Mengenal Rating Transistor BJT
Semua komponen listrik memiliki rating/peringkat kemampuan, tanpa terkecuali transistor. Sama seperti resistor, transistor diberi peringkat untuk berapa banyak watt yang masing-masing dapat dihamburkan dengan aman tanpa mengalami kerusakan. Suhu tinggi adalah musuh bebuyutan dari semua perangkat semikonduktor, dan transistor bipolar cenderung lebih rentan terhadap kerusakan termal. Berikut ini adalah deskripsi terperinci dari beberapa peringkat transistor.
Beta
Beta (β) adalah parameter fundamental yang mencirikan kemampuan penguatan transistor bipolar, yaitu rasio arus kolektor ke arus basis. Biasanya β diasumsikan sebagai angka konstan dalam perhitungan rangkaian. Dengan kata lain, pabrikan telah menyediakan satu set angka β (atau "hfe") untuk transistor yang diperuntukkan dalam berbagai kondisi operasi, biasanya dalam bentuk peringkat maksimum/minimum/khusus.
Beta: β=IC/IB
Alpha
Transistor bipolar datang dalam berbagai paket fisik. Jenis paket utama tergantung pada disipasi daya yang diperlukan dari transistor, seperti halnya resistor: semakin besar disipasi daya maksimum, semakin besar perangkat harus tetap dingin. Rasio arus kolektor terhadap arus emitor, α=IC/IE. Alpha (α) dapat diturunkan dari β, menjadi α=β/(β+1).
Alpha: α=IC/IE, α= β/(β+1)
Baca Juga: Mengenal Daerah Operasi Transistor: Cut Off, Aktif, & Saturasi
Arus Kolektor
Sebuah pabrikan transistor akan memberikan nilai maksimum untuk arus kolektor (IC) dalam satuan Ampere. Pada umumnya nilai untuk transistor sinyal kecil adalah 10 detik hingga 100 detik mA, sedangkan 10 detik A untuk transistor daya. Hal utama yang perlu diingat adalah angka maksimum ini mengasumsikan keadaan saturasi (penurunan tegangan kolektor-emitor minimum). Jika transistor tidak dalam keadaan saturasi dan penurunan tegangannya besar antara kolektor dan emitor, maka peringkat disipasi daya maksimum mungkin akan terlampaui sebelum peringkat arus kolektor maksimum.
Arus kolektor adalah arus kolektor maksimum yang diizinkan.
Tegangan Saturasi
Transistor yang berada di daerah saturasi idealnya bertindak sebagai kontak saklar tertutup antara kolektor dan emitor, di mana nilai tegangan kolektor-emitor (VCE) akan nol pada arus kolektor penuh. Namun, pada kenyataannya ini tidak pernah benar. Pabrikan akan menentukan penurunan tegangan maksimum transistor pada saturasi, baik antara kolektor dan emitor dan juga antara basis dan emitor (penurunan tegangan maju dari sambungan PN).
Penurunan tegangan kolektor-emitor pada saturasi umumnya diperkirakan 0,3 volt atau kurang, tetapi angka ini tentu saja bergantung pada jenis transistor tertentu. Transistor tegangan rendah, VCE rendah, menunjukkan tegangan saturasi yang lebih rendah. Tegangan saturasi juga lebih rendah diaplikasikan untuk arus drive basis yang lebih tinggi. Penurunan tegangan maju basis-emitor (VBE) mirip dengan dioda ekuivalen, ≅0,7 V.
Tegangan saturasi adalah penurunan tegangan VCE dalam keadaan transistor tersaturasi.
Disipasi Daya
Pada saat terjadinya aliran arus dari kolektor ke emitor, sebetulnya juga terjadi penurunan tegangan di kedua titik persimpangan. Dalam hal ini, daya yang dihamburkan oleh transistor sama dengan hasil kali arus kolektor dan tegangan kolektor-emitor. Sama seperti resistor, transistor diberi peringkat untuk berapa banyak watt yang masing-masing dapat dihamburkan dengan aman tanpa mengalami kerusakan.
Transistor adalah perangkat semikonduktor yang tidak tahan akan suhu yang tinggi, bahkan untuk jenis BJT merupakan transistor yang cenderung lebih rentan terhadap kerusakan termal daripada perangkat semikonduktor lainnya. Peringkat daya selalu mengacu pada suhu udara sekitar. Ketika transistor akan digunakan di lingkungan yang lebih panas > 25°, peringkat dayanya harus diturunkan untuk menghindari masa pakai yang lebih singkat.
Disipasi daya adalah hilangnya daya maksimum yang diizinkan secara berkelanjutan.
Tegangan Terbalik
Sama halnya dengan dioda, transistor bipolar (BJT) dinilai untuk tegangan bias balik maksimum yang diizinkan melintasi persimpangan PN mereka. Ini termasuk peringkat tegangan untuk VEB sambungan emitor-basis, VCB sambungan kolektor-basis, dan juga dari VCE kolektor ke emitor.
Pada VEB, tegangan balik maksimum dari emitor ke basis kira-kira 7 V untuk beberapa transistor sinyal kecil. Beberapa perancang sirkuit menggunakan BJT diskrit sebagai dioda Zener 7 V dengan resistor untuk pembatas arus seri. Input transistor ke sirkuit yang terintegrasi secara analog juga memiliki peringkat VEB, di mana jika dilampaui akan menyebabkan kerusakan. Artinya, tidak ada zenering input yang diperbolehkan.
Peringkat untuk tegangan kolektor-emitor (VCE) maksimum dapat dianggap sebagai tegangan maksimum yang dapat ditahannya saat dalam mode cutoff (tidak ada arus basis). Peringkat ini sangat penting saat menggunakan transistor bipolar sebagai saklar. Pada umumnya nilai untuk transistor sinyal kecil adalah 60 hingga 80 V. Dalam transistor daya, ini dapat berkisar hingga 1000 V, misalnya transistor defleksi horizontal dalam tampilan tabung sinar katoda.
Tegangan balik adalah tegangan VCE, VCB, VEB maksimum yang diizinkan.
