Pada dasarnya prinsip kerja trasistor selaku saklar yaitu mempergunakan kondisi bosan dan cut-off suatu transistor, dimana kedua kondisi ini bisa diperoleh dengan pengaturan besarnya arus yang lewat basis transistor. Kondisi bosan atau saturasi akan diperoleh bila basis transistor diberi arus cukup besar sehingga transistor mengalami bosan dan berfungsi mirip saklar yang tertutup. Sedangkan kondisi cut-off diperoleh bila arus basis dilalui oleh arus yang sangat kecil atau mendekati nol ampere, sehingga transistor melakukan pekerjaan mirip saklar yang terbuka.
Sebenarnya seri dan jenis transistor memiliki spesifikasi yang berlainan-beda tentang arus yang diharapkan untuk mencapai keadaan jenuh atau cut-off. Tetapi biasanya tidak terlampau jauh berlawanan kecuali terbuat dari materi semikonduktor yang berlainan (silikon atau germanium).
Fungsi transistor selaku saklar berbeda dengan fungsi transistor sebetulnya sebagai penguat. Sebagai penguat transistor akan melakukan pekerjaan pada titik Q atau kondisi kerja transistor. Secara sederhana titik Q ini berada antara keadaan bosan dan cut-off, jadi pada keadaan ini transistor akan melakukan pekerjaan sebagai penguat.
Coba gambar di bawah, saya akan memberi penjelasan dana evaluasi singkat perihal cara kerja transistor selaku sebuah saklar terbuka dan tertutup.
Prinsip kerja suatu transistor sebagai saklar |
Pada rangkaian transistor sederhana di atas, terdapat satu buah lampu yang kita ibaratkan sebagai sebuah beban. Satu buah transistor NPN yang nantinya akan menggantikan fungsi kerja suatu saklar. Satu buah potensio meter digunakan biar anda dapat melakukan analisa pada kondisi arus basis yang berlawanan-beda dengan melakukan variasi keadaan dari potensio tersebut.
Pada saat potensio meter kita putar pada kondisi dimana arus basis akan menjadi besar, maka pengumpul dan emitor transistor tersebut akan bekerja seperti kawat yang terhubung. Sehingga pada kondisi ini lampu akan menyala. Sesuai pengalaman yang niscaya pada transistor bahan silikon, tegangan Vbe (tegangan basis emitor) tidak kurang dari 0,7 volt. Tapi salah satu hal penting yang harus anda ketahui adalah jangan terlalu besar menawarkan arus pada basis, karena akan berakibat kerusakan pada transistor. Gunakan tahanan basis (resistor yang dipasang pada basis) selaku pencegah arus berlebih pada saat potensio resistasinya nol ohm. Karena kalau potensio kita putar sampai pada kondisi resistansinya nol ohm, maka sama saja kita menghubungkan basis transistor dengan supply 9 volt pribadi. Kondisi ini niscaya akan menjadikan kerusakan pada transistor.
Jika potensio meter tersebut di atas kita putar pada kondisi resistansi sungguh besar (misal : maks 100 Kohm), maka arus yang akan melalui basis akan sangat kecil atau dengan kata lain tegangan yang hendak jatuh pada basis dan emitor akan sungguh kecil (dibawah 0,7 volt bahkan mendekati 0 volt), pada keadaan ini transistor akan berada pada kondisi cut-off, keadaan dimana kolektor dan emitor bagai saklar yang terbuka. Makara pada keadaan ini beban lampu tidak akan mendapatkan supply listrik sehingga tidak akan menyala.
Lihat pada gambar di atas, saya berikan contoh dua saklar yang berada sejajar dengan transistor. Saklar SW1(kondisi terbuka) itu sama halnya jika transistor mengalami cut-off. Sedangkan saklar SW2 (tertutup) sama halnya dengan transistor pada keadaan bosan.
Memang secara perhitungan sebetulnya tidak sesederhana itu, karena ada rumus tertentu untuk menjumlah arus atau tegangan pada setiap titik transistor (basis, kolektor dan emitor). Tapi kira-kira secara sederhana ya seperti itu. Jika anda sudah terbiasa menciptakan rangkaian elektronik, maka anda akan tahu berapa nilai resistor yang pas untuk mengkondisikan transistor sebagai sebuah saklar. Karena jika selalu menggunakan perkiraan apalagi dulu, maka anda akan kesusahan mengembangkan rangkaian yang lebih komplek.
Apa kekurangan dan keunggulan transistor sebagai saklar ?
Sesuai pengalaman pribadi adapun kekurangan dari saklar transistor ini yakni kecilnya arus beban yang mampu disaklarkan, jadi beban yang tepat harus dipilah-pilah terlebih dahulu. Jika tidak anda akan menghabiskan banyak transistor karena selalu rusak akhir dispasi daya yang belebihan.
Adapun kelebihan dari pensaklaran transistor ini yakni bisa untuk pensaklaran yang sungguh cepat, tidak terjadi bouncing (mirip halnya pada pensaklaran mekanik dengan relay). Karena tidak memakai perlengkapan mekanik mirip saklar-saklar biasanya, maka transistor ini cocok untuk mensaklarkan rangkaian digital yang memerlukan kecepatan, keakuratan serta cuma supply tegangan yang kecil.