Tujuan Percobaan Setelah melakukan percobaan mahasiswa dapat :
1.
Dapat menggambarkan karakteristik dioda Zener
2.
Dapat menentukan tegangan lutut
3.
Dapat menggambarkan garis beban dioda
2.
Teori dasar
Dioda Zener adalah dioda semikonduktor ang bekerja pada daerah dadal ! break down ". Dioda #ener tersedia dalam beberapa harga tegangan dadal mulai 2 $ hingga puluhan $olt. %emampuan daana juga ber&ariasi.
Dioda Zener biasana dipakai untuk menghasilkan tegangan ang konstan dari suatu sumber tegangan ang tidak stabil.Dioda Zener mempunai tegangan %nee ang sangat tajam pada saat breakdown' artina akan terjadi perubahan arus sangat besar pada perubahan tegangan ang sangat kecil. Daa dan arus maksimum dioda #ener perlu diperhatikan agar tidak rusak akibat perubahan arus ang besar. Pada rangkaian sumber tegangan biasana tegangan keluaran dc akan berubah jika beban ang terpasang berubah. (ara sederhana untuk menstabilkan tegangan D(
adalah dengan memasang dioda Zener. )ika tegangan keluaran berubah diatas tegangan #ener' maka dioda #ener akan mempertahankan pada tegangan dadalna.
3.
Peralatan dan *ahan •
1 buah Sumber Tegangan D(
•
2 buah +ultimeter
•
1 buah resistor 22, ohm
•
1 buah dioda #ener tipe - $
Dioda #ener
+ultimeter
.
Diagram /angkaian
/esistor
%abel jumper
Power Suppl D(
0b..1
Dioda
Zener bias maju
0b. .2 Dioda Zener *ias mundur
0b. .3 Diagram /angkaian Dioda Zener sebagai Penstabil Tegangan
.
angkah Percobaan
1. /angkailah dioda #ener seperti pada gambar .1 dengan Dioda Zener - $ 2. Pastikan Posisi range alat ukur sudah benar sesuai dengan ungsina dan catu daa pada kondisi minimum. 3. 4idupkan (atu daa' naikkan teganganna perlahan lahan' sehingga amperemeter menunjukkan ,.,- m5' ukur tegangan dioda #ener dan catat pada tabel 1. . 6langi langkah 3 untuk besaran arus seperti pada tabel .1. . (atat tegangan pada dioda untuk setiap langkah penunjukkan arus ! 7 ". -. %embalikan pengatur tegangan pada posisi minimum. 8. 6bah rangkaian dioda #ener seperti pada gambar .2
9. aikkan tegangan catu daa' sehingga amperemeter menunjukkan ,.,- m5' ukur tegangan dioda #ener dan catat pada tabel 2. ;. 6langi langkah 9 untuk besaran arus seperti pada tabel .2. 1,. *aca dan catat tegangan pada dioda Zener untuk setiap langkah penunjukkan arus ! 7 " 11. %embalikan Pengatur tegangan pada posisi minimum dan matikan semua peralatan. 12. *uatlah rangkaian seperti pada gambar .3. 13. 5tur tegangan catu pada tegangan 9 $ dan ukur tegangan beban catat pada tabel .3. 1. aikkan tegangan menjadi ; $olt dan ukur tegangan beban. 1. aikkan tegangan menjadi 1, $olt dan ukur tegangan beban. 1-. 0anti / menjadi 1 %< 18. 6langi langkah 13 s.d 1
-.
Tabulasi Data Tabel 4.1 Dioda Zener Bias Maju If [mA]
Pada dioda #ener' selain dapat mengalirkan arus pada arah maju' dioda ini dibuat sedemikian rupa agar dapat mengalirkan arus pada arah sebalikna atau dengan kata lain dioda #ener dapat diberikan bias maju !bias orward" maupun bias mundur !bias re&erse" tanpa merusak dioda. Pada saat di bias maju' dioda #ener berperan laakna sebagai dioda biasa. Pada saat ini' kelebihan dari dioda #ener belum terlihat jelas. Semakin besar arus ang
mengalir pada panjar maju' maka akan semakin besar pula nilai tegangan •
jatuhna. Pada saat diberi panjar mundur' keistimewaan dioda #ener terlihat sangat nata. 5pabila dioda #ener diberikan bias mundur dengan tegangan kecil' dioda ini akan bereaksi sebagaimana laakna sebuah dioda biasa. Dalam hal ini' dioda #ener tidak akan menghantarkan arus listrik. 5kan tetapi' apabila sebuah dioda #ener diberi bias mundur dengan tegangan ang lebih besar dari suatu nilai tertentu' ang disebut dengan tegangan #ener' dioda dengan
•
mudah menghantarkan arus listrik. Pada dioda #ener' lengkungan di sekitar breakdown berbentuk lutut ang sangat tajam' diikuti dengan lengkungan arus ang hampir &ertikal. 6ntuk memperoleh operasi breakdown' tegangan sumber harus lebih besar daripada tegangan breakdown #ener dan resistor seri harus selalu digunakan untuk membatasi arus #ener agar lebih kecil daripada tingkatan arus maksimumna.
•
)ika tidak' dioda #ener akan terbakar. Selain itu' dioda #ener berungsi sebagai regulator tegangan agar tetap stabil
•
meskipun diberi beban arus ang besar dalam batas tertentu Pada percobaan ini' dioda #ener ang digunakan adalah dioda #ener - $' sehingga dioda ini bekerja setelah mendapat tegangan breakdown - $
;. %esimpulan Dari hasil percobaan' dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut : 1. Dari hasil percobaan dapat disimpulkan bahwa karakteristik dioda #ener untuk orward sama dengan dioda rectiier !penearah" 2. Dioda #ener merupakan dioda ang bekerja pada daerah breakdown !bias mundur" 3. Dioda #ener dapat digunakan untuk menstabilkan tegangan dari sumber ang tidak stabil . Dioda #ener akan berada pada posisi breakdown ketika ada tegangan ang melebihi tegangan dioda #ener . Dioda #ener bila diberi bias mundur tetap dapat mengalirkan arus !jika diberi tegangan ang besar" -. Pada saat diberi bias maju' dioda #ener bertindak sebagai dioda biasa