PERCOBAAN III RESISTANSI DIODA
KELOMPOK
:1
ANGGOTA KELOMPOK KELOMPOK
: 1.Mochamad 1.Mochamad Egadiansyah.S Egadiansyah.S 2. Muhammad Danur Kriawidana 3. Nabiela Nurul Ein
KELAS
: T. Telekomunkasi 3A
MATA KULIAH
: ELKA ANALOG
PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI TELEKOMUNIKASI POLITEKNIK NEGERI JAKARTA 2012
3.1
TUJUAN :-Membandingkan resistansi diode pada saat dibias maju dan dibias balik. -Membandingkan resistansi diode Si dengan diode Ge -Memperlihatkan bahwa resistansi balik berubah sesuai dengan perubahan temperature
3.2
ALAT YANG DIGUNAKAN : 1. Sumber daya searah (1-15) V
:1 buah
2.Voltmeter analog
:1 buah
3.Dioda Si
:1 buah
4.Dioda Ge
:1 buah
5.Kabel – kabel penghubung
DASAR TEORI 1. Bias Maju Dioda
Gambar
2.1 Dioda Dibias Maju
Lapisan yang melintang antara sisi P dan sisi N diatas disebut sebagai lapisan deplesi (depletion layer ) pada lapisan ini terjadi proses keseimbangan hole dan electron. Pada saat dioda diberi bias maju, maka elektron akan bergerak dari terminal negatif batere menuju terminal positif batere (berkebalikan dengan arah arus listrik). Elektron yang mencapai bagian katoda (sisi N dioda) akan membuat elektron yang ada pada katoda akan bergerak menuju anoda dan membuat depletion layer akan terisi penuh oleh elektron, sehingga pada kondisi ini dioda bekerja bagai kawat yang tersambung.
2. . Bias Mundur Dioda
Gambar 2.2
Dioda Dibias Mundur
Padasaat bias mundur, elektron akan bergerak dari terminal negatif batere menuju anoda dari dioda (sisi P). Pada kondisi ini potensial positif yang terhubung dengan katoda akan membuat elektron pada katoda tertarik menjauhi depletion layer , sehingga akan terjadi pengosongan pada depletion layer dan membuat kedua sisi terpisah. Pada bias mundur ini dioda bekerja bagaikan kawat yang terputus dan membuat tegangan yang jatuh pada dioda akan sama dengan tegangan supply.
Resistansi Dioda
Pada
dioda
terdapat
dua
macam
resistansi,
yaitu
resistansi
statis
dan
resistansidinamik .
Resistansi statis dioda sangat bervariasi terhadap V dan I dan bukan merupakan parameter yang berguna. Pada operasi sinyal-lemah ( small signal operation), resistansi dinamik atau resistansiinkremental
r merupakan
parameter
penting,
dan
didefinisikan
sebagai
resiprokalgradien pada karakteristik volt-ampere, r dV/dI . Resistansi dinamik tidak bersifat ≡
konstan, namun bergantung pada tegangan operasi. Sebagai contoh, untuk dioda semikonduktor, konduktansi dinamisnya ( g≡1/r ) adalah
g≡
dI
dV
I 0 e
V
/ V
η
T
I I 0
V T
ηV T
Untuk bias mundur yang lebih besar dari 0,1 V (sehingga | V/V T| >> 1), nilai g sangat kecil dan r sangat besar. Sebaliknya, untuk bias maju yang lebih besar dari 0,1 V, I >>I 0, dan nilai r adalah : ηV r ≈ T
I Resistansi dinamik berbanding terbalik terhadap arus; pada suhu ruang dan untuk η = I , dengan I dalam miliamper dan r dalam ohm. Untuk arus maju sebesar 26 mA, 1, r = 26/
resistansi dinamik bernilai 1 Ω. Walaupun r berubah terhadap arus, namun dalam model sinyal lemah ( small signalmodel) akan lebih baik untuk menggunakan r sebagai konstanta.
3.3
CARA MELAKUKAN PERCOBAAN
Gambar 1 Rangkaian dioda sederhana 1.
Buatlah rangkaian seperti gambar 1 dengan menggunakan diode silicon dan tegangan suplai sebesar +5V. Ukurlah Vo.
2.
Ulangi langkah 1) dengan nilai Vs yang lain
3.
Baliiklah posisi Dioda atau polaritas sumber tegangan dibalik sehingga diode dibias mundur/balik. Atur Vs sebesar -5v. Ukurlah Vo.
4.
Ulangi langkah 3) dengan nilai Vs yang lain
5.
Kemudian, peganglah ujung katda dengan ibu jari dan jari telunjuk (untuk memanaskan diode dengan panas tubuh). Hati-hati jangan sampai diode terhubung oleh j ari saudara, atau memparalel diode dengan tahanan kulit.
6.
Perhatikan tegangan pada R selama diode dipegang dan catat nilai Vo pada alat ukur
7.
Panasi kaki katoda dengan pemanas, lalu catat perubahan nilai Vo
8.
Kemudian lepaskanlah salah satu kaki diode ( seperti saklar terbuka) dengan tegangan suplai sama. Ukur Vo!
TABEL 1 Dioda silikon Kondisi Dioda
Bias maju
Bias balik
Bias balik dan katoda dipegang Bias balik dan dilepas
Vs
Vo (ukur)
I (hitung)
R (hitung)
+5V
4,9 V
0,049 mA
8,6
+8V
7,8 V
0,078 mA
2,56
KΩ
+10 V
10,1 V
0,096 mA
4,17
KΩ
-5 V
0
0,05 mA
Tak hingga
-8 V
0
0 mA
Tak hingga
-10 V
0
0 mA
Tak hingga
-10 V
0
0 mA
869,23 KΩ
-10 V
0
0
Tak hingga
Vs
Vo (ukur)
I (hitung)
R (hitung)
+5V
5,1 V
0,051 mA
1,96 KΩ
+8V
7,8 V
0,078 mA
2,56
+10 V
9,85 V
0,1 mA
1
-5 V
0,3 V
0,003 mA
1766,77
-8 V
0,25 V
0,0025 mA
3300
-10 V
0,1 V
0,01 mA
10100
-10 V
1V
0,01 mA
1100 KΩ
-10 V
0
0
Tak hingga
KΩ
TABEL 2 Dioda germanium Kondisi Dioda
Bias maju
Bias balik
Bias balik dan katoda dipegang Bias balik dan dilepas
KΩ
KΩ KΩ
KΩ KΩ
3.4 ANALISA 1.
Hitunglah nilai arus I dan resistansi diode R pada diode silicon dan germanium lalu lengkapi tabel 1 dan tabel 2!
2.
Bandingkanlah perubahan arus I dan resisitansi diode R pada diode silicon pada kondisi
dioda yang berlainan! Jelaskan 3.
Bandingkan perubahan arus I dan resistansi diode R pada diode germanium pada kondisi diode yang berlaiinan! Jelaskan!
4.
Bandingkannilai I dan R diode silicon dan germanium pada kondisi yang sama! Jelaskan!
JAWAB:
2.Pada tabel 1 dapat terlihat bahwa pada dioda silicon, tegangan Vo(yang diukur) dan I(hitung) hanya dapat terlihat( tidak 0) jelas pada kondisi bias maju dan bias balik pada saat katoda dipegang. Hal ini disebabkan karena Vo (ukur) dapat terbaca di multimeter hanya di ke dua kondisi tersebut. Dan karena itu, R(hitung) dapat dihitung dan didapatkan. 3.Pada tabel 2 dapat terlihat jelas bahwa pada diode germanium ,tegangan Vo(yang diukur) dan I(hitung) masih dapat terlihat (tidak 0) pada 3 kondisi . Yakni bias maju,bias balik, dan bias balik pada saat katoda dipegang. Hal ini karena Vo (ukur) masih dapat terbaca di multimeter pada ketiga kondisi tersebut. Walaupun pada bias balik hanya mendapatkan nilai Vo(ukur) yang kecil. Sehingga R(hitung) dapat dihitung dan didapatkan.
4. Nilai I dan R pada kedua Tabel terlihat cukup berbeda. Hal ini disebabkan terdapat perbedaan nilai Vd pada tiap diode baik Siliikon maupun Germanium.Sehingga nilai I dan R pun cukup menunjukkan perbedaan yang signifikan.
3.5 Tugas 1.
Manakah yang lebih besar resistansi balik diode Ge atau diode Si?
2.
Dioda apa yang lebih stabil(tidak banyak dipengaruhi oleh perunahan suhu)? Mengapa?
JAWAB:
1. Dioda Silikon karena mempunyai hambatan bulk yang besar 2. Dioda Germanium
Jumlah energi panas yang dibutuhkan untuk menggerakkan sebuah elektron valensi ke level orbit yang lebih tinggi, memecahkan ikatan kovalen. Dioda silikon mempunyai tanggapan suhu. Dioda germanium lebih stabil terhadap perubahan suhu
3.6 Daftar Pustaka
www.scribd.com
LAMPIRAN
