Karakteristik Transistor PNP
Transistor PNP adalah kebalikan dengan perangkat Transistor NPN yang sudah kita lihat dalam tutorial sebelumnya. Pada dasarnya, dalam konstruksi transistor jenis ini, dua Dioda dibalik sehubungan dengan tipe NPN yang memberikan tipe konfigurasi Positive-Negative-Positive, dengan panah yang juga mendefinisikan terminal Emitter kali ini yang menunjuk ke dalam simbol transistor..
Juga, semua polaritas untuk transistor PNP dibalik yang berarti bahwa arus "tenggelam/sink" ke dalam Base sebagai lawan dari transistor NPN yang arus sumber "source" melalui Basenya. Perbedaan utama antara kedua jenis transistor ini adalah bahwa lubang/holes adalah pembawa yang lebih penting untuk transistor PNP, sedangkan elektron adalah pembawa penting untuk transistor NPN.
Kemudian, transistor PNP menggunakan arus Base kecil dan tegangan Base negatif untuk mengontrol arus Emitter-Collector yang jauh lebih besar. Dengan kata lain untuk transistor PNP, Emitter lebih positif terhadap Base dan juga terhadap Collector.
Kontruksi "transistor PNP" terdiri dari dua bahan semikonduktor tipe-P di kedua sisi bahan tipe-N seperti yang ditunjukkan di bawah ini.
(Catatan: Panah mendefinisikan Emitter dan aliran arus konvensional, "in" untuk transistor PNP.)
Konstruksi dan tegangan terminal untuk transistor NPN ditunjukkan di atas. Transistor PNP memiliki karakteristik yang sangat mirip dengan Transistor NPN bipolar, kecuali bahwa polaritas (atau biasing) dari arah arus dan tegangan dibalik untuk salah satu dari tiga kemungkinan konfigurasi melihat di tutorial pertama, Common Base, Common Emitter dan Common Collector.
Tegangan antara Base dan Emitter ( VBE ), sekarang negatif di Base dan positif di Emitter karena untuk transistor PNP, terminal Base selalu bias negatif sehubungan dengan Emitter. Juga tegangan supply Emitter positif terhadap Collector ( VCE ). Jadi untuk transistor PNP untuk menjalankan Emitter selalu lebih positif terhadap Base dan Collector.
Sumber tegangan terhubung ke transistor PNP seperti yang ditunjukkan. Kali ini Emitter terhubung ke tegangan supply VCC dengan resistor beban, RL yang membatasi arus maksimum yang mengalir melalui perangkat yang terhubung ke terminal Collector. Tegangan Base VB yang bias negatif sehubungan dengan Emitter dan terhubung ke Base resistor RB, yang lagi digunakan untuk membatasi Base arus maksimum.
Untuk membuat arus Base mengalir pada transistor PNP, Base harus menjadi lebih negatif daripada Emitter (arus juga harus meninggalkan Base) sekitar 0.7 volt untuk sebuah perangkat silikon atau 0.3 volt untuk sebuah perangkat germanium dengan rumus yang digunakan untuk menghitung resistor Base, arus Base atau arus Collector sama dengan yang digunakan untuk transistor NPN yang setara dan diberikan sebagai.
Kita dapat melihat bahwa perbedaan mendasar antara Transistor NPN dan Transistor PNP adalah bias yang tepat pada persimpangan transistor karena arah arus dan polaritas tegangan selalu berseberangan satu sama lain. Jadi untuk rangkaian di atas: Ic = Ie - Ib sebagai arus harus meninggalkan Base.
Secara Base, transistor PNP dapat menggantikan transistor NPN di sebagian besar rangkaian elektronik, satu-satunya perbedaan adalah polaritas tegangan, dan arah aliran arus. Transistor PNP juga dapat digunakan sebagai perangkat switching atau sakelar dan contoh sakelar transistor PNP ditunjukkan di bawah ini.
Kurva Karakteristik Output untuk transistor PNP terlihat sangat mirip dengan yang untuk transistor NPN setara kecuali bahwa mereka diputar oleh 180° untuk memperhitungkan tegangan polaritas terbalik dan arus, (yaitu untuk transistor PNP, saat elektron mengalir keluar dari Base dan Collector ke arah Baterai). Garis beban dinamis yang sama dapat ditarik ke kurva I-V untuk menemukan titik operasi transistor PNP.
Anda mungkin berpikir apa gunanya memiliki Transistor PNP, ketika ada banyak Transistor NPN yang tersedia yang dapat digunakan sebagai penguat atau sakelar solid-state ?. Nah, memiliki dua jenis transistor "PNP" dan "NPN", dapat menjadi keuntungan besar ketika merancang rangkaian penguat daya (power amplifier) seperti Penguat Kelas B.
Penguat Kelas-B menggunakan transistor “Komplementer” atau “Pasangan Cocok” (yang merupakan satu PNP dan satu NPN yang terhubung bersama) dalam tahap outputnya atau dalam rangkaian kontrol motor H-Bridge yang dapat dibalik di mana kita ingin mengontrol aliran arus secara merata melalui motor di kedua arah pada waktu yang berbeda untuk gerak maju dan mundur.
Sepasang transistor NPN dan PNP dengan karakteristik yang sesuai atau identik satu sama lain ini disebut Transistor Komplementer/Pelengkap misalnya seperti, TIP3055 (untuk transistor NPN) dan TIP2955 (untuk transistor PNP) adalah contoh yang baik dari transistor daya silikon pasangan pelengkap atau pasangan yang cocok. Mereka berdua memiliki gain arus DC, Beta, ( Ic/Ib ) cocok dengan dalam 10% dan arus Collector tinggi sekitar 15A menjadikannya ideal untuk kontrol motor Base atau aplikasi robot.
Juga, penguat kelas B menggunakan NPN dan PNP komplementer dalam desain tahap output daya mereka. Transistor NPN hanya berjalan setengah positif dari sinyal sedangkan transistor PNP berjalan setengah negatif dari sinyal.
Hal ini memungkinkan penguat untuk menggerakkan daya yang dibutuhkan melalui pengeras suara beban di kedua arah pada impedansi nominal yang dinyatakan dan daya yang menghasilkan arus output yang kemungkinan berada dalam urutan beberapa amp yang dibagi secara merata antara dua transistor pelengkap.
Kita dapat menggunakan analogi ini untuk menentukan apakah sebuah transistor adalah tipe PNP atau tipe NPN dengan menguji Resistansinya di antara tiga yang berbeda, Emitter, Base, dan Collector. Dengan menguji setiap pasangan transistor mengarah di kedua arah dengan multimeter akan menghasilkan enam tes total dengan nilai resistansi yang diharapkan dalam Ohm yang diberikan di bawah ini.
Juga, semua polaritas untuk transistor PNP dibalik yang berarti bahwa arus "tenggelam/sink" ke dalam Base sebagai lawan dari transistor NPN yang arus sumber "source" melalui Basenya. Perbedaan utama antara kedua jenis transistor ini adalah bahwa lubang/holes adalah pembawa yang lebih penting untuk transistor PNP, sedangkan elektron adalah pembawa penting untuk transistor NPN.
Kemudian, transistor PNP menggunakan arus Base kecil dan tegangan Base negatif untuk mengontrol arus Emitter-Collector yang jauh lebih besar. Dengan kata lain untuk transistor PNP, Emitter lebih positif terhadap Base dan juga terhadap Collector.
Kontruksi "transistor PNP" terdiri dari dua bahan semikonduktor tipe-P di kedua sisi bahan tipe-N seperti yang ditunjukkan di bawah ini.
Konfigurasi Rangkaian Transistor PNP
(Catatan: Panah mendefinisikan Emitter dan aliran arus konvensional, "in" untuk transistor PNP.)
Konstruksi dan tegangan terminal untuk transistor NPN ditunjukkan di atas. Transistor PNP memiliki karakteristik yang sangat mirip dengan Transistor NPN bipolar, kecuali bahwa polaritas (atau biasing) dari arah arus dan tegangan dibalik untuk salah satu dari tiga kemungkinan konfigurasi melihat di tutorial pertama, Common Base, Common Emitter dan Common Collector.
Sumber tegangan terhubung ke transistor PNP seperti yang ditunjukkan. Kali ini Emitter terhubung ke tegangan supply VCC dengan resistor beban, RL yang membatasi arus maksimum yang mengalir melalui perangkat yang terhubung ke terminal Collector. Tegangan Base VB yang bias negatif sehubungan dengan Emitter dan terhubung ke Base resistor RB, yang lagi digunakan untuk membatasi Base arus maksimum.
Untuk membuat arus Base mengalir pada transistor PNP, Base harus menjadi lebih negatif daripada Emitter (arus juga harus meninggalkan Base) sekitar 0.7 volt untuk sebuah perangkat silikon atau 0.3 volt untuk sebuah perangkat germanium dengan rumus yang digunakan untuk menghitung resistor Base, arus Base atau arus Collector sama dengan yang digunakan untuk transistor NPN yang setara dan diberikan sebagai.
Kita dapat melihat bahwa perbedaan mendasar antara Transistor NPN dan Transistor PNP adalah bias yang tepat pada persimpangan transistor karena arah arus dan polaritas tegangan selalu berseberangan satu sama lain. Jadi untuk rangkaian di atas: Ic = Ie - Ib sebagai arus harus meninggalkan Base.
Secara Base, transistor PNP dapat menggantikan transistor NPN di sebagian besar rangkaian elektronik, satu-satunya perbedaan adalah polaritas tegangan, dan arah aliran arus. Transistor PNP juga dapat digunakan sebagai perangkat switching atau sakelar dan contoh sakelar transistor PNP ditunjukkan di bawah ini.
Rangkaian Sakelar Transistor PNP
Kurva Karakteristik Output untuk transistor PNP terlihat sangat mirip dengan yang untuk transistor NPN setara kecuali bahwa mereka diputar oleh 180° untuk memperhitungkan tegangan polaritas terbalik dan arus, (yaitu untuk transistor PNP, saat elektron mengalir keluar dari Base dan Collector ke arah Baterai). Garis beban dinamis yang sama dapat ditarik ke kurva I-V untuk menemukan titik operasi transistor PNP.
Pencocokan Transistor
Penguat Kelas-B menggunakan transistor “Komplementer” atau “Pasangan Cocok” (yang merupakan satu PNP dan satu NPN yang terhubung bersama) dalam tahap outputnya atau dalam rangkaian kontrol motor H-Bridge yang dapat dibalik di mana kita ingin mengontrol aliran arus secara merata melalui motor di kedua arah pada waktu yang berbeda untuk gerak maju dan mundur.
Sepasang transistor NPN dan PNP dengan karakteristik yang sesuai atau identik satu sama lain ini disebut Transistor Komplementer/Pelengkap misalnya seperti, TIP3055 (untuk transistor NPN) dan TIP2955 (untuk transistor PNP) adalah contoh yang baik dari transistor daya silikon pasangan pelengkap atau pasangan yang cocok. Mereka berdua memiliki gain arus DC, Beta, ( Ic/Ib ) cocok dengan dalam 10% dan arus Collector tinggi sekitar 15A menjadikannya ideal untuk kontrol motor Base atau aplikasi robot.
Juga, penguat kelas B menggunakan NPN dan PNP komplementer dalam desain tahap output daya mereka. Transistor NPN hanya berjalan setengah positif dari sinyal sedangkan transistor PNP berjalan setengah negatif dari sinyal.
Hal ini memungkinkan penguat untuk menggerakkan daya yang dibutuhkan melalui pengeras suara beban di kedua arah pada impedansi nominal yang dinyatakan dan daya yang menghasilkan arus output yang kemungkinan berada dalam urutan beberapa amp yang dibagi secara merata antara dua transistor pelengkap.
Mengidentifikasi Transistor PNP
Kami melihat dalam tutorial pertama dari bagian Transistor ini, bahwa transistor pada dasarnya terdiri dari dua Dioda yang terhubung bersama-sama.Kita dapat menggunakan analogi ini untuk menentukan apakah sebuah transistor adalah tipe PNP atau tipe NPN dengan menguji Resistansinya di antara tiga yang berbeda, Emitter, Base, dan Collector. Dengan menguji setiap pasangan transistor mengarah di kedua arah dengan multimeter akan menghasilkan enam tes total dengan nilai resistansi yang diharapkan dalam Ohm yang diberikan di bawah ini.
- Terminal Emitter-Base - Emitter ke Base harus bertindak seperti dioda normal dan berjalan satu arah saja.
- Terminal Collector-Base - Persimpangan Collector-Base harus bertindak seperti dioda normal dan berjalan satu arah saja.
- Terminal Emitter-Collector - Emitter-Collector tidak boleh berjalan di kedua arah.
Nilai Resistansi Terminal untuk Transistor PNP dan NPN
Terminal Transistor
|
PNP
|
NPN
|
|
Collector
|
Emitter
|
RHIGH
|
RHIGH
|
Collector
|
Base
|
RLOW
|
RHIGH
|
Emitter
|
Collector
|
RHIGH
|
RHIGH
|
Emitter
|
Base
|
RLOW
|
RHIGH
|
Base
|
Collector
|
RHIGH
|
RLOW
|
Base
|
Emitter
|
RHIGH
|
RLOW
|
Kemudian kita dapat mendefinisikan Transistor PNP sebagai “OFF” secara normal tetapi arus output kecil dan tegangan negatif pada Basenya ( B ) relatif terhadap Emitternya ( E ) akan mengubahnya ON yang memungkinkan arus Emitter-Collector yang jauh lebih besar untuk mengalir. Transistor PNP berjalan ketika Ve jauh lebih besar dari Vc.
Dengan kata lain, Transistor PNP Bipolar HANYA akan berjalan jika terminal Base dan Collector negatif terhadap Emitter
Dalam tutorial berikutnya tentang Transistor alih-alih menggunakan transistor sebagai perangkat penguat, kita akan melihat pengoperasian transistor dalam daerah saturasi dan cut-off bila digunakan sebagai sakelar solid-state. Transistor sebagai Sakelar digunakan dalam banyak aplikasi untuk mengalihkan arus DC "ON" atau "OFF", dari LED yang hanya membutuhkan beberapa miliamp arus switching pada tegangan DC rendah, atau Motor dan Relai yang mungkin memerlukan arus lebih tinggi pada tegangan lebih tinggi.