnya, konduksi arus akan mulai mengalir, karena sejumlah pembawa muatan bebas (mobile carriers, ion) terbentuk. Menaikan konsentrasi garam akan meningkatkan konduksi, namun tidak banyak. Garam dapur sendiri adalah non-konduktor (isolator), karena pembawa muatanya tidak bebas.

Silikon murni sendiri adalah sebuah isolator, namun jika sedikit pencemar ditambahkan, seperti Arsenik, dengan sebuah proses yang dinamakan doping, dalam jumlah yang cukup kecil sehingga tidak mengacaukan tata letak kristal silikon, Arsenik akan memberikan elektron bebas dan hasilnya memungkinkan terjadinya konduksi arus listrik. Ini karena Arsenik memiliki 5 atom di orbit terluarnya, sedangkan Silikon hanya 4. Konduksi terjadi karena pembawa muatan bebas telah ditambahkan (oleh kelebihan elektron dari Arsenik). Dalam kasus ini, sebuah Silikon tipe-n (n untuk negatif, karena pembawa muatannya adalah elektron yang bermuatan negatif) telah terbentuk.

Selain dari itu, silikon dapat dicampur dengan Boron untuk membuat semikonduktor tipe-p. Karena Boron hanya memiliki 3 elektron di orbit paling luarnya, pembawa muatan yang baru, dinamakan "lubang" (hole, pembawa muatan positif), akan terbentuk di dalam tata letak kristal silikon.

Dalam tabung hampa, pembawa muatan (elektron) akan dipancarkan oleh emisi thermionic dari sebuah katode yang dipanaskan oleh kawat filamen. Karena itu, tabung hampa tidak bisa membuat pembawa muatan positif (hole).

Dapat disimak bahwa pembawa muatan yang bermuatan sama akan saling tolak menolak, sehingga tanpa adanya gaya yang lain, pembawa-pembawa muatan ini akan terdistribusi secara merata di dalam materi semikonduktor. Namun di dalam sebuah transistor bipolar (atau diode junction) dimana sebuah semikonduktor tipe-p dan sebuah semikonduktor tipe-n dibuat dalam satu keping silikon, pembawa-pembawa muatan ini cenderung berpindah ke arah sambungan P-N tersebut (perbatasan antara semikonduktor tipe-p dan tipe-n), karena tertarik oleh muatan yang berlawanan dari seberangnya.

Kenaikan dari jumlah pencemar (doping level) akan meningkatkan konduktivitas dari materi semikonduktor, asalkan tata-letak kristal silikon tetap dipertahankan. Dalam sebuah transistor bipolar, daerah terminal emiter memiliki jumlah doping yang lebih besar dibandingkan dengan terminal basis. Rasio perbandingan antara doping emiter dan basis adalah satu dari banyak faktor yang menentukan sifat penguatan arus (current gain) dari transistor tersebut.

Jumlah doping yang diperlukan sebuah semikonduktor adalah sangat kecil, dalam ukuran satu berbanding seratus juta, dan ini menjadi kunci dalam keberhasilan semikonduktor. Dalam sebuah metal, populasi pembawa muatan adalah sangat tinggi; satu pembawa muatan untuk setiap atom. Dalam metal, untuk mengubah metal menjadi isolator, pembawa muatan harus disapu dengan memasang suatu beda tegangan. Dalam metal, tegangan ini sangat tinggi, jauh lebih tinggi dari yang mampu menghancurkannya. Namun, dalam sebuah semikonduktor hanya ada satu pembawa muatan dalam beberapa juta atom. Jumlah tegangan yang diperlukan untuk menyapu pembawa muatan dalam sejumlah besar semikonduktor dapat dicapai dengan mudah. Dengan kata lain, listrik di dalam metal adalah inkompresible (tidak bisa dimampatkan), seperti fluida. Sedangkan dalam semikonduktor, listrik bersifat seperti gas yang bisa dimampatkan. Semikonduktor dengan doping dapat dirubah menjadi isolator, sedangkan metal tidak.

Gambaran di atas menjelaskan konduksi disebabkan oleh pembawa muatan, yaitu elektron atau lubang, namun dasarnya transistor bipolar adalah aksi kegiatan dari pembawa muatan tersebut untuk menyebrangi daerah depletion zone. Depletion zone ini terbentuk karena transistor tersebut diberikan tegangan bias terbalik, oleh tegangan yang diberikan di antara basis dan emiter. Walau transistor terlihat seperti dibentuk oleh dua diode yang disambungkan, sebuah transistor sendiri tidak bisa dibuat dengan menyambungkan dua diode. Untuk membuat transistor, bagian-bagiannya harus dibuat dari sepotong kristal silikon, dengan sebuah daerah basis yang sangat tipis.

Cara kerja transistor

Dari banyak tipe-tipe transistor modern, pada awalnya ada dua tipe dasar transistor, bipolar junction transistor (BJT atau transistor bipolar) dan field-effect transistor (FET), yang masing-masing bekerja secara berbeda.

Transistor bipolar dinamakan demikian karena kanal konduksi utamanya menggunakan dua polaritas pembawa muatan: elektron dan lubang, untuk membawa arus listrik. Dalam BJT, arus listrik utama harus melewati satu daerah/lapisan pembatas dinamakan depletion zone, dan ketebalan lapisan ini dapat diatur dengan kecepatan tinggi dengan tujuan untuk mengatur aliran arus utama tersebut.

FET (juga dinamakan transistor unipolar) hanya menggunakan satu jenis pembawa muatan (elektron atau hole, tergantung dari tipe FET). Dalam FET, arus listrik utama mengalir dalam satu kanal konduksi sempit dengan depletion zone di kedua sisinya (dibandingkan dengan transistor bipolar dimana daerah Basis memotong arah arus listrik utama). Dan ketebalan dari daerah perbatasan ini dapat dirubah dengan perubahan tegangan yang diberikan, untuk mengubah ketebalan kanal konduksi tersebut. Lihat artikel untuk masing-masing tipe untuk penjelasan yang lebih lanjut.

Jenis-jenis transistor

	PNP		P-channel
	NPN		N-channel
BJT		JFET

Simbol Transistor dari Berbagai Tipe

Secara umum, transistor dapat dibeda-bedakan berdasarkan banyak kategori:

• Materi semikonduktor: Germanium, Silikon, Gallium Arsenide
• Kemasan fisik: Through Hole Metal, Through Hole Plastic, Surface Mount, IC, dan lain-lain
• Tipe: UJT, BJT, JFET, IGFET (MOSFET), IGBT, HBT, MISFET, VMOSFET, MESFET, HEMT, SCR serta pengembangan dari transistor yaitu IC (Integrated Circuit) dan lain-lain.
• Polaritas: NPN atau N-channel, PNP atau P-channel
• Maximum kapasitas daya: Low Power, Medium Power, High Power
• Maximum frekwensi kerja: Low, Medium, atau High Frequency, RF transistor, Microwave, dan lain-lain
• Aplikasi: Amplifier, Saklar, General Purpose, Audio, Tegangan Tinggi, dan lain-lain

BJT

BJT (Bipolar Junction Transistor) adalah salah satu dari dua jenis transistor. Cara kerja BJT dapat dibayangkan sebagai dua dioda yang terminal positif atau negatifnya berdempet, sehingga ada tiga terminal. Ketiga terminal tersebut adalah emiter (E), kolektor (C), dan basis (B).

Perubahan arus listrik dalam jumlah kecil pada terminal basis dapat menghasilkan perubahan arus listrik dalam jumlah besar pada terminal kolektor. Prinsip inilah yang mendasari penggunaan transistor sebagai penguat elektronik. Rasio antara arus pada koletor dengan arus pada basis biasanya dilambangkan dengan β atau h_FE. β biasanya berkisar sekitar 100 untuk transistor-transisor BJT.

FET

FET dibagi menjadi dua keluarga: Junction FET (JFET) dan Insulated Gate FET (IGFET) atau juga dikenal sebagai Metal Oxide Silicon (atau Semiconductor) FET (MOSFET). Berbeda dengan IGFET, terminal gate dalam JFET membentuk sebuah dioda dengan kanal (materi semikonduktor antara Source dan Drain). Secara fungsinya, ini membuat N-channel JFET menjadi sebuah versi solid-state dari tabung vakum, yang juga membentuk sebuah dioda antara antara grid dan katode. Dan juga, keduanya (JFET dan tabung vakum) bekerja di "depletion mode", keduanya memiliki impedansi input tinggi, dan keduanya menghantarkan arus listrik dibawah kontrol tegangan input.

FET lebih jauh lagi dibagi menjadi tipe enhancement mode dan depletion mode. Mode menandakan polaritas dari tegangan gate dibandingkan dengan source saat FET menghantarkan listrik. Jika kita ambil N-channel FET sebagai contoh: dalam depletion mode, gate adalah negatif dibandingkan dengan source, sedangkan dalam enhancement mode, gate adalah positif. Untuk kedua mode, jika tegangan gate dibuat lebih positif, aliran arus di antara source dan drain akan meningkat. Untuk P-channel FET, polaritas-polaritas semua dibalik. Sebagian besar IGFET adalah tipe enhancement mode, dan hampir semua JFET adalah tipe depletion mode.

sumber wikipedia