Elektronika Dasar - 4missa.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/56937/Eldas+4.+UJT.pdf · (hukum Ohm) Jika 𝑉 𝑆 terus ...

Elektronika Dasar Missa Lamsani Hal 1

Unjunction Transistor

Elektronika Dasar - 4

Missa Lamsani Hal 2 Elektronika Dasar

SAP

bentuk fisik mosfet

terbentuknya kanal pada mosfet kanal-N

hubungan arus tegangan pada mosfet

analisa dc, daerah operasi mosfet: cutoff,

trioda dan saturasi

Missa Lamsani Hal 3 Elektronika Dasar

FET

Field Effect Transistor

Perbedaan utama antara BJT dan FET adalah

pengontrol kerja dari transistor tsb

BJT dikontrol oleh arus pengontrol

FET dikontrol oleh tegangan pengontrol

Missa Lamsani Hal 4 Elektronika Dasar

BJT vs FET

Pada BJT nilai 𝐼𝐶 bergantung pada nilai dari 𝐼𝐵

Pada FET arus 𝐼𝐷 bergantung pada tegangan

𝑉𝐺𝑆

Missa Lamsani Hal 5 Elektronika Dasar

BJT vs FET

BJT jenisnya :

Transistor pnp

Transistor npn

FET jenisnya :

N-channel

P-channel

Karakteristik FET : impedansi tinggi

Tipe FET :

JFET = Junction Field Effect Transistor

MOSFET = Metal Oxide Semikonduktor Field Effect Transistor

Missa Lamsani Hal 6 Elektronika Dasar

Konstruksi dan Karakteristik JFET

n-channel

N-channel Sebagian besar merupakan material semikonduktor tipe-n yang membentuk channer (saluran) antara material semikonduktor tipe-p Bagian atas material tipe-n dihubungkan melalui ohmic contact ke terminal D (Drain) Bagian bawahnya material tipe-n dihubungkan melalui ohmic contact ke terminal S (Source) Kedua material tipe-p dihubungakn bersama ke terminal G (Gate)

Missa Lamsani Hal 7 Elektronika Dasar

Konstruksi dan Karakteristik JFET

n-channel

𝑉𝐺𝑆 = 0, 𝑉𝐷𝑆 > 0 bernilai positif

Tegangan bernilai positif 𝑉𝐷𝑆

Gate dihubungkan dengan Source, 𝑉𝐺𝑆 = 0

Hasilnya, terminal G dan S bernilai sama

Daerah deplesi pada bagian bawah material tipe-p seperti dalam keadaan tidak terbias

Missa Lamsani Hal 8 Elektronika Dasar

Konstruksi dan Karakteristik JFET

n-channel

𝑉𝐷𝐷 = 𝑉𝐷𝑆 , maka 𝐼𝐷 = 𝐼𝑆

Resistansi pada material tipe-n bervariasi membesar mulai dari atas ke bawah

Jika diberi bias reverse (𝑉𝐷𝑆 ) akan mengakibatkan adanya perbedaan daerah deplesi

Bagian atas akan lebih lebar daripada bagian bawah

Missa Lamsani Hal 9 Elektronika Dasar

Konstruksi dan Karakteristik JFET

n-channel Naiknya nilai 𝑉𝐷𝑆, 𝐼𝐷 akan bergerak naik sampai pada titik saturasi transistor (hukum Ohm)

Jika 𝑉𝐷𝑆 terus dinaikkan, daerah deplesi pada bagian atas kedua tipe-p akan terus membesar hingga akibatnya bersentuhan.

Kondisi ini disebut pinch-off

Nilai tegangan 𝑉𝐷𝑆 yang menyebabkan pinch-off disebut kegagalan pinch-off (𝑉𝑃)

Dalam kondisi pinch-off, 𝐼𝐷 menjadi 𝐼𝐷𝑠𝑎𝑡

= 𝐼𝐷𝑆𝑆

𝐼𝐷𝑆𝑆 merupakan arus drain maksimum untuk JFET dan dicapai pada kondisi 𝑉𝐺𝑆 = 0𝑉 dan 𝑉𝐷𝑆 > 𝑉𝑃

Missa Lamsani Hal 10 Elektronika Dasar

𝑉𝐺𝑆 < 0𝑉

Tegangan antara gate dan source 𝑉𝐺𝑆 adalah tegangan pengontrol 𝐼𝐷 dan 𝑉𝐷𝑆 pada JFET seperti 𝐼𝐵 pada BJT yang mengontrol 𝐼𝐶 dan 𝑉𝐶𝐸 pada JFET n-channel tegangan 𝑉𝐺𝑆 diatur pada nilai yang sangat kecil hingga bernilai negatif Efek dari penerapan bias negative 𝑉𝐺𝑆 adalah terjadinya daerah deplesi seperti ketika 𝑉𝐺𝑆 = 0V, tetapi pada tingkat 𝑉𝐷𝑆 yang lebih rendah, sehingga tingkat saturasi dapat dicapai pada 𝑉𝐷𝑆 yang lebih rendah Keadaan saturasi : 𝑉𝐺𝑆 = - 𝑉𝑃

Missa Lamsani Hal 11 Elektronika Dasar

Voltage Controller Resistor

JFET dapat pula dioperasikan sehingga variable resistor yang

resistansinya dikontrol oleh 𝑉𝐺𝑆.

Resistansi nya adalah :

𝑟𝑑 = 𝑟0

(1−𝑉𝐺𝑆𝑉𝑃

)2

Rd = resistansi pada nilai 𝑉𝐺𝑆 tertentu

𝑟0 = resistansi pada 𝑉𝐺𝑆 = 0V

Missa Lamsani Hal 12 Elektronika Dasar

Piranti p-channel

P-channel JFET

mempunyai

konstruksi dan

karakteristik yang

merupakan

kebalikan dari JFET

tipe n-channel

Missa Lamsani Hal 13 Elektronika Dasar

Simbol

JFET n-channel

JFET p-channel

Missa Lamsani Hal 14 Elektronika Dasar

Kesimpulan :

1

Arus maksimum didefinisikan sehingga 𝐼𝐷𝑆𝑆 ,

terjadi ketika 𝑉𝐺𝑆 = 0V dan 𝑉𝐷𝑆 ≥ 𝑉𝑃

Missa Lamsani Hal 15 Elektronika Dasar

Kesimpulan :

2

Jika 𝑉𝐺𝑆 < titik pinch-off, arus Drain adalah 0A

𝐼𝐷 = 0A

Missa Lamsani Hal 16 Elektronika Dasar

Kesimpulan :

3

Untuk semua level 𝑉𝐺𝑆 antara 0V dan level

pinch-off arus 𝐼𝐷 berkisar antara 𝐼𝐷𝑆𝑆 dan 0V

Missa Lamsani Hal 17 Elektronika Dasar

Karakteristik Transfer

Pada JFET, hubungan antara 𝐼𝐷 dan 𝑉𝐺𝑆 dalam

persamaan shockley

𝐼𝐷 = 𝐼𝐷𝑆𝑆 (1 −𝑉𝐺𝑆

𝑉𝑃)2

Missa Lamsani Hal 18 Elektronika Dasar

Hubungan penting JFET dan BJT

JFET BJT

𝐼𝐷 = 𝐼𝐷𝑆𝑆 (1 −𝑉𝐺𝑆

𝑉𝑃)2 𝐼𝐶 = 𝛽𝐼𝐵

𝐼𝐷 = 𝐼𝑆 𝐼𝐶 = 𝐼𝐸

𝐼𝐺 = 0𝐴 𝑉𝐵𝐸 = 0.7V

Missa Lamsani Hal 19 Elektronika Dasar

Tipe MOSFET Deplesi

Depletion Type MOSFET

2 tipe FET : JFET dan MOSFET

2 tipe MOSFET :

Depletion type MOSFET

Enhancement type MOSFET

Depletion dan Enhancement merupakan dasar

operasi MOSFET

Missa Lamsani Hal 20 Elektronika Dasar

MOSFET Deplesi

Karakteristik MOSFET type

deplesi mirip JFET

Tidak ada koneksi listik

langsung antara terminal Gate

dan channel MOSFET, tetapi

melalui insulating layer 𝑆𝑖𝑂2

Insulating layer mengakibatkan

MOSFET mempunyai

impedansi input yang tinggi

Missa Lamsani Hal 21 Elektronika Dasar

Simbol MOSFET

N-channel depletion

type MOSFET P-channel depletion

type MOSFET

Missa Lamsani Hal 22 Elektronika Dasar

Alhamdulillah….