ELEKTRONIKA DASAR–KARAKTERISTIK DIODA & APLIKASI NOVEMBER 25, 2013
BAB I
PENDAHULUAN 1.1 Latar Bea!a"# Hampir semua peralatan elektronika memerlukan sumber arus searah. Penyearah digunakan untuk mendapatkan arus searah dari suatu arus bolak-balik. Arus atau tegangan tersebut harus benar-benar rata tidak boleh berdenyut-denyut agar tidak menimbulkan gangguan bagi peralatan yang dicatu. Dioda sebagai salah satu komponen aktif sangat popular digunakan dalam rangkaian elektronika, karena bentuknya sederhana dan penggunaannya sangat luas. Ada beberapa macam rangkaian dioda, diantaranya : penyearah setengah gelombang (Half-Wae !ecti"er#, penyearah gelombang penuh ($ull-Wae !ecti"er#, rangkaian pemotong (%lipper#, rangkaian pen&epit (%lamper# maupun pengganda tegangan ('oltage ultiplier#. Dioda memiliki fungsi yang unik yaitu hanya dapat mengalirkan arus satu arah sa&a. )truktur dioda tidak lain adalah sambungan semikonduktor P dan *. )atu sisi adalah semikonduktor dengan tipe P dan satu sisinya yang lain adalah tipe *. Dengan struktur demikian arus hanya akan dapat mengalir dari sisi P menu&u sisi *. Dioda sebenarnya tidak menun&ukkan kesearahan hidup dan mati yang sempurna (benar-benar menghantar saat bias ma&u dan menyumbat pada bias mundur#, tetapi mempunyai karakteristik listrik tegangan arus tak linier kompleks yang bergantung pada teknologi yang digunakan dan kondisi penggunaan. Dioda +ener adalah dioda yang memiliki karakteristik menyalurkan arus listrik mengalir kearah yang berlaanan &ika tegangan yang diberikan melampaui batas. )ebuah komponen sangat berpengaruh dalam suatu rangkaian, baik rangkaian dasar maupun rangkaian kelas industri. Apabila ter&adi kerusakan pada satu komponen tersebut dapat berpengaruh fatal terhadap sebuah rangkaian, contohnya komponen dapat terbakar atau rangkaian tidak beker&a.
1.2 T$%$a" Per'(aa" . ntuk mengambil mengambil kesimpulan kesimpulan yang didapat didapat dari dari tegangan yang diperoleh diperoleh dari percobaan /. ntuk ntuk mengetah mengetahui ui karate karaterist ristik ik statik statik dioda dioda 0. ntuk ntuk mengeta mengetahui hui penyusun penyusun dasar dasar dioda dioda 1. ntuk ntuk menget mengetahui ahui &enis-&e &enis-&enis nis dioda dioda 2. ntuk ntuk menget mengetahui ahui aplikas aplikasii dioda dioda
BAB II
DASAR TEORI
)ebuah dioda adalah komponen semikonduktor yang memungkinkan mengalir melalui dalam satu arah, tetapi blok currentin arah lain tergantung pada polaritas dari tegangan diterapkan untuk itu. itu bertindak seperti sebuah saklar polaritassensitif. Dioda digunakan terutama untuk recti"caion, proses konersi A% ke D%. 3ika kamu menempatkan kapasitor di resistor beban, maka akan dikenakan biaya hingga puncak tegangan sinus dan menyimpannya. Hasilnya adalah baha output adalah nilai D% dekat konstan. %atu daya elektronik yang paling beker&a seperti ini.Dioda khusus dibuat untuk memancarkan cahaya (45D#, mengatur tegangan (dioda +ener#, bertindak sebagai ariabel kapasitor (aractor#, atau )L'$*+ sebagai sitch (dioda P6*#. E.re"-e, r., r., 2010/ Arus bolak balik tidak sesuai untuk bebrapa aplikasi. )ebagai contoh, arus bolakbalik tidak dapat digunakan untk pengisian baterai atau beberapa operasi kmponen didalam alat elektronika. 7leh karena itu, ini sangat penting untuk mendapatkan cara penganti arus bolak-balik pada arus lngsung. Alat yang digunakan ini disebutkan disebutkan recti"ers. recti"ers. 6ni mempunyai mempunyai dua tipe basis dari dari recti"ers : dioda tube-akum dan dioda +at padat khusus. Pada gambar /8.0 adlah merupakan sketsa dari sebuah dioda akum dan arus searah. Didalam ruang akum (tube# adalah adalah dua buah elemen: elemen: sebuah sebuah pelat logam logam dan sebuah sebuah "lamen tipis, banyak yangmenggunakan yangmenggunakan "lamen didallam sebuah lampu. )umber "lamen olta 'f mudah mengirim sebuah sebuah arus melalui "lamen "lamen dan diikuti diikuti pengosongan tempat, pelat adalah kutub positif. Pancarkan elektron dari "lamen tertarik ke pelat dan &uga disini adalah pengosongan arus yang mengalir. 3adi, untuk polarisasi dari dari 'p yang terlihat, terlihat, arus terbaa kedalam kedalam pipa. )eandainya )eandainy a polarisasi dari 'p adalah kebalikannya. 9agaimna pun, ketika pelatnya adalah negatif dan menolak pancaran dari "lamen elektron tidak dapat bergerak &auh dari pelat, dan arus yang megalir ke pipa adalah nol. 7leh karena itu
kita meliat baha sebuah dioda sebuah dioda akum mengairkan arus &ika pelatnya positif dan arusnya tidak boleh&ika pelatnya adalah negatif. )ampai pada tahun 28, pipa akum banyak digunaka, tetapi se&ak ditemukan dioda +at padat telah mengantikan dioda pipa akum kecuali didlaam bagian aplikasi kecil. 6ni cukup untuk kita &ika kita meihat baha simbol dari dioda +at padat adalah dan baha dioda mempunyai sifat yang dibaahnya : dia sebagai pengatur arus didalam arus penyearah pada tanda panah, tetapi tidak didalam arah sebalikya sehingga kita semakin mengerti tentang diode itu seperti apa dan serta akan di bahas pembagiannya. ). B$ee, 1/ Dalam bab ini dibahas diode-dioda penghantar tangung. Doida pengantar tanggung adalah elekmen pembangunan dengan / sambungan (di ; /#. Diode ini terbuat dari bahan pengantar tanggung germanium dan silicon. 3adi terdapat diode-
@ita sekarang akan membahas pengukuran sabuah diode penghantar tanggung dengan sebuah multimeter atau sbuah oltmeter tabung. Dengan sebuah multimeter yang dilengkapi dengan sebuah daerah ukur untuk hambatanhambatan, secara cepat dapat ditentukan apakah diode germanium atau diode silicium masih dapat dipakai. )ebuah multimeter untuk pengukuran hambatan biasanya dihubungkan. 9ila kini sebuah diode dihubungkan pada instrumennya maka diode itu dihubungkan pada arah pembatasan dan pada diode
lepaskan imaginasi anda dengan dituntun oleh kepercayaan dan prinsip, tetapi dikendalikan dan diarahkan oleh eksperimen. Alam merupakan kaan sekaligus &uga kritikus anda yang terbaik dalam ilmu pengetahuan eksperimental, selama anda bersedia menerimanaya secara akrab dalam pikiran anda tanpa prasangka. =iada sesuatu yang lebih baik dari suatu eksperimen yang selain membetulkan kesalahan, &uga memberikan kepada anda suatu kema&uan mutlak dalam penegetahuan sebagai imbalan. eksperimental, selama anda bersedia menerimanya secara akrab dalam pikiran anda tanpa prasangka. Pada tahun II0, Dalam usahanya untuk mencegah pemancaran gas oleh kaat pi&ar 5dison menempatkan suatu elektroda tambahan dalam sebuah bola lampu. @etika elektroda ini diberi tegangan positif terhadap kaat ("lament# tersebut, ter&adilah aliran arus listrik antara kedua kaat itu. 9ila tegangan electrode men&adi negatie, arus pun berhenti. 5dison mengabaikan ge&ala ini (yang disebut efek 5dison# sebagai sesuatu yang tidak mempunyai nilai praktis. =anpa mengtahuinya, 5dison telah membuat diode pertama yang diakui dalam se&arah sebagai titik tolak dari elektronika modern. @ata >diode? adalah singkatan dari kata-kata dua (di# dan electrode (ode#. Diode merupakan suatu piranti dua electrode dengan arah arus yang tertentu. Dengan kata lain, diode beker&a sebagai penhantar bil beda tegangan listrik diberikan dalam arah tertentu, tetapi diode akan beker&a sebagai isolator bila beda tegangan diberikan dalam arah berlaanan.diode-diode semula berupa pirantipiranti tabung hampa dengan "lament panas (disebut katode# yang memancarkan electron-elektron bebas, dan suatu pelat yang sensitie disebut anode# yang
mengumpulkan electron-elektron tersebut. Diode modern adalah piranti semikonduktor dengan bahan tipe-n yang menyediakan electron-elektron bebas dan bahan tipe yang mengumpulkannya. Pada suhu ruang, suatu semikonduktor tipe p mempunyai pembaa muatan dengan sebagian besar berupa lubang-lubang yang dihasilkan dengan pemasukan tak-murnian dan sebagian kecil berupa elektron-elektron bebas yang dihasilkan oleh energy termal. Dari pihak lain, dalam semikonduktor tipe n, sebagian besar dari pembaa muatan adalah electron-elektron bebas dan hanya mengandung lubanglubang yang ber¨ah kecil. 3ika dipakai secara terpisah, baik semikonduktor tipe n maupun semikonduktor tipe p, masing-masing tidak lebih berguna dari sebuah penghambat (resistor# karbon. =etapi, dengan memasukkan tak-murnian ke dalam suatu @ristal sedemikian rupa hingga setengahnya bertipe n dan sisanya bertipe p, maka hasilnya berupa suatu penghantar satu arah. @ita tin&au satu atom yang netral. Atom ini mempunyai electron dan proton yang sama ¨ahnya. isalkan baha ialah satu elektronnya disingkirkan. )ebagai akibatnya, atom tersebut mempunyai satu muatan positif dan disebut ion positif. )ebaliknya, &ika suatu atom netral diberi satu elektron tambahan, atom akan bermuatan negatif dan dikenal sebagai ion negatif. Dalam pabrik semikonduktor orang dapat menghasilakn @ristal dengan bahan tipe p pada suatu sisi dan bahan bertipe n pada sisi lainnya. 6ni bukan merupakan dua potong bahan semikonduktor terpisah yang direkatkan men&adi satu, melainkan berupa satu @ristal tunggal kontinu yang mempunyai dua daerah tak-murnian berbeda. 9atas antara bahan tipe p dan bahan tipe n disebut persambungan (&unction#. @arena gaya tolak-menolak antara sesamnya, elektron-elektron bebas di sebelah n dari persambungan cenderung untuk berdifusi (menyebar# ke segala pen&uru. )ebagian akan berdifusi melintasi persambungan. 9ila suatu elektron memasuki daerah p, elektron ini men&adi pembaa minoritas. Dengan dikelilingi oleh lubang-lubang yang ber¨ah besar itu, pembaa minoritas tersebut tidak akan berumur pan&ang dan dengan cepat akan masuk atau >ter&atuh? ke dalam salah satu lubang di sekitarnya. Apabila hal ini ter&adi, lubang bersangkutan akan lenyap dan elektron bebas tersebut men&adi elektron alensi. Arus balik yang kecil. @arena positif baterai dihubungkan dengan sisi n dan terminal negatifnya dihubungkan dengan sisi p, maka elektron-elektron bebas dan lubang-lubang untuk sementara aktu akan mengalir men&auhi persambungan. Hal ini akan memperlebar lapisan pengosongan sampai potensialnya menyamai tegangan terpasang. Dalam keadaan ini pembaa-pembaa mayoritas akan berhenti mengalir, dan dalam beberapa nanosekon sa&a arus listrik akan menurun sampai sekitar harga nol. =ingkat-tingkat energi. %ara lain untuk memahami apa yang ter&adi di dalam diode dapat diperoleh dengan menin&au susunan tingkat energi dari pembaa mayoritas. =egangan yang dipasang dari luar menurunkan tingkat-tingkat energi elektron bebas di sebelah n dari persambungan. 6ni adalah sebab mengapa pita
energi n men&adi turun &auh di baah pita energi p. Dalam keadaan ini, elektronelektron bebas tidak dapat menyeberangi persambungan karen orbit-orbitnya terlampau kecil untuk menyamai orbit-orbit yang lebih besar pada sisi p. Pembaa-pembaa arus. Pada suhu nol mutlak, hanya elektron-elektron bebas yang terdapat dalam bahan tipe n dan hanya lubang-lubang yang terdapat dalam bahan tipe p. @arena itu, suatu prategangan ma&u akan menghasilakan arus dc yang besar sedangkan prategangan balik tidak akan menghasilkan arus dc. 3adi, diode merupakan penghantar dalam arah ma&u dan merupakan isolator dalam arah sebaliknya. Di atas suhu nol mutlak, energi termal akan menghasilkan beberapa elektron bebas di sisi p dan beberapa lubang di sisi n. 36ka diode diberi prategangan balik, maka pembaa-pembaa minoritas ini akan mengalir menu&u ke persambungan diode dan bergabung kembali disitu. )etiap kali ter&adi rekombinasi di persambungan antara sepasang elektron bebas akan meninggalkan terminal negatif dari baterai dan memasuki u&ung kiri dari kristal. 9ersamaan dengan itu, suatu elektron alensi akan meninggalan u&ung kanan kristal dan memasuki terminal positif dari baterai. engngat baha pembaa-pembaa minoritas akan dihasilkan oleh energi termal secara terus-menerus, aliran yang di&elaskan di atas akan berlangsung secara kontinu pula. 3ika suatu ammeter dc yang sangat peka dihubungkan secara seri dengan diode dan beterai, maka alt tersebut akan menun&ukkan adanya arus dc yang sangat kecil dalam rangkaian luar itu. @ebocoran Permukaan. )elain arus pembaa minoritas yang baru di&elaskan itu, pada permukaan kristal dapat pula ter&adi arus balik yang kecil. )ebab atomatom pada permukaan kristal mempunyai ikatanikatan koalensi yang terputus, maka >kulit? kristal itu penuh dengan lubang-lubang dan merupakan saluran berhambatan tinggi bagi arus yang bersangkutan. Arus kebocoran permukaan ini tidak bergantung pada suhu tetapi dipengaruhi oleh tegangan. akin besar tegangan balik yang dibrikan, makin besar pila arus kebocoran permukaan itu. Arus 9alik. Arus balik total adalah ¨ah dari arus pembaa minoritas dan arus kebocoran permukaan. Pada suhu ruang, arus balik yang ter&adi sangat kecil dibandingkan dengan arus ma&u. )ebagai contoh diode 6*1 (diode silikon# yang terdapat dalam pasran mempunyai arus balik sebesar /2nA. Pada prategangan balik sebesar /8 '. @ecuali untuk penerapan-penerapan yang sangat menuntut kecermatan, arus balik dari suatu diode silikon biasanya diabaikan sa&a karena terlalu kecil pengaruhnya. Perbandingan )ilikon terhadap
balik yang &auh lebih kecil dari diode germanium, dan ini pula sebabnya silikon, dan bukan germanium, yang telah men&adi standart industri. )isi kiri diode disebut anode dan sisi kanan diode disebut katode. 9ila dibei prategangan ma&u, antara katode dan anode akan ter&adi aliran electron yang ekualen dengan arus konensional dari anode ke katode. ungkin berguna &uga untuk memberi sedikit pen&elasan tentang aliran konensional dan aliran elektron. Aliran @onensional laan aliran elektron. Pada tahun F28, $ranklin meggambarkan elektrisitas sebagai suatu sistim Juida ( cairan yang dapat mengalir# tak nampak. takan 3ika suatu benda mempunyai ¨ah Juida yang melampaui bagian normalnya, benda itu dikatakan bermuatan positif. 3ika ¨ah tersebut kurang dari bagian normalnya, muatan benda itu dianggap bersifat negatie. Atas dasar teori ini, $ranklin berkesimpulan baha > Juida listrik? mengalir dari bagian positif atau kelebihan ke bagian yang negatie atau kekurangan. Aliran khayal yang dibayangkan beraal dari sebelah positif dan menu&u ke sebelah negatie ini, sekarang dikenal sebgai aliran konensional. antara tahun-tahun F28 dan IF, banyak sekali konsep-konsep dan rumu. =idak serumus yang dikembangkan atas dasar teori aliran konensional tersebut. Pada tahun IF, =homson menemukan elektron, yang berupa partikel bermuatan negatie dalam atom. =idak lama kemudian, para sar&ana menyadari baha muatan yang mengalir dalam kaat tembaga hanya terdiri dari electronelektron bebas. Dengan kata lain, bila sebuah baterai dihubungkan dalam suatu rangkaian, maka satu-satunya aliran yang ter&adi secara "sis adalah aliran electron dari terminal negatif baterai ke terminal positifnya. @onsep aliran ini disebut aliran elektron. 9aik konsep aliran konensional maupun konsep aliran elektron, masingmasing memberi &aaban-&aaban yang lama, kecuali mengenai arah aliran yang ternyata berlaanan itu. Dua konsep ini sama-sama di&umpai dalam lingkungan industry. )ebagian orang lebih menyukai konsep aliran electron karena ini lebih sesuai dengan kenyataan. @elompok lain yangyang banyak terlibat dalam analisis matematis lebih menyukai konsep aliran konensional karena kaitannya yang lebih erat dengan tumpukan rumus yang telah dikembangkan dan dikenal sebelum penemuan elektron. )ebagian besar dari para sar&ana dan insinyur tetap lebih menyukai aliran konsep konensional. @etika diciptakan suatu piranti semikonduktor yang baru, mereka memperkenalkan lambing skematik yang menun&ukkan arah mengalirnya arus konensional dalam piranti tersebut. 6ni merupakan sebab mengapa segitiga atau tanda panah diode. Ditu&ukan pada arah mudah (easy direction# dari aliran konensional. )A(ert Pa$ Ma4*"',1/
BAB III
METODOLOI PER6OBAAN
3.1 PERALATAN . P)A ad&ust $ungsi : )ebagai sumber tegangan D% /. ultimeter $ungsi : ntuk mengukur arus,tegangan,dan hambatan listrik 0. Protoboard $ungsi : )ebagai tempat untuk merangkai rangkaian sementara 1. Pen&epit buaya $ungsi : )ebagai menghubungkan komponen dengan peralatan lainnya 2. @abel penghubung $ungsi : )ebagai menghubungkan peralatan dengan peralatan lainnya
3.2 KOMPONEN . Dioda $ungsi : untuk penyearah tegangan dan pada 45D sebagai penghambat tegangan /. !esistor $ungsi : untuk menghambat arus dan tegangan yang mengalir
3.3 PROSEDUR PER6OBAAN . Dipersiapkan peralatan dan komponen yang akan digunakan /. Dihubungkan kutub positif P)A pada kutub anoda dan negatif digroundkan 0. Dihubungkan kutub positif multimeter pada anoda dan negatif pada katoda untuk mengukur ' ab 1. Dihubungkan kutub positif multimeter pada anoda dan negatif digraundkan untuk mengukur tegangan P)A 2. Diberikan tegangan 2 ' oleh P)A kemudian dilihat hasil dari 'ab padamultimeter E. Dilihat multimeter untuk mengukur tegangan ' ab F. Dicatat hasil pengukurannya I. Dilakukan percobaan yang sama pada nomor E dengan tegangan masukan ' dan 2 '
. Dihubungkan kutub (# multimeter pada anoda dan kutub (-# pada katoda untuk mengukur ' bc 8.Diberi tegangan sebesar ' .Dilihat hasil pengukuran yang ter&adi pada multimeter untuk tegangan ' bc /.Diulangi percobaan yang sama yaitu dengan menghubungkan kutub (# multimeter pada anoda dan kutub (-# pada katoda untuk mengukur ' ac 0.Diberikan tegangan sebesar 2 ' 1.Dicatat hasilnya pengukurannya 2.Dimatikan semua peralatan baik P)A dan multimeter dioKkanLdinolkan
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
.1
Data Per'(aa"
'out ('# 'in ('#
'ab
'bc
2 (8#
8,2
1,/
(8#
8,2
I,/
(28#
8,E
I
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
7.1 KESIMPULAN . Dari percobaan diperoleh tegangan output pada titik ac dan bc dengan nilai yang mendekati tegangan masukan, sedangkan pada titik ab, nilai tegangan yang diperoleh yaitu &auh dari tegangan masukan. Hal ini disebabkan karena adanya komponen dioda dan resistor dalam rangkaian. /. Dari percobaan diketahui karakteristik statik dioda ialah :
@ura karakteristik dioda men&elaskan kemampuan sebuah dioda yaitu berapakah nilai ambang tegangan ma&u dan nilai tegangan breakdon mundurnya dari dioda tersebut. @ura tersebut menunu&ukkan hubungan antara arus dioda dengan tegangan dioda. %ontoh
7.2 SARAN . Agar praktikan selan&utnya lebih memperhatikan pen&elaskan dari asisten /. Agar praktikan selan&utnya lebih mengerti untuk merangkai rangkaian diode 0. Agar praktikan selan&utnya teliti dalam menger&akan analisa data 1. Agar praktikan selan&utnya lebih memahami aplikasi dari percobaan
DATAR PUSTAKA
9uece, $. I. P!6*%6P45) 7$ PHC)6%). nited )tate 7f America: cgra-Hill. 6nc. Halaman : 1FF-1FI Dirksen, A. 3. I. 9@ P54A3A!A* 545@=!7*6@A. 3akarta: 5rlangga. Halaman : /-0F
$ren+el, 4. /88. >54%=!7*6%) 5NP4A6*5D?. 3akarta:Artha 9ook Page:28 alino,A. 1. > P!6*)6P-P!6*)6P 545@=!7*6@A?. 3akarta: 5rlangga. Halaman: I/E edan, / *oember /80 Asisten,
Praktikan,
(4asmini )ihombing# *ainggolan#
(arta asniary
RESPONSI NAMA
8 Marta Ma+"*ar9 Na*"##'a"
NIM
8 1200103
KELOMPOK
8 IV:B
UDUL PER6.
8 Kara!ter*+t*! D*';a & A<*!a+*
ASISTEN
8 La+=*"* S*'=(*"#
. =uliskan &udul percobaan 6-'6O 3aab: 3udul Percobaan: 6 : Pengukuran @omponen Pasif 66 : Pengukuran dengan 7siloskop 666 : @arakteristik Dioda Aplikasi 6' : Poer )upply ' : =ransistor sebagai Penguat '6 : =ransistor sebagai )itching /. =uliskan tu&uan dari setiap &udul percobaanO 3aab: =u&uan Percobaan >Pengukuran @omponen Pasif?: . ntuk mengenal komponen aktif dan pasif dalam elektronika /. ntuk mengu&i baik buruknya suatu komponen 0. ntuk mengetahui batas kemampuan komponen
1. ntuk mengetahui fungsi dasar dari komponen =u&uan Percobaan >Pengukuran dengan 7siloskop?: . ntuk mengetahui fungsi osiloskop /. ntuk mengetahui prinsip ker&a osiloskop 0. ntuk mengetahui frekuensi gelombang secara praktek menggunakan osiloskop 1. ntuk mengetahui perbedaan osiloskop analog dan osiloskop digital =u&uan Percobaan >@arakteristik Dioda Aplikasi?: . ntuk mengetahui karakteristik statik diode /. ntuk melihat sifat diode sebagai penyearah 0. ntuk mengetahui aplikasi dari diode =u&uan Percobaan >Poer )upply?: . ntuk mengetahui prinsip ker&a catu daya /. ntuk mengetahui pembuatan poer supply dengan regulator 0. ntuk menganalisa tegangan keluaran regulator 1. ntuk mengetahui aplikasi dari rangkaian catu daya dan regulator =u&uan Percobaan >=ransistor sebagai Penguat?: . ntuk menentukan titik ker&a D% teori dan praktik /. ntuk membandingkan penguat tegangan teori dan praktik 0. ntuk mengetahui pengaruh %5 pada gain 1. ntuk mengetahui aplikasi dari rangkaian. =u&uan Percobaan >=ransistor sebagai )itching?: . ntuk memahami transistor dikontrol oleh arus /. ntuk memahami daerah saturasi dan %ut-oK. 0. ntuk mengaplikasikan transistor sebagai sitching 1. ntuk mengetahui prinsip ker&a transistor sebagai sitching 0. =uliskan peralatan dan komponen yang kalian ketahui (dari setiap &udul percobaan#O 3aab: a. @omponen Pasif :
- ultimeter
G Dioda
- @abel Penghubung G =ransistor - !esistor
G =rafo
b. Pengukuran dengan 7siloskop : - )ignal
G !esistor
- ultimeter G @apasitor - pen&epit buaya - =rafo step don
G Dioda G 6% !egulator FI82
- Protoboard d. @arakteristik Dioda dan Aplikasi : - ultimeter G @abel penghubung - Protoboard G !esistor - Dioda
G P)A
e. =ransistor )ebagai Penguat : - P)A
G =ransistor 9%21I
- Protoboard G !esistor - ultimeter G 3umper f. =ransistor )ebagai )itching : - ultimeter G !esistor - P)A - Pen&epit buaya
G 45D G =ransistor
- 3umper 1. Apa yang Anda ketahui tentang diodaQ 3aab: Diode merupakan suatu elemen unilateral dua terminal (satu port# yang dianggap resitif. Dioda telah menyearahkan arus ac berarti mengubahnya dari arus bolak-
balik men&adi arus searah. 4ambang dioda seperti anak panah yang arahnya dari sisi p ke sisi n. Dioda adalah suatu alat biner, dalam arti baha ia hanya dapat berada dalam satu dari kedua keadaanya, yaitu diode itu hanya dapat menyala atau mati pada suatu saat. 2. Apa yang kalian ketahuiQ 3aab: 4ab 5ldas salah satu laboratorium di $akultas ipa dibaah naungan Departemen $isika ). @epala 4ab ialah bapak @erista =arigan dan koordinator 4ab ialah kak 3uliana )itorus. Dalam praktikum 5ldas ada E &udul, yaitu @omponen Pasif, Pengukuran dengan 7siloskop, @arakteristik Dioda dan Aplikasi, Poer )upply, =ransistor )ebagai Penguat, =ransistor )ebagai )itching. *ama G nama asisten di 4ab 5ldas : kak aisyarah Cuniar, kak 4asmini )ihombing, bang Parasian )imbolon, kak *oa Pratii 9arus, kak Desy, kak 4urani.
TUAS PERSIAPAN NAMA NIM
8 Marta Ma+"*ar9 Na*"##'a" 8 1200103
KELOMPOK
8 IV:B
UDUL PER6.
8 Kara!ter*+t*! D*';a & A<*!a+*
ASISTEN
8 La+=*"* S*'=(*"#
. )ebutkan 3enis-&enis diode 3aab : . Dioda Mener : merupakan dioda &unction P dan * yang terbuat dari bahan dasar silikon. Dioda ini dikenal &uga sebagai 'oltage !egulation Diode yang beker&a pada daerah reerse (kuadran 666#. /. Dioda Penyearah : Dioda penyearah adalah &enis dioda yang terbuat dari bahan )ilikon yang berfungsi sebagai penyearah tegangan L arus dari arus bolak-balik (ac# ke arus searah (dc# atau mengubah arus ac men&adi dc. 0. Dioda Kapasiansi Variabel yang disebut &uga dioda varicap atau dioda varactor . )ifat dioda ini ialah bila dipasangkan menurut arah terbalik akan berperan sebagai kondensator. @apasitansinya tergantung pada tegangan yang masuk.
1. )uatu &enis dioda yang lain adalah Light Emiting Diode (45D# yang dapat mengeluarkan cahaya bila diberikan forard bias. Dioda &enis ini banyak digunakan sebagai indikator dan display. /. Apa yang dimaksud dengan regulator dan factor ripple O 3aab : . !egulator :!egulator 'oltage berfungsi sebagai "lter tegangan agar sesuai dengan keinginan. 7leh karena itu biasanya dalam rangkaian poer supply maka 6% !egulator tegangan ini selalu dipakai untuk stabilnya output tegangan. /. $actor !ipple (faktor riak# adalah perbandingan antara nilai efktif kandungan riak teganganLarus keluaran terhadap nilai rata-rata teganganLarus keluaran. $aktor ini menentukan baik tidaknya sinyal hasil penyearahan. 0. Apa yang dimaksud dengan tegangan break don dari diode +ennerO 3aab : tegangan breakdon dioda ini men&adibagian terpenting dalam pembuatan komponen elektronika lainnya yang dinamakan +ener. )ebenarnya tidak ada perbedaan sruktur dasar dari +ener, melainkan mirip dengan dioda.=etapi dengan memberi ¨ah doping yang lebih banyak pada sambungan P dan *, ternyata tegangan breakdon dioda bisa makin cepat tercapai.3ika pada dioda biasanya baru ter&adi breakdon pada tegangan ratusan olt, pada +ener bisa ter&adi pada angka puluhan dan satuan olt. @ebanyakan dioda tidak diperkenankan untuk breakdon. Dengan kata lain, padaaktu disain diusahakan agar tegangan balik pada dioda penyearah lebih kecil dari tegangan breakdonnya (*=@ analisa data, gra"k dan gambar percobaan gak kebaca fontnya-.-# About these ads
Kara!ter*+t*! D*';a ;a" >e"er =3A* empela&ari dan mengetahui karakteristik dasar dioda =57!6 DA)A! Dalam bidang elektronika seringkali diperlukan suatu komponen yang mengalirkan arus &ika diberi beda potensial pada satu arah ($orard 9ias# dan sebaliknya tidak mengalirkan arus &ika diberi beda potensial pada arah yang berlaanan (!eerse 9ias#. @omponen yang memiliki karakteristik tersebut adalah dioda. ntuk tegangan yang tidak terlalu tinggi orang banyak menggunakan dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor (dalam hal ini germanium dan silikon#. )edangkan untuk tegangan tinggi digunakan dioda akum. Dalam percobaan ini kita menyelidiki sifat-sifat dari penggunaan dioda dari bahan semikonduktor sa&a. Dioda merupakan komponen elektronika yang terbuat dari / lapisan semikonduktor yang berbeda &enis dopingnya (4apisan * dan lapisan P#. )emi konduktor tipe P berfungsi sebagai anoda dan semi konduktor tipe * berfungsi sebagai katoda. Pada daerah sambungan / &enis semi konduktor yang berlaanan ini akan muncul daerah deplesi yang akan membentuk gaya barier.
hambatan bulk yang menghasilkan tambahan kecil tegangan. Dioda +ener dapat diaplikasikan untuk rangkaian regulator, protektor, peak clipper, dst.
empela&ari karakteristik static diode pada 9ias !eerse enyusun rangkaian seperti pada
's(D%#6 (diode forard#6 (diode reerse#8.888./888.0888.1888.2888.E888.F8.88 TA88.I8.8 TA88.8.8 TA8.80I TA8/F0.I TA80.EFE mA81/.E2E mA820.E1/ mA8 %ontoh gambar:
Data Pengamatan Percobaan 6 dan 66 's(D%#6 (diode forard#6 (diode reerse#8888,-88,/8,8/2 mA88,08,828 mA88,18,/28 mA88,28,188 mA88,E8,228 mA88,F8,FF2 mA88,I8,88 mA88,,88 mA8,/28 mA8/0,288 mA802,288 mA81F,288 mA82,288 mA8Percobaan 666 '/'F1'FE'/'!6'!6'!688888888,I '-8,I '-8, '-/,E '8,F2 mA,E ' -,F '-0/,0 '8,F mA/,2 '8,82 mA/,12 '-1/,F ',0 mA0,0 '8, mA0,1 '-2/,2 '/,82 mA1,/ ' mA1,/ '-E0,82 '0 mA1,2 ',2 mA2 '8, mAF0,/ '1 mA1,E '/,/2 mA2,I '8,F2 mAI0,/2 '2 mA1,E '0 mAE, ',I2 mA0,0 '2,2 mA1,E '1,2 mAE,2 '/,E mA80,1 'E,2 mA1,E '1,F2 mAE,I '0,2 mA0,1/ 'F mA1,E/ 'E mAE,/ '1 mA/0,12 'I mA1,E/ 'F mAE,/ '2 mA
=ugas Akhir 9uatlah tabel dan gra"k dari percobaan yang anda lakukanO 's(D%#6 (diode forard#6 (diode reerse#8888,888,/888,08,F2 mA88,1,88 mA88,2,28 mA88,E8,8I mA88,F8,/8 mA88,I8,/0 mA88,8,/E mA8,0 mA8//,/2 mA80/,28 mA810,F2 mA821,28 mA8
'/'F1'FE'/'!6'!6'!688888888,F2 '/,F2 uA8 88,F '8/,E ',2 mA,E ' 8,2 '80/,/ '0,8 mA/,1 '8,8/ mA/,/ '81/,E '0,F2 mA0,/ '8, mA0,/ '820,8 ',F2 mA1,8 '8,EI mA1, '8E0,8 'E,F2 mA1,E '0,8 mA1,I '8,F2 mAF0,/ 'F,28 mA1,I 'E,8 mA2,I ',/2 mAI0,/ 'I,/2 mA1, '8,28 mAE,/ 'F,/2 mA0,1 '1,28 mA2,I '1,/2 mAE,/ '2,F2 mA80,1 '0,F2 mA2,8 'I,F2 mAE,/ '//,28 mA0,E 'E,F2 mA2,/ '/0,/2 mAE,/ ',/2 mA/0,E ',8 mA2,0 '/I,28 mAE,1 'E,28 mA
Analisis Data Dioda merupakan suatu komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor tipe-p (positif# dan tipe-n (negatif#. Dioda mengalir dari p ke n, yaitu dari anoda ke katoda. @arakteristik dioda menggambarkan hubungan antara arus dan tegangan dalam forard bias dan reerse bias. Dalam forard bias, arus mengalir setelah tegangan sumber lebih dari 8.F , sedangkan dalam reerse bias arus tidak mengalir karena hambatannya bernilai tak hingga. )ebuah dioda biasanya dianggap sebagai alat yang menyalurkan listrik ke satu arah, namun dioda +ener dibuat sedemikian rupa sehingga arus dapat mengalir ke arah yang berlaanan &ika tegangan yang diberikan melampaui tegangan breakdon. 3ika dioda biasa beker&a pada forard bias, maka +ener biasanya berguna pada reerse bias. Pada praktikum karakteristik dioda dan +ener, praktikan diharapkan dapat mempela&ari dan mengetahui karakteristik dasar dioda. ntuk mempela&ari
karakteristik statik dioda pada forard bias dan reerse bias, dibutuhkan rangkaian yang terdiri dari komponen dioda dan resistor, catu daya, blackboU, multimeter, serta protoboard. )edangkan pada percobaan rangkaian regulator +ener, rangkaian yang digunakan sama dengan percobaan aal, hanya sa&a pada percobaan ini yang digunakan adalah dioda +ener. Percobaan pertama merupakan percobaan dimana praktikan dapat mempela&ari karakteristik statik dioda pada forard bias dan reerse bias. )ebelum melakukan percobaan ini, komponen yang ada disusun di atas protoboard, dan alat ukur (multimeter# yang digunakan di kalibrasi dahulu. @arena yang akan dicari adalah arus dari dioda forard bias dan reerse bias, maka kalibrasi dilakukan dengan men&epit probe kutub dan G yang ada dengan kedua &ari dan atur hingga &arum penun&uk tepat berada pada titik nol. )umber tegangan yang dibutuhkanpun didapatkan dari kaat penghubung yang disambungkan dengan catu daya pada blackboU. )etelah itu barulah praktikan mengukur arus yang mengalir melalui dioda. Percobaan kedua merupakan percobaan dari rangkaian regulator +ener. Percobaan ini kurang lebih sama dengan percobaan pertama, hanya sa&a dioda yang digunakan berbeda. Percobaan ini menggunakan dioda +ener. )ebenarnya tidak ada perbedaan struktur dasar antara +ener dengan dioda biasa, hanya bentuk "siknya sa&a yang berbeda. 9entuk +ener lebih kecil dan berbentuk seperti kaca, dan apabila praktikan ingin melihat ukuran nilai +ener, praktikan harus menggunakan kaca pembesar agar terlihat &elas nilai diodanya. 3enis dioda +ener yang digunakan adalah /F, 1F, serta E/. Dan yang diukur adalah tegangan beban dan arus yang mengalir melalui +ener. )etelah melakukan pengambilan data, data pengamatan hasil percobaan yang ada tidaklah diolah menggunakan suatu metode, tetapi hanya dibandingkan dengan hasil yang didapatkan sebelum praktikum dimulai dengan menggunakan program 5lectronics Workbench dan &uga dibantu dengan rumus-rumus yang ada. Pada percobaan pertama, setelah dibandingkan, didapatkan hasil yang tidak &auh berbeda. ntuk pengukuran arus pada forard bias pada tegangan sumber 8 -8.F , pengukuran ber&alan sesuai teori. Caitu arus akan mengalir setelah tegangan sumber lebih dari 8.F dalam forard bias. )etelah tegangan sumber mencapai 8.I dan seterusnya, barulah arus ada. Walaupun arus yang dihasilkan tidak sama dengan arus yang telah diperhitungkan sebelumnya, namun nilainya masih mendekati. Perbedaan arus tersebut &uga mengakibatkan perbedaan gra"k yang diperoleh.
kesalahan &uga didapatkan pada saat menaikan tegangan sumber. =erkadang setelah praktikan membuat tegangan sumber men&adi tegangan yang diinginkan dan ketika praktikan mengukur kembali, tegangan sumbernya bisa berbeda. *aik turunnya tegangan seperti itu dapat menyebabkan ketidakakuratan hasil yang diperoleh. @emudian mungkin adanya komponen yang kurang tertancap pada protoboard, itupun menyebabkan hasil yang berbeda. Waktu yang kurang lamapun men&adi penyebab terhambatnya praktikan dalam menyelesaikan praktikum. Alhasil pada percobaan rangkaian regulator +ener, praktikan tidak mencoba ketiga dioda +ener tetapi hanya satu, yaitu dioda +ener 1F. )eharusnya mungkin aktu yang tersedia cukup, namun karena praktikan belum terbiasa dan masih lambat dalam melakukan praktikum, aktupun terasa kurang. =idak semua percobaan dalam praktikum ini memiliki kesalahan. ntuk pengukuran arus pada reerse bias, pengukuran ber&alan sempurna sesuai teori. Pada reerse bias, arus tidak mengalir karena hambatannya yang bernilai tak hingga. Dan terbukti pada saat praktikan melakukan percobaan ini, &arum penun&uk multimeter tidak bergerak sama sekali dan hanya menun&uk angka nol.
@esimpulan Pada praktikum modul 66 ini dapat disimpulkan beberapa hal, diantaranya: Arus yang meleati dioda forard adalah ada sedangkan bernilai nol saat meleati dioda reerse. Dioda +ener berfungsi untuk menyetabilakn tegangan, hal tersebut terlihat dalam data pengamatan. =erdapat hubungan sebanding antara tegangan dengan arus.
