Transistor sebagai Saklar

Selain bekerja sebagai penguat, transistor juga dapat bekerja sebagai saklar.
Transistor memiliki tiga daerah yang dapat dilihat pada gambar berikut ini :

Bagian-bagian Transistor

Jika sebuah transistor digunakan sebagai saklar, maka transistor tersebut hanya dioperasikan pada salah satu dari dua kondisi (mode) yaitu kondisi saturasi (jenuh) dimana transistor seperti saklar tertutup atau kondisi cut off (tersumbat) dimana transistor sebagai yang terbuka. Sedangkan jika transistor bekerja pada on atau off, maka transistor akan bekerja sebagai penguat yaitu jika Vbe transistor lebih besar 0,5 volt dan lebih kecil dari 0,8 volt.

Ketika transistor berada dalam kondisi saturasi, maka:
1. Arus pada kolektor maksimum, Ic = Ic (sat).
2. Tegangan pada terminal kolektor emitter, Vce = 0 volt
3. Tegangan pada beban yang dihubungkan seri dengan terminal kolektor = Vce.

Sedangkan transistor dalam keadaan cut off, maka:
1. Tidak ada arus yang mengalir dikolektor Ic = 0 volt.
2. Tegangan pada terminal kolektor emitter dengan Vce, yaitu Vce = Vce.
3. Tegangan pada beban dihubungkan seri pada kaki kolektor adalah nol.
Dalam merancang rangkaian transistor sebagai saklar maka agar saklar dapat
menutup, harga lb > lb (sat) untuk menjamin dapat mencapai saturasi penuh.

Sebuah saklar ideal harus mempunyai karakteristik pada keadaan “off” ia tidak dapat dilalui arus sama sekali dan pada keadaan “on” ia tidak mempunyai tegangan drop. Komponen transistor dapat berfungsi sebagai saklar, walaupun bukan sebagai saklar ideal. Untuk dapat berfungsi sebagai switch, maka titik kerja transistor harus dapat berpindah-pindah dari daerah saturasi (saklar dalam keadaan “on”) ke daerah cut-off (saklar dalam keadaan “off”). Untuk jelasnya lihat gambar di bawah ini.

Kurva Daerah Kerja Transistor

Selain BJT (Bipolar Junction Transistor), MOSFET(MOS Field-Effect Transistors) juga dapat berfungsi sebagai saklar. Dibandingkan dengan BJT,
sifat saklar dari MOSFET juga lebih unggul karena membutuhkan arus yang sangat kecil untuk operasinya.

Ada dua tipe MOSFET menurut tegangan kerjanya yaitu n-Channel MOSFET (n-MOS) dan p-Channel MOSFET (p-MOS). Dimana n-MOS bekerja dengan memberikan tegangan positif pada gate, dan sebaliknya, p-MOS bekerja dengan memberikan tegangan negatif di gate. n-MOS berlaku sebagai saklar dengan membuatnya bekerja di sekitar daerah saturasinya.

Rangkaian dan daerah kerja n-MOS

Dan jika n-MOS dan p-MOS digabungkan, akan dihasilkan devais CMOS (Complementary MOS) yang rangkaian gabungan dan daerah kerjanya dapat dilihat pada gambar di bawah ini. Dan untuk devais CMOS ini, untuk membuatnya bekerja sebagai saklar, kita harus mengubah-ubah daerah kerjanya antara cut-off dan saturasi.

Demikianlah pembahasan tentang transistor sebagai saklar, semoga dengan membaca artikel ini membuat Anda bisa memahami fungsi-fungsi dari sebuah transistor.