Daftar isi
Sebelum kita membahas tentang mosfet, ada baiknya kita kembali sejenak mengingat apa itu pengertian transistor. Transistor merupakan komponen semikonduktor yang fungsinya sebagai penguat tegangan, menstabilkan tegangan, penguat sinyal dan juga sebagai saklar.
Transistor ini ada dua jenis yaitu BJT atau Bipolar Junction Transistor dan Field Effect Transistor, Mosfet sendiri merupakan salah satu jenis dari Field Effect Transistor (FET). Transistor sudah diproduksi di sekitar tahun 1950-an, BJT adalah jenis transistor pertama sedangkan Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (Mosfet), merupakan jenis transistor yang lebih modern dan banyak dipakai saat ini.
Pengertian Mosfet
Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (Mosfet) merupakan komponen semikonduktor yang sering dimanfaatkan sebagai switch atau saklar dan juga dijadikan sebagai penguat sinyal pada perangkat elektronika.
Mosfet memiliki disain ukuran yang sangat kecil, memiliki 4 gerbang terminal yaitu Source (S), Gate (G), Drain (D) dan Body (B). Mosfet saat ini dijadikan pilihan jika dibandingkan dengan jenis transistor BJT, selain bentuknya yang kecil, alasan lain karena mosfet memiliki kelebihan, antara lain:
- Punya ketahanan yang lebih baik terhadap tegangan tinggi
- Memiliki proses switching yang cepat
- Menggunakan daya lebih rendah
- Impedansi input yang dimiliki tinggi
Mosfet juga seringkali tidak membutuhkan arus input pada gate saat mengkontrol arus beban yang besar pada source dan drain.
Fungsi Mosfet
Dengan kelebihan yang dimiliki mosfet, mosfet banyak diaplikasikan pada rangkaian elektronik. Berikut beberapa fungsi dari mosfet selain sebagai switxh atau saklar pada rangkaian penguat:
- Mosfet difungsikan pada rangkaian radio control seperti untuk drone atau mobil rempte control
- Difungsikan sebagai kontrol torsi dan kecepatan pada motor
- Rangkaian kontrol pada peralatan industri
- Dipakai pada rangkaian robotik
- Driver pada rangkaian inverter
Di masa sekarang, mosfet sangat bermanfaat bagi proyek mikrokontroler seperti robotik. Mosfet dimanfaatkan sebagai driver pengendali motor, gate atau gerbangnya memungkinkan sinyal berbentuk PWM atau Pulse Width Modulation, besar kecilnya tegangan yang dilewati pada source dan drain dapat ditentukan dengan cara mengatur besaran sinyal PWM yang diumpankan menuju pin gate.
Cara Kerja Mosfet
Mosfet dipasangkan pada rangkaian dengan tujuan mengkontrol tegangan serta arus lewat source dan drain, komponen ini bekerja sebagai switch. Mosfet bekerja tergantung kapasitas MOS, sedangkan MOS adalah bagian utama dari mosfet.
Pada mosfet terdapat permukaan semikonduktor pada lapisan oksida yang letaknya di antara terminal sumber dan saluran pembuangan. Bisa dibalik dari tipe-P ke tipe-N dengan cara menggunakan tegangan masing-masing gerbang positif atau negatif.
Jika menerapkan tegangan gerbang positif, lubang yang terletak di bawah lapisan oksida dengan gaya dan bebannya akan didorong ke bawah dengan substrat. Tegangan positif akan menarik elektron yang berasal dari sumber n dan mengalirkan ke saluran.
Berdasarkan cara kerjanya, ada dua tipe mosfet, yaitu:
- Transistor Mode Pengosongan atau disebut juga Transistor Mode Depletion.
- Transistor Mode peningkatan atau Transistor Mode Enhancement.
Contoh Mosfet
Mosfet banyak dipakai pada rangkaian elektronik yang wujudnya sering kita jumpai dan kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari. Salah satunya rangkaian mosfet sebagai pengendali kecepatan motor, mosfet dipakai sebagai dengan input PWM yang terdapat pada gate dan dapat mengkontrol tegangan yang melalui source ke drain.
Besar kecilnya tegangan yang melewati source dan drain tersebut ditentukan oleh besar kecilnya nilai PWM yang masuk ke gate.
Karena fungsi mosfet juga sama seperti transistor maka cara kerjanya juga mirip jika difungsikan sebagai saklar atau switch. Pada Mosfet N-Chanel, jika ada tegangan pada gate maka tegangan yang berasal dari source akan mengalir menuju drain dan sebaliknya jika tidak ada tegangan pada gate maka tegangan dari source tidak mungkin mengalir.
Perbedaan Mosfet dan Transistor
Meskipun memiliki fungsi yang sama yaitu bisa dimanfaatkan sebagai saklar, namun mosfet dan transistor memiliki perbedaan. Mosfet adalah jenis transistor efek medan atau Field effect Transistor (FET) yang memiliki perbedaan mendasar dengan transistor bipolar.
Perbedaan ke duanya terletak pada arus outputnya, transistor bipolar memiliki arus output (IC) yang dikendalikan arus input (IB). Sedangkan pada mosfet, karena arus input 0 (nol), arus output (ID) dikendalikan oleh tegangan input (VGS).
Mosfet juga lebih stabil jika terkait dengan suhu, bentuk dan ukurannya juga lebih kecil dibandingkan transistor biasa. Transistor lebih peka terhadap input jika dibandingkan dengan mosfet, mosfet memicu noise yang lebih kecil, penguatan mosfet lebih kecil dibandingkan dengan transistor bipolar.
Contoh Soal Mosfet
Berikut contoh soal materi mosfet sekaligus pembahasannya.
1. Sebutkan karakteristik transistor Mosfet (FET)
Jawaban: FET lebih stabil terhadap suhu namun tidak dapat menerima daya besar, memiliki switching lebih lambat dan densitas besar.
2. Sebutkan contoh dari mosfet dengan konstruksi khusus
Jawaban: Contoh mosfet dengan konstruksi khusus adalah mosfet dual gate atau dua gerbang, mosfet dual gate memiliki konfigurasi tetroda, semua gerbang yang ada dapat mengendalikan aliran dalam rangkaian.
Biasanya digunakan pada peralatan elektronik seperti radio, kedua gerbang dipakai sebagai pengendali penguatan atau untuk mengubah frekuensi.
Kesimpulan
Mosfet bisa dikatakan sebagai pengembangan bentuk dari transistor, dengan banyak kelebihannya beberapa diantaranya adalah cara kerja serta bentuknya yang lebih kecil, perangkat elektronika saat ini lebih banyak menggunakan mosfet dibandingkan transistor.