Transistor adalah alat yang digunakan untuk mengatur aliran arus dan tegangan dalam suatu rangkaian. Ini bertindak sebagai sakelar atau gerbang untuk sinyal elektronik. Transistor terdiri dari tiga lapisan bahan semikonduktor seperti silikon atau germanium dari tiga terminal. Ketika arus atau tegangan diterapkan ke satu pasang terminal transistor, ia mengontrol arus melalui pasangan terminal lainnya. Transistor adalah unit dasar dalam sebuah IC.
Transistor NPN
UNTUK Transistor Persimpangan Bipolar (BJT) adalah jenis transistor yang menggunakan elektron dan pembawa muatan lubang sedangkan Transistor Efek Medan (FET) hanya menggunakan satu jenis pembawa muatan. BJT menggunakan dua persimpangan yang dibentuk antara semikonduktor tipe-p dan tipe-n untuk operasinya. Ini tersedia di Jenis NPN dan PNP . BJT digunakan sebagai penguat dan sakelar di sirkuit elektronik.
Transistor NPN dan PNP
Apa itu Transistor Avalanche?
Sebuah Transistor Avalanche adalah transistor pertemuan bipolar . Ini beroperasi di wilayah karakteristik arus kolektor atau tegangan kolektor-ke-emitor di luar tegangan tembus kolektor-ke-emitor, yang disebut kawasan kerusakan longsoran. Wilayah ini dicirikan oleh fenomena longsoran salju.
Kerusakan Longsor
Ketika semikonduktor tipe-p dan tipe-n bersentuhan, daerah penipisan terbentuk di sekitar persimpangan p-n. Lebar daerah deplesi berkurang dengan kenaikan tegangan bias penerusan, sedangkan daerah penipisan bertambah pada kondisi bias balik. Gambar di bawah ini menunjukkan karakteristik I-V dari a p-n junction dalam kondisi bias forwarding dan reverse bias .
Kerusakan Longsor
Di sini gambar menunjukkan bahwa arus melalui semikonduktor meningkat dengan peningkatan level tegangan dalam bias penerusan. Selanjutnya, ada arus minimum tertentu yang mengalir melalui sambungan p-n di bawah bias balik. Arus ini disebut arus saturasi balik (Is).
Pada tahap awal arus saturasi balik Is tidak tergantung pada tegangan yang diberikan, tetapi pada saat mencapai titik tertentu, persimpangan akan rusak yang menyebabkan aliran arus balik yang deras melalui perangkat. Ini karena ketika tegangan balik meningkatkan energi kinetik pembawa muatan minoritas juga meningkat. Elektron yang bergerak cepat ini bertabrakan dengan atom lain untuk melepaskan lebih banyak elektron darinya.
Elektron yang dilepaskan lebih lanjut melepaskan lebih banyak elektron dari atom dengan memutuskan ikatan kovalen. Proses ini dikenal sebagai perkalian pembawa dan ini menyebabkan peningkatan yang cukup besar dalam aliran arus melalui sambungan p-n. Fenomena ini disebut kerusakan Avalanche dan tegangan ini disebut tegangan rusaknya Avalanche (VBR).
Kerusakan longsor terjadi di persimpangan p-n yang dikotori ringan saat tegangan balik meningkat melebihi 5V. Selanjutnya, sulit untuk mengontrol fenomena ini karena jumlah pembawa muatan yang dihasilkan tidak dapat dikendalikan secara langsung. Selain itu, tegangan breakdown avalanche memiliki koefisien temperatur positif yang berarti tegangan breakdown avalanche meningkat seiring dengan kenaikan suhu junction.
Generator Pulsa Transistor Avalanche
Generator pulsa mampu menghasilkan pulsa sekitar 300ps waktu naik. Oleh karena itu, sangat membantu dalam mengukur bandwidth dan juga digunakan dalam proyek-proyek yang membutuhkan pulsa dengan waktu naik yang cepat. Generator pulsa dapat digunakan untuk menghitung bandwidth osiloskop. Keuntungan dari generator pulsa transistor avalanche adalah cara yang jauh lebih murah daripada menggunakan metode 3D yang membutuhkan generator fungsi frekuensi tinggi.
Generator Pulsa Transistor Avalanche
Rangkaian diatas merupakan skema pembangkit pulsa transistor avalanche. Ini adalah rangkaian sensitif dan frekuensi tinggi dengan chip LT1073 dan transistor 2N2369. Sirkuit ini memanfaatkan properti kerusakan transistor.
Keripik biasa seperti 555 jam chip atau gerbang logika tidak dapat menghasilkan pulsa dengan waktu yang meningkat pesat. Tetapi transistor longsoran membantu menghasilkan pulsa seperti itu. Transistor avalanche membutuhkan konverter 90V yang didukung oleh sirkuit LT1073. 90V diumpankan ke resistor 1M yang menghubungkan transistor 2N2369.
Berbasis transistor dihubungkan dengan resistor 10K, sehingga 90V tidak dapat melewatinya secara langsung. Arus tersebut kemudian disimpan dalam kapasitor 2pf. Transistor memiliki tegangan tembus 40V saat diumpankan dengan 90V DC. Oleh karena itu transistor akan rusak dan arus dari kapasitor akan mengalir ke basis-kolektor. Ini menciptakan denyut dengan waktu naik yang sangat cepat. Ini tidak berlangsung lama. Transistor pulih dengan sangat cepat dan menjadi non-konduktif. Kapasitor akan membangun muatan lagi, dan siklus berulang.
Multivibrator Monostabil
UNTUK multivibrator monostabil memiliki satu kondisi stabil dan kuasi-stabil. Ketika pemicu eksternal diterapkan ke sirkuit, multivibrator akan melompat dari keadaan stabil ke keadaan semu. Setelah jangka waktu tertentu, ini akan secara otomatis diatur kembali ke keadaan stabil tanpa pemicu eksternal. Jangka waktu yang diperlukan untuk kembali ke kondisi stabil tergantung pada elemen pasif seperti resistor dan kapasitor yang digunakan di rangkaian.
Multivibrator Monostabil
Operasi Sirkuit
Ketika tidak ada pemicu eksternal ke rangkaian, satu transistor Q2 akan berada dalam keadaan jenuh dan transistor Q1 lainnya akan dalam keadaan cutoff. Q1 ditempatkan pada potensi negatif sampai pemicu eksternal beroperasi. Setelah pemicu eksternal ke input diumpankan, Q1 akan menyala dan ketika Q1 mencapai saturasi, kapasitor yang terhubung ke kolektor Q1 dan basis Q2 akan membuat transistor Q2 mati. Ini adalah keadaan mematikan transistor Q2 disebut astable atau quasi-state.
Ketika kapasitor mengisi daya dari Vcc, Q2 akan menyala kembali, dan secara otomatis Q1 dimatikan. Jadi, waktu yang dibutuhkan oleh kapasitor untuk mengisi daya melalui resistor berbanding lurus dengan keadaan multivibrator astabil ketika pemicu eksternal diterapkan.
Karakteristik Transistor Avalanche
Transistor longsoran memiliki karakteristik kerusakan saat dioperasikan dalam bias balik, hal ini membantu dalam peralihan antar rangkaian.
Aplikasi Transistor Avalanche
- Transistor longsoran digunakan sebagai sakelar, penguat linier pada rangkaian elektronik.
- Aplikasi utama transistor longsoran adalah untuk menghasilkan pulsa dengan waktu naik yang sangat cepat, yang digunakan untuk menghasilkan pulsa sampling dalam osiloskop sampling komersial.
- Salah satu kemungkinan yang menarik adalah aplikasi sebagai penguat kelas C. . Ini melibatkan pengalihan operasi transistor longsoran dan harus memanfaatkan rentang tegangan kolektor penuh daripada hanya sebagian kecil.
Jadi, ini semua tentang karakteristik transistor Avalanche dan aplikasinya. Kami berharap Anda mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang konsep ini. Selanjutnya, keraguan mengenai konsep ini atau untuk diterapkan proyek elektronik tolong, berikan saran berharga Anda dengan berkomentar di bagian komentar di bawah. Ini pertanyaan untukmu, Apa itu Transistor Avalanche?
