CHAPTER 17

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

6. Link Download

1. Pendahuluan[Kembali]

2. Tujuan[Kembali]

3. Alat dan Bahan[Kembali]

4. Dasar Teori[Kembali]

CHAPTER 17: TRANSISTOR FET (FIELD EFFECT TRANSISTOR)

Chapter 17 membahas Transistor Efek Medan (FET), yang merupakan jenis transistor unipolar yang hanya mengandalkan satu jenis pembawa muatan (elektron atau hole) untuk operasinya. FET memiliki karakteristik yang berbeda dari BJT (Bipolar Junction Transistor) yang dibahas di chapter sebelumnya, terutama dalam hal impedansi input yang sangat tinggi dan ketergantungan pada tegangan (bukan arus) untuk pengontrolannya.

Jenis-Jenis FET

1. JFET (Junction Field-Effect Transistor)
• Terdiri dari dua tipe: n-channel dan p-channel.
• Operasinya dikendalikan oleh tegangan gerbang (gate) yang membalikkan bias junction.
• Memiliki tiga terminal: Gate (G), Drain (D), dan Source (S).
• Karakteristik penting meliputi VGS(off) (tegangan pinch-off) dan IDSS (arus drain saat VGS = 0).
2. MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor FET)
• Dibagi menjadi MOSFET Depletion-mode dan Enhancement-mode.
• Depletion-mode: Dapat beroperasi dengan tegangan gerbang positif atau negatif.
• Enhancement-mode: Hanya aktif saat tegangan gerbang melebihi threshold voltage (Vth).
• MOSFET sangat dominan dalam aplikasi digital dan daya tinggi karena efisiensi dan kecepatan switching-nya.

Karakteristik dan Parameter FET

• Kurva Transfer: Menunjukkan hubungan antara VGS (tegangan gate-source) dan ID (arus drain).
• Transconductance (gm): Ukuran seberapa besar arus drain berubah terhadap perubahan tegangan gate.
• Impedansi Input: Sangat tinggi (hingga orde megaohm atau gigaohm), membuat FET ideal untuk aplikasi penguat sinyal kecil.

Aplikasi FET

1. Penguat (Amplifiers)
• FET digunakan dalam penguat sinyal kecil karena noise-nya yang rendah dan impedansi input tinggi.
• Contoh: Common-Source, Common-Drain (Source Follower), dan Common-Gate configurations.
2. Saklar (Switches)
• MOSFET, khususnya, banyak digunakan dalam rangkaian digital (sebagai komponen dasar CMOS) dan power switching.
3. Pengaturan Impedansi
• JFET sering dipakai dalam rangkaian buffer atau pengatur impedansi karena karakteristiknya yang linear.

Perbandingan FET vs. BJT

Parameter	FET	BJT
Jenis Pembawa	Unipolar (hanya elektron atau hole)	Bipolar (elektron dan hole)
Kontrol	Tegangan (VGS)	Arus (IB)
Impedansi Input	Sangat Tinggi (≈MΩ-GΩ)	Rendah (≈kΩ)
Noise	Rendah	Lebih Tinggi
Aplikasi	Penguat sinyal kecil, switching	Penguat daya, switching

Keunggulan FET

• Konsumsi daya rendah karena arus gate yang hampir nol.
• Stabilitas termal lebih baik dibanding BJT.
• Lebih tahan terhadap radiasi, membuatnya cocok untuk aplikasi khusus.

Chapter 17 membahas secara mendalam tentang Field Effect Transistor (FET), keluarga transistor yang bekerja berdasarkan prinsip medan listrik untuk mengontrol aliran arus. Berbeda dengan BJT yang merupakan perangkat bipolar, FET termasuk dalam kategori transistor unipolar karena hanya menggunakan satu jenis pembawa muatan (elektron atau hole) dalam operasinya. Karakteristik utama FET yang dibahas di chapter ini mencakup impedansi input yang sangat tinggi dan pengontrolan melalui tegangan (bukan arus seperti pada BJT).

Bagian pertama chapter ini menjelaskan dua jenis utama FET. Junction FET (JFET) bekerja dengan mengontrol lebar saluran konduksi melalui bias reverse pada junction PN. Terdapat dua variasi JFET yaitu tipe n-channel dan p-channel, masing-masing memiliki karakteristik arus-tegangan yang spesifik. Metal-Oxide-Semiconductor FET (MOSFET) menawarkan keunggulan lebih besar dengan struktur isolasi gate-nya. MOSFET dibagi menjadi depletion-mode yang dapat bekerja dengan bias positif maupun negatif, dan enhancement-mode yang hanya aktif ketika tegangan gate melebihi nilai threshold tertentu.

Analisis DC dan AC FET menjadi fokus utama chapter ini. Untuk analisis DC, dibahas metode penentuan titik kerja (bias point) menggunakan teknik seperti fixed bias, self bias, dan voltage divider bias. Model sinyal kecil FET diperkenalkan untuk menganalisis parameter AC seperti transkonduktansi (gm) dan resistansi output (rd). Karakteristik transfer FET yang nonlinear juga dijelaskan secara detail, termasuk daerah cut-off, triode, dan saturasi.

Chapter ini juga membahas berbagai aplikasi praktis FET. Sebagai penguat, FET digunakan dalam tiga konfigurasi dasar: common-source (penguat tegangan), common-drain (source follower), dan common-gate (penguat arus). Keunggulan FET dalam aplikasi switching ditonjolkan, terutama untuk MOSFET yang menjadi komponen kunci dalam gerbang logika digital CMOS. Aplikasi khusus lainnya termasuk penggunaan FET sebagai resistor terkontrol tegangan (VVR) dan dalam rangkaian analog switch.

Keunggulan FET dibanding BJT dianalisis secara komprehensif, termasuk:

1. Impedansi input yang sangat tinggi (hingga orde gigaohm)
2. Karakteristik switching yang lebih cepat
3. Efek noise yang lebih rendah
4. Konsumsi daya yang lebih efisien
5. Stabilitas termal yang lebih baik

 

5. Percobaan[Kembali]

17.19

6. Link Download[Kembali]

download fig 17.19