FIELD EFFECT TRANSISTOR (FET)

-->
Transistor efek–medan (FET) adalah salah satu jenis transistor menggunakan medan listrik untuk mengendalikan konduktifitas suatu kanal dari jenis pembawa muatan tunggal dalam bahan semikonduktor. FET kadang-kadang disebut sebagai transistor ekakutub untuk membedakan operasi pembawa muatan tunggal yang dilakukannya dengan operasi dua pembawa muatan pada transistor dwikutub (BJT).

Saluran

Semua FET mempunyai sebuah saluran gerbang (gate), cerat (drain) dan sumber (source) yang kira-kira sama dengan basis, kolektor dan emitor pada BJT. Selain JFET, semua FET juga mempunyai saluran keempat yang dinamakan badan, dasar atau substrat. Saluran keempat ini melayani kegunaan teknis dalam pemanjaran transistor kedalam titik operasi. Terminal ini sangat jarang digunakan pada desain sirkuit, tetapi keberadaannya penting saat merancang penataan sirkuit terpadu.




-->
Nama-nama saluran pada FET mengacu pada fungsinya. Saluran gerbang dapat dianggap sebagai pengontrol buka-tutup dari gerbang sesungguhnya. Gerbang ini mengizinkan elektron untuk mengalir atau mencegahnya dengan membuat dan mengikangkan sebuah kanal diantara sumber dan cerat. Elektron mengalir dari sumber menuju ke saluran cerat jika ada tegangan yang diberikan. Badan merupakan seluruh semikonduktor dasar dimana gerbang, sumber dan cerat diletakkan. Biasanya saluran badan disambungkan ke tegangan tertinggi atau terendah pada sirkuit, tergantung pada tipenya. Saluran badan dan saluran sumber biasanya disambungkan karena sumber biasanya disambungkan ke tegangan tertinggi atau terendah dari sirkuit, tetapi ada beberapa penggunaan dari FET yang tidak seperti demikian, seperti sirkuit gerbang transmisi dan kaskoda.

Cara kerja FET

FET mengendalikan aliran elektron (atau lubang elektron pada FET kanal-p) dari sumber ke cerat dengan mengubah besar dan bentuk dari sebuah kanal konduktif yang dibentuk oleh adanya tegangan (atau kurangnya tegangan pada FET kanal-p) yang dikenakan menyeberangi saluran gerbang dan sumber (untuk mempermudah penjabaran, diasumsikan bahwa badan dan sumber disambungkan). Kanal konduktif ini adalah jalur dimana elektron (atau lubang) mengalir dari sumber ke cerat. Dengan menganggap sebuah peranti kanal-n moda pemiskinan. Sebuah tegangan negatif gerbang-ke-sumber menyebabkan daerah pemiskinan untuk bertambah lebar dan menghalangi kanal dari kedua sisi, mempersempit kanal konduktif. Jika daerah pemiskinan menutup kanal sepenuhnya, resistansi kanal dari sumber ke cerat menjadi besar, dan FET dimatikan seperti sakelar yang terbuka. Sebaliknya, sebuah tegangan positif gerbang-ke-sumber menambah lebar kanal dan memungkinkan elektron mengalir dengan mudah. Sekarang menganggap sebuah peranti kanal-n moda pengayaan. Sebuah tegangan positif gerbang-ke-sumber dibutuhkan untuk membuat kanal konduktif karena ini tidak terdapat secara alami didalam transistor. Tegangan positif menarik elektron bebas pada badan menuju ke gerbang, membuat sebuah kanal konduktif. Tetapi elektron yang cukup harus ditarik dekat ke gerbang untuk melawan ion doping yang ditambahkan ke badan FET, ini membentuk sebuah daerah yang bebas dari pembawa bergerak yang dinamakan daerah pemiskinan, dan fenomena ini disebut sebagai tegangan tahan dari FET. Peningkatan tegangan gerbang-ke-sumber yang lebih lanjut akan menarik lebih banyak lagi elektron menuju ke garbang yang memungkinkannya untuk membuat sebuah kanal konduktif dari sumber ke cerat, proses ini disebut pembalikan. Baik pada peranti moda pengayaan ataupun pemiskinan, jika tegangan cerat-ke-sumber jauh lebih rendah dari tegangan gerbang-ke-sumber, merubah tegangan gerbang akan mengubah resistansi kanal, dan arus cerat akan sebanding dengan tegangan cerat terhadap sumber. Pada moda ini, FET berlaku seperti sebuah resistor variabel dan FET dikatakan beroperasi pada moda linier atau moda ohmik[1][2] Jika tegangan cerat-ke-sumber meningkat, ini membuat perubahan bentuk kanal yang signifikan dan taksimetrik dikarenakan gradien tegangan dari sumber ke cerat. Bentuk dari daerah pembalikan menjadi kurus dekat ujung cerat dari kanal. Jika tegangan cerat-ke-sumber ditingkatkan lebih lanjut, titik kurus dari kanal mulai bergerak dari cerat menuju ke sumber. Pada keadaan ini, FET dikatakan dalam moda penjenuhan,[3] beberapa orang menyebutnya sebagai moda aktif, untuk menganalogikan dengan daerah operasi transistor dwikutub.[4][5] Moda penjenuhan, atau daerah antara linier dan penjenuhan digunakan jika diinginkan adanya penguatan. Daerah antara tersebut seringkali dianggap sebagai bagian dari daerah linier, bahkan walaupun arus cerat tidak linier dengan tegangan cerat. Bahkan jika kanal konduktif yang dibentuk oleh tegangan gerbang-ke-sumber tidak lagi menghubungkan sumber ke cerat saat moda penjenuhan, Pembawa muatan tidak dihalangi untuk mengalir. Dengan menganggap peranti kanal-n, sebuah daerah pemiskinan terdapat pada badan tipe-p, mengelilingi kanal konduktif, daerah cerat dan daerah sumber. Elektron yang mencakupi kanal bebas untuk bergerak keluar dari kanal melalui daerah pemiskinan jika ditarik ke cerat oleh tegangan cerat-ke-sumber. Daerah pemiskinan ini bebas dari pembawa dan memiliki resistansi seperti silikon. Penambahan apapun pada tegangan cerat-ke-sumber akan menambah jarak dari cerat ke titik kurus, menambah resistansi dikarenakan daerah pemiskinan sebanding dengan tegangan tegangan cerat-ke-sumber. Perubahan yang sebanding ini menyebabkan arus cerat-ke-sumber untuk tetap relatif tetap tak terpengaruh oleh perubahan tegangan cerat-ke-sumber dan benar-benar berbeda dari operasi moda linier. Dengan demikian, pada moda penjenuhan, FET lebih berlaku seperti sebuah sumber arus konstan daripada sebagai sebuah resistor variabel dan dapat digunakan secara efektif sebagai penguat tegangan. Pada situasi ini, tegangan gerbang-ke-sumber menentukan besarnya arus konstan yang melewati kanal.
Cara yang tepat untuk menguji transistor MOSFET adalah dengan menggunakan analogmultimeter.  Switch mode power supply dan banyak sirkuit lainnya menggunakan transistor FET sebagai bagian dari rangkaian. Kebocoran dan kegagalan MOSFET  yang cukup tinggi di sirkuit dan kita perlu tahu bagaimanamengetesnya. FET mempunyai lebel sebagai "Q" pada papan sirkuit.

-->
Mengukur komponen yang memiliki dua lead seperti resistor,kapasitor dan dioda jauh lebih mudah daripada mengukur transistor dan FET yang memiliki tiga kaki.


-->
I. Pertama, temukan pintu gate, drain dan source pin .Dari buku semikonduktor penggantian atau cari yang Datasheet dari mesin pencari.

II. Setelah Anda memiliki referensi silang atau diagram untuk setiap pin MOSFET itu,kemudian gunakan multimeter analog, atur ke ukuran 10K ohm. Dengan asumsi  menguji MOSFET kanal n kemudian menempatkan probe hitam pada bagian pin DRAIN.

-->
III. Sentuh pin GATE dengan probe merah untuk mengosongkan muatan internal kapasitansi dalam MOSFET tersebut. Sekarang pindahkan probe merah untuk SOURCE pin sementara probe hitam masih menyentuh pin DRAIN. Gunakan jari kanan dan sentuh GATE  dan DRAIN secara bersamaan.  Akan kelihatan jarum penunjuk multimeter akan bergerak maju ke tengah skala meter itu.

IV. Angkat probe merah dari pin SOURCE dan letakkan kembali lagi ke pin SOURCE; pointer masih akan tetap berada di tengah skala meter itu. Untuk mengosongkan, probe merah harus diangkat dan disentuhkan satu kali padapin GATE. Hal ini pada akhirnya akan melepaskan kapasitansi internal lagi.

V. Pada saat ini, gunakan probe merah sentuh pin SOURCE lagi, pointer tidak akan bergerak sama sekali karena kita telah mengosongkan muatan dengan menyentuh pin GATE. Ini adalah contoh MOSFET yang kondisinya baik.





-->
VI. Jika terlihat bahwa semua hasil yang diukur pointer (jarum penunjuk) bergerak menuju nol ohm dan tidak akan melepaskan, kemudian FET dianggap korsleting dan perlu penggantian.
Pengujian saluran P-FET transistor efek medan caranya sama seperti ketika memeriksa saluran N-FET . Yang harus dilakukan adalah untuk membalik polaritas probe ketika memeriksa saluran P. Pastikan Anda menggunakan meter yang memiliki jangkauan 10k ohm .

Contoh: N channel FET  2SK791, K1118, IRF634, IRF 740 dan P channel FET J307, J516, IRF, 9620 dan lain-lain.
 


* foto sebelum alih bahasa dari jestineyong.com