Cara Menentukan Resistor pada Basis Transistor (BJT)

Hai sobat semuanya, pada kesempatan kali ini zentech akan membuat sebuah tutorial tentang cara menentukan resistor pada basis transistor BJT, untuk MOSFET dan lainnya akan dibahas pada artikel selanjutnya, sebelumnya bagi sobat yang belum mengetahui tentang transistor dan fungsi umumnya bisa melihat artikel sebelumnya pada blog ini yaitu di Memahami Spesifikasi Transistor dalam Datasheet, dan pada artikel kali ini zentech akan secara singkat memberikan rumus dan perhitungannya, jadi zentech anggap sobat sudah tahu tentang spesifikasi transistor, oke langsung saja

Hal yang sangat berpengaruh untuk menentukan resistor basis transistor diantaranya adalah

1. Arus kolektor / emitor yang diinginkan
2. hFE dari transistor
3. Tegangan basis transistor
4. Tegangan yang melewati basis emitor
5. Tegangan yang melewati emitor kolektor

Oke cukup 5 saja yang perlu diperhatikan, oke untuk kali ini zentech menggunakan transistor dengan seri TIP41C (sobat dapat mengunduh datasheetnya dalam artikel sebelumnya di Memahami Spesifikasi Transistor dalam Datasheet), oke langsung saja berikut rumus menentukan resistor basis transistor

Rb = (Vin - Vb) / Ib

Keterangan :

1. Rb = Resistor basis (Kohm)
2. Vin = Tegangan yang melewati basis transistor (volt)
3. Vb = Tegangan basis transistor (sobat dapat melihatnya pada datasheet tapi pada umumnya minimal tegangan basis transistor adalah 0.6 volt, dan jika didatasheet tidak tertulis maka kita anggap bahwa tegangan basis adalah 0.7 volt (sudah pasti transistor akan saturasi atau on karena belum tentu 0.6 volt bisa mensaturasi transistor) (volt)
4. Ib = Arus basis transistor, nah untuk yang ini kita bisa mencarinya dengan rumus di bawah ini (miliampere)

Ib = Ic / hFE

Keterangan :

1. Ic = Arus kolektor yang diinginkan dan tentunya tidak melebihi batas maksimal transistor (miliampere)
2. hFE =  tanpa zentech jelaskan lagi sobat bisa melihat tentang hFE pada artikel Memahami Spesifikasi Transistor dalam Datasheet

Oke lanjut ke contoh rangkaian

Sebelumnya tertulis pada datasheet bahwa untuk menghantarkan arus sebesar 3 ampere dengan tegangan 4 volt maka kita akan mendapatkan hFE minimal 15 dan maksimal 75, oke mari kita coba dengan hFE minimal, sobat bisa lihat rangkaian berikut

Dan ternyata pada hFE minimal kita mendpatkan arus sebesar 4.608 ampere (4608 miliampere), untuk menentukan resistor bisa sobat lihat rumus di atas, yaitu sebagai berikut

- menentukan Ib
Ib = 3000 miliampere / 15 (hFE) = 200 miliampere
- menentukan Rb
Rb = (4 volt - 0.7 volt) / 200 = 0.0165 Kohm (16.5 ohm)

Oke karena kita tidak mendapatkan 3 ampere maka kita coba dengan hFE maksimal

Dan kita masih belum mendapatkan 3 ampere, kita masih mendapatkan 1.909 ampere (1909 miliampere)

- menentukan Ib
Ib = 3000 miliampere / 75 (hFE) = 40 miliampere
- menentukan Rb
Rb = (4 volt - 0.7 volt) / 40 = 0.0825 Kohm ( 82.5 ohm)

Mungkin dari pabrik menuliskan hFE minimal dan maksimal adalah untuk perbedaan tegangan dan juga power dan mungkin suhu dari transistor

Setelah melakukan percobaan dengan mengganti nilai resistor akhirnya zentech menemukan nilai yang pas yaitu 37 ohm dengan arus kolektor 3011 miliampere, jadi hFE rekomendasi dari transistor TIP41C adalah sekitar 33.3 sampai 33.7

Note :

1. Jika tegangan yang sobat inginkan lebih dari 4 volt maka akan berbeda lagi untuk resistornya
2. Rumus di atas hanya untuk transistor yang asli dan bukan tiruan, untuk kasus ini zentech menggunakan transistor asli produk dari STMicroelectronics, untuk produk pabrik lain mungkin berbeda jadi harap koleksi banyak datasheet untuk keperluan project yang sobat buat
3. Dan ingat sobat tidak sembarang resistor bisa dipasang, coba lihat rumus di bawah ini

Rp = Vr x Ir

Keterangan :

1. Rp = Power yang melewari resistor tersebut (watt)
2. Vr = Tegangan yang melewati resistor tersebut (volt), diambil dari Vin - Vb atau Vin - Vout untuk rangkaian selain transistor
3. Ir = Arus yang melewati resistor tersebut (ampere)

Selanjutnya lihat power pada hFE minimal yaitu 15

Rp = 3.3 volt x 0.2 ampere =  0.66 Watt

Jika sobat memasang resistor pada basis hanya 0.25 watt maka apa yang terjadi? resistor tersebut akan terbakar dan putus dalam waktu 2 detik dan kalaupun sobat menemukan resistor dengan daya 0.66 watt dan sobat pasang, maka resistor tersebut juga akan terasa panas dan mudah rusak, jadi paling tidak sobat pasang resistor 1 watt atau lebih juga lebih bagus, nah jikalau sobat susah menemukan resistor dengan daya yang besar tenang saja sobat dapat menggunakan resistor daya kecil dengan sedikit modifikasi yaitu dengan menggunakan rangkaian transistor bernama Darlington yang akan zentech bahas pada artikel selanjutnya, untuk artikel kali ini cukup sekian dan semoga bisa bermanfaat untuk sobat semuanya