semikonduktor
Bayangkan Anda mengendalikan sungai besar yang digunakan orang untuk mengirimkan berbagai barang. Sesuatu seperti Terusan Panama, tetapi yang lebih mengesankan dan penting: jalan raya air. Nah, sebagai penanggung jawab jalur air ini, Anda harus bisa mengontrol kapal mana yang bisa pergi ke mana agar tidak bertabrakan. Ini berarti mengendalikan arus, arah aliran sehingga segala sesuatunya berjalan sesuai kebutuhan. Ide yang sama ini dapat diterapkan pada elektronik. Saat bekerja dengan sistem arus yang kompleks, sangat berguna untuk dapat mengontrol arah dan kekuatan berbagai arus listrik.
Beberapa alat terpenting untuk ini adalah semikonduktor , biasanya padatan kristal dengan karakteristik listrik tertentu. Pada dasarnya, dalam elektronik, semikonduktor adalah perangkat yang terbuat dari bahan tertentu yang membantu Anda mengontrol arus, mirip dengan bagaimana bendungan, reservoir, atau kunci digunakan untuk mengontrol saluran air. Itu semua adalah bagian dari sistem yang lebih besar untuk membantu Anda mengontrol arus karena Anda tidak selalu dapat mengikuti arus.
sifat semikonduktor
Jadi, mari kita lihat lebih dekat bahan semikonduktor kita. Apa yang membuat mereka begitu istimewa? Jawabannya terletak pada ketahanannya , atau tingkat kesulitannya dalam mengalirkan arus listrik melalui suatu bahan. Sekarang semikonduktor mengurangi resistansinya saat suhunya meningkat. Itu penting. Pernahkah Anda menyentuh perangkat elektronik yang sudah lama berjalan? Ini panas, kan? Listrik adalah energi, yang artinya menghasilkan panas. Kita semua tahu bahwa logam menghantarkan listrik dengan baik, tetapi ketika suhu logam meningkat, resistensinya juga meningkat. Itu sebabnya semikonduktor sangat bagus: semakin panas mereka, semakin sedikit resistansi mereka dan semakin baik menghantarkan listrik.
Tapi itu bukan satu-satunya hal baik tentang mereka. Kotoran dapat ditambahkan ke struktur kristal semikonduktor untuk secara sengaja memblokir, mengalihkan, atau mengubah arah arus listrik. Jadi semikonduktor memberi Anda banyak kendali atas bagaimana listrik melewati suatu sistem.
Bahan semikonduktor yang paling banyak digunakan dalam elektronik modern adalah silikon , yang tidak hanya berlimpah dan mudah diproses, tetapi juga kuat dan menghantarkan listrik dengan cara yang sangat terkontrol.
transistor
Sekarang kita tahu apa itu semikonduktor, bagaimana sebenarnya kita menggunakannya? Salah satu kegunaan utama semikonduktor adalah untuk membuat transistor , semikonduktor yang digunakan untuk mengontrol atau memperkuat arus listrik. Pada dasarnya, transistor adalah saklar yang dikendalikan oleh sinyal listrik. Ketika transistor dihidupkan, arus mengalir dengan bebas. Saat dimatikan, arus berhenti. Transistor juga dapat dibuka sedikit sehingga arusnya dikurangi atau diperkuat untuk meningkatkan keluaran sinyal listrik.
Dikembangkan pada tahun 1947 oleh fisikawan Amerika John Bardeen, Walter Brattain, dan William Shockley, perangkat kecil ini termasuk penemuan penting abad ke-20. Mereka digunakan di hampir setiap perangkat elektronik di dunia modern dan merupakan alasan mengapa komputer dan bahkan radio dapat dibuat sangat kecil.
Secara umum, transistor bekerja dengan mengendalikan aliran listrik melalui tiga terminal yang berbeda. Salah satunya adalah dasar ; Ini adalah sakelar yang mengontrol arus listrik yang mengalir di antara dua lainnya, yang disebut kolektor dan emitor. Transistor memungkinkan kontrol sistem elektronik yang lebih kompleks dengan mengatur kapan dan berapa banyak arus listrik mengalir pada titik-titik tertentu.
dioda
Transistor memang bagus, tetapi bukan satu-satunya semikonduktor yang dapat kita gunakan untuk mengontrol arus listrik. Lain adalah dioda , semikonduktor yang hanya memungkinkan arus bergerak dalam satu arah. Tahukah Anda bahwa pipa air utama memiliki katup tekanan yang hanya memungkinkan air mengalir ke satu arah? Ide yang sama! Dioda memiliki dua ujung; anoda , yang menerima tegangan positif, dan katoda , untuk tegangan negatif.
Dioda ditempatkan dalam rangkaian sehingga anoda menerima sinyal bermuatan positif; beginilah cara kerjanya. Selama arus yang mengalir melalui dioda memiliki tegangan positif, ia akan tetap terbuka. Namun, jika tegangan berbalik arah dan menjadi negatif, dioda akan mati dan mencegah arus negatif mengalir mundur. Simbol untuk ini adalah panah melawan garis vertikal, meskipun ironisnya, arus mengalir berlawanan arah dengan panah. Namun dengan perangkat seperti ini, kita dapat mengontrol sistem elektronik kita; tanpa mereka, kita benar-benar akan melawan arus.
Ringkasan Pelajaran
Dalam elektronik, bahan yang berbeda digunakan untuk tujuan yang berbeda. Salah satu jenis material yang penting adalah semikonduktor , umumnya padatan kristal yang resistansinya menurun seiring dengan kenaikan suhu. Bahan semikonduktor yang paling umum adalah silikon, dan perangkat yang dibuat untuk mengontrol sinyal listrik juga disebut semikonduktor. Yang besar adalah transistor , semikonduktor yang digunakan untuk mengontrol atau memperkuat arus listrik.
Ada tiga terminal utama pada transistor, yang terpenting adalah basis , yang pada dasarnya adalah saklar yang mengontrol aliran arus listrik melalui emitor dan kolektor. Perangkat semikonduktor lain yang sangat penting adalah dioda , semikonduktor yang hanya memungkinkan arus bergerak dalam satu arah. Dioda memungkinkan tegangan positif melewati anoda, tetapi akan memblokir tegangan negatif, mempertahankan hanya satu arah aliran listrik. Mengontrol sistem elektronik, seperti mengontrol saluran air utama, semuanya adalah keseimbangan dalam mengontrol arus sehingga semuanya berjalan mengikuti arus.
