Empat Pilar – Pengertian Transistor Darlington : Fungsi dan Cara Konfigurasinya. Pelajari lebih lanjut tentang pengertian transistor Darlington, fungsi, dan cara konfigurasinya yang efisien dan efektif untuk meningkatkan penguat sinyal Kalian.
Transistor Darlington adalah komponen elektronik yang telah terbukti sangat berguna dalam berbagai aplikasi.
Artikel ini akan memberi Kalian pemahaman mendalam tentang Pengertian Transistor Darlington, Fungsi dan Cara Konfigurasinya serta menjelaskan cara kerja transistor ini.
Kami akan membahas cara menggunakannya dalam rangkaian elektronik, menjelaskan beberapa contoh aplikasi, dan menjawab pertanyaan umum yang sering diajukan tentang topik ini.
Transistor Darlington adalah sebuah konfigurasi transistor bipolar yang terdiri dari dua transistor yang digabungkan secara seri.
Ini adalah teknologi yang sangat penting dalam dunia elektronika karena memungkinkan penguatan sinyal yang sangat tinggi dengan keuntungan arus yang luar biasa.
Pengertian Transistor Darlington
Transistor Darlington adalah sepasang transistor bipolar (NPN/PNP) yang dihubungkan secara seri dan berfungsi sebagai satu transistor tunggal yang memiliki penguatan (gain) yang lebih tinggi.
Dalam hal ini, transistor pertama (NPN atau PNP) dihubungkan dengan transistor kedua (PNP atau NPN) dengan cara menghubungkan emitor dari transistor pertama dengan basis dari transistor kedua.
Transistor Darlington ini dirancang untuk meningkatkan penguatan (gain) dan mengurangi arus basis yang dibutuhkan untuk mengalirkan arus besar melalui kolektor dan emitor.
Transistor Darlington dapat berupa dua transistor yang dihubungkan secara individual atau satu perangkat tunggal yang dibuat secara komersial dengan standar tiga kaki, yaitu basis, emitor, dan kolektor, yang terintegrasi dalam satu chip atau komponen.
Nama Darlington diambil dari penemunya, Sidney Darlington, yang bekerja di Laboratorium Bell di Amerika Serikat.
Pasangan Transistor Darlington
Transistor Darlington terdiri dari sepasang transistor bipolar yang digabungkan untuk memberikan keuntungan arus yang sangat tinggi dari arus basis yang rendah.
Dalam transistor ini, emitor dari transistor input dihubungkan ke terminal basis dari transistor output, sementara basis dan kolektor dari transistor tersebut dihubungkan bersama.
Oleh karena itu, arus yang diperkuat oleh transistor pertama kemudian diperkuat lagi oleh transistor kedua.
Transistor Darlington bertindak sebagai satu transistor tunggal dengan gain arus yang tinggi. Ia memiliki tiga terminal, yaitu basis, emitor, dan kolektor, yang sama dengan terminal transistor individu standar.
Untuk menghidupkan transistor ini, harus ada tegangan sebesar 0,7 V pada kedua terminal BE yang terhubung secara seri pada pasangan Darlington. Jadi, dibutuhkan 1,4 V untuk menghidupkan transistor Darlington.
Pasangan transistor Darlington tersedia dalam berbagai paket, tetapi dapat juga dibuat sendiri dari dua transistor.
Pada pasangan transistor Darlington, transistor primer biasanya memiliki daya rendah, sedangkan transistor sekunder memiliki daya tinggi. Arus kolektor maksimum untuk transistor primer mirip dengan transistor sekunder.
Konfigurasi Rangkaian Transistor Darlington
Setelah memahami Pengertian Transistor Darlington, selanjutnya rangkaian transistor yang ditemukan oleh Sidney Darlington pada tahun 1953 terdiri dari dua transistor bipolar di mana kaki emitor satu transistor digabungkan dengan kaki basis transistor lainnya. Sehingga gain pada resistor pertama akan semakin diperkuat oleh transistor kedua.
Konfigurasi dasar transistor Darlington dapat dilihat pada gambar berikut:
Harap dicatat bahwa jenis transistor ini tersedia dalam berbagai paket. Namun, Anda juga dapat membuatnya dari dua komponen.
Dalam pasangan transistor Darlington, terdapat transistor primer yang umumnya memiliki daya rendah. Namun, transistor sekunder biasanya memiliki daya yang lebih tinggi.
Kaki kolektor pada kedua transistor dapat dihubungkan secara bersama. Sedangkan, kaki emitor TR1 dihubungkan dengan kaki basis TR2 agar dapat menggerakkan TR2.
Konfigurasi tersebut dapat menghasilkan perkalian β karena untuk arus basis Ib, arus kolektor dapat dihitung dengan rumus β x Ib, di mana β adalah faktor penguatan (gain) transistor.
Dengan demikian, total arus kolektor dapat dihitung dengan rumus IC = IC1 + IC2, yang sama dengan (β1 x IB) + (β2 x IB2).
Namun, arus basis Ib2 sama dengan arus emitor IE1 TR1 karena kaki emitor TR1 disambungkan dengan kaki basis TR2. Oleh karena itu, IB2 = IE1 = IC1 + IB = (β1 x IB) + IB = (β1 + 1) x IB.
Total penguatan (gain) dapat dihitung dengan rumus:
- IC = β1 x IB + β2 x (β1 + 1) x IB
- IC = (β1 x IB) + (β2 x β1 x IB) + (β2 x IB)
- IC = (β1 + (β2 x β1) + β2) x IB
Catatan: β1 dan β2 adalah faktor penguatan (gain) dari masing-masing transistor.
Dengan demikian, keseluruhan penguatan (gain) arus (β) yang dihasilkan dari penguatan transistor pertama dikalikan dengan penguatan transistor kedua, sehingga menghasilkan penguatan yang semakin tinggi.
Ketika sepasang transistor bipolar digabungkan menjadi transistor Darlington, ini dianggap sebagai transistor tunggal yang memiliki nilai β yang sangat tinggi dengan resistansi input yang juga tinggi.
Contoh Kasus Perhitungan Transistor Darlington
Sudah memahami Pengertian Transistor Darlington? Nah selanjutnya ada dua transistor yang dihubungkan bersama dalam pasangan Darlington digunakan untuk menyalakan lampu halogen 12V 75W.
Jika gain arus maju dari transistor pertama adalah 25 dan transistor kedua adalah 80, maka berapa arus maksimum yang dibutuhkan oleh basis transistor untuk menyalakan lampu agar dapat menyala sepenuhnya?
Pertama-tama, kita harus menghitung arus yang diperlukan oleh lampu halogen tersebut. Arus yang diperlukan oleh lampu halogen adalah sama dengan arus pada kaki kolektor transistor kedua.
- IC = ILAMP
- ILAMP = P / V = 75/12 = 6,25 A
Selanjutnya, persamaan yang diperlukan untuk menghitung arus basis yang dibutuhkan adalah sebagai berikut:
Diketahui :
- β1 = 25
- β2 = 80
- IC = (β1 + (β2 x β1) + β2) x IB
- IB = IC / (β1 + (β2 x β1) + β2)
- IB = 6,25 / (25 + (80 x 25) + 80)
- IB = 6,25 / (25 + (80 x 25) + 80)
- IB = 6,25 / 2105
- IB = 3,0 mA
Jadi arus yang diperlukan untuk Basis Transistor adalah sebesar 3,0 mA.
Kelebihan dan Kekurangan Pasangan Transistor Darlington
Setelah kalian mengerti Pengertian Transistor Darlington berikutnya transistor pasangan Darlington memiliki kelebihan dan kekurangan tergantung pada penggunaannya.
Kelebihan dari Transistor Darlington antara lain:
- Gain arus dari transistor ini tinggi, sehingga dapat meningkatkan penguatan sinyal.
- Impedansi input dari rangkaian ini tinggi, sehingga dapat mengurangi beban pada sumber sinyal.
- Transistor Darlington tersedia secara luas dalam satu paket, sehingga memudahkan penggunaan dalam rangkaian.
- Konfigurasi rangkaian Darlington mudah dan nyaman digunakan.
Namun, Transistor Darlington juga memiliki kekurangan, yaitu:
- Kecepatan switching lambat, sehingga tidak cocok digunakan pada rangkaian dengan frekuensi tinggi.
- Bandwidth sempit, sehingga tidak dapat mengamplifikasi sinyal dengan frekuensi tinggi.
- Tegangan base emitor tinggi, sehingga perlu menggunakan tegangan yang lebih tinggi untuk mengaktifkan transistor Darlington.
- Tegangan saturasi tinggi yang dapat menyebabkan tingkat disipasi daya yang tinggi pada aplikasi tertentu, sehingga memerlukan pendinginan tambahan untuk menghindari overheat.
Penutup
Dalam rangkuman, Pengertian Transistor Darlington adalah konfigurasi transistor yang terdiri dari dua transistor bipolar yang dihubungkan dalam rangkaian untuk meningkatkan efisiensi dan kinerja.
Fungsi utama dari transistor ini adalah menghasilkan penguatan arus yang lebih tinggi, memperluas rentang operasi, dan menyediakan karakteristik switching yang lebih baik.
Melalui konfigurasi yang tepat, Transistor Darlington mampu meningkatkan kinerja rangkaian elektronik dalam berbagai aplikasi, mulai dari penguat audio hingga sistem kendali motor.
Dengan memahami cara kerja dan konfigurasi Transistor Darlington, kita dapat mengoptimalkan penggunaan komponen ini untuk mencapai hasil yang lebih baik dalam dunia elektronika.
Itu saja yang bisa empatpilar.com berikan kepada kalian mengenai Pengertian Transistor Darlington. Selamat mencoba dan semoga sukses!
