Pengertian Dan Fungsi Transistor Darlington


Pengertian Dan Fungsi Transistor Darlington – Transistor darlington adalah sepasang transistor bipolar (PNP dan NPN) yang dihubungkan dalam bentuk seri. Selain itu, juga berperan sebagai transistor tunggal yang dapat menghasilkan gain (penguatan) lebih tinggi.



Transistor darlington ini umumnya berupa dua buah transistor yang terhubung secara individu atau satu perangkat yang tunggal. Namun sudah dibuat dengan cara komersial pada sebuah kemasan paket dengan standar yang berupa tiga kaki. Adapun tiga kaki yang dimaksud disini adalah basis, emitor dan kolektor yang diintegrasikan dalam satu chip.

Nama darlington ini sendiri diambil dari penemunya yang bernama Sidney Darlington. Ia merupakan seorang karyawan yang bekerja di laboratorium Bell Amerika Serikat.

Baca juga: Menentukan Jenis Transistor NPN Dan PNP

Konfigurasi Rangkaian Transistor Darlington

Rangkaian transistor yang ditemukan pertama kali pada tahun 1953 oleh Sidney Darlinton ini terdiri dari dua transistor bipolar yang dimana kaki emitornya digabungkan dengan kaki basis transistor yang lainnya. Sehingga untuk gain pada resistor yang pertama akan semakin diperkuat oleh transistor kedua.

Konfigurasi dasar transistor darlington bisa dilihat pada gambar berikut ini:



Perlu diketahui bahwa jenis transistor ini disediakan dalam seluruh paket. Namun meski demikian, Anda juga bisa membuatnya dari dua komponen. Dalam pasangan transistor darlington ini ada transistor premier yang tergolong dalam jenis rendah daya. Tetapi untuk transistor sekunder umumnya mempunyai daya yang lebih tinggi.

Kaki kolekto pada kedua transistor dapat dihubungkan secara bersamaan. Sedangkan untuk kaki emitor TR1 dihubungkan dengan kaki basis TR2. Hal ini bertujuan agar bisa menggerakkan TR2 tersebut.

Konfigurasi tersebut dapat menghasilkan perkalian β karena untuk arus basis ib, arus  kolektor β x Ib yang dimana penguatan (gain) lebih dari satu yang bisa dirumuskan sebagai berikut ini:

IC = IC1 + IC2

IC = (β1 x IB) + (β2 x IB2)

Tetapi untuk arus basis  Ib2 sama seperti arus emitor IE1 TR1. Hal tersebut karena kaki emitor TR1 disambungkan dengan kaki basis TR2.



IB2 = IE1 = IC1 + IB = (β1 x IB) + I= (β1 + 1) x IB

Keseluruhan penguatan (gain) tersebut bisa dibuat persamaannya seperti pada rumus berikut ini:

IC = β1 x I+ 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:  βdan β2 merupakan penguatan atau gain dari setiap transistor.

Jadi, untuk keseluruhan penguatan atau gain arus  (β) yang berasal dari gain transistor pertama dikalikan dengan gain transistor kedua sehingga menghasilkan gain atau penguatan yang semakin tinggi. Dapat dikatakan jika sepasang transistor bipolar yang digabungkan bersama menjadi transistor darlington maka dianggap sebagai transistor tunggal yang memiliki nilai  β sangat tinggi dengan resistansi input yang juga tinggi.

Contoh Kasus Perhitungan Transistor Darlington

Dua buah transistor yang disambungkan bersama dalam bentuk pasangan darlington untuk dapat menyalakan lampu Halogen 12V 75W. Apabila gain arus maju dari transistor yang pertama adalah 25 dan pada transistor yang kedua adalah 80. Berapakah arus maksimal yang diperlukan oleh basis transistor untuk dapat menyalakan lampu supaya bisa ON sepenuhnya?

Pertama, hitung terlebih dahulu arus yang dibutuhkan oleh lampu halogen tersebut. Penting untuk diketahui bahwa arus yang dibutuhkan oleh lampu halogen ini sama dengan arus yang ada pada kaki kolektor transistor kedua.

IC = ILAMP

ILAMP = P / V = 75/12 = 6,25 A

Kemudian gunakan persamaan tersebut untuk menghitung arus basis yang dibutuhkan.

Diketahui :

β1 = 25
β= 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 dibutuhkan untuk basis transistor yaitu sebesar 3,0 mA.

Pasangan transistor ini memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan. Hal tersebut tergantung dari pemakaiannya.

Kelebihan Transistor Darlington

Transistor darlinton ini memang mempunyai gain arus yang lebih tinggi. Lalu untuk impendansi inputnya juga lebih tinggi dari rangkaian ini. Selain itu, transistor darlington juga tersedia luas di dalam sebuah paket. Kelebihan yang lainnya adalah memiliki konfigurasi yang sangat nyaman dan mudah.

Kekurangan Transistor Darlington

Pada kecepatan switching, transistor darlington cenderung sangat lamban dengan bandwith yang terbilang semput. Untuk tegangan base yang ada pada emitor juga lebih tinggi. Bahkan untuk tegangan saturasi yang dimiliki juga lebih tinggi. Sehingga bisa menyebabkan tingkat disipasi pada daya yang lebih tinggi dalam aplikasi tertentu.

Baca juga: Pengertian Dan Fungsi UJT (Uni Junction Transistor)

Transistor dari Dua Buah BJT

Berikut ini adalah Darlington yang menggunakan dua buah BJT yang dirangkai secara khusus menjadi pasangan Darlington seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut ini:

Transistor Darlington

Dengan adanya transistor darlington maka sebuah rangkaian penguat akan memiliki:

  1. Penguatan arus yang lebih besar jika dibandingkan dengan satu transistor.
  2. Penguatan tegangan menjadi lebih kecil daripada menggunakan satu transistor jika terminal output ditempatkan pada terminal Emitter (AV << 1).
  3. Impedansi atau hambatan input menjadi semakin tinggi.
  4. Mempunyai impedansi output rendah karena pada umumnya output darlington ditempatkan di terminal Emitter.

Besarnya penguatan arus di masing-masing transistor dengan menggunakan dasar rumus transistor:

Sehingga untuk jumlah arus yang akan mengalir di terminal collector transistor 1 adalah (ICTr1) :



Leave a Comment