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 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