Rpp Produktif Titl x

12/96-540’ PEMERINTAH KABUPATEN TRENGGALEK

DINAS PENDIDIKAN

SMK NEGERI 1 TRENGGALEK Jl. Brigjen Sutran No. 3  9355793177 Fax. 0355793178 Trenggalek 66315

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

( RPP ) Mata Pelajaran

: Produktif

Kelas/ Semester

:X/1

Alokasi Waktu

: 12 JP ( @ 45 menit )

Standar Kompetensi : Memahami dasar-dasar elektronika Kode

:

Kompetensi Dasar

: Memahami konsep dasar elektronika

Indikator

: -

Simbol-simbol Elektronika digambar sesuai standar Menggambar skema rangkaian elektronika dengan simbolsimbol yang sesuai standar

I.

-

Menerapkan skema pada papan rangkaian

-

Sumber tegangan ditangani sesuai SOP

Tujuan Pembelajaran •

Siswa dapat menggambar symbol-simbol elektronika dengan benar

•

Siswa dapat menggambar skema rangkaian tertentu dan dapat merangkainya pada papan rangkaian

•

II.

Siswa dapat menangani sumber tegangan sesuai prosedur yang ditetapkan

Materi Ajar a. Skema rangkaian serta simbol-simbol Skema merupakan bentuk bahasa yang membantu kita berkomunikasi mengenai informasi hubungan listrik dalam rangkaian. Skema tidak mengindikasikan posisi atau ukuran komponen maupun memperlihatkan titik sebenarnya pada penyambungan (melalui kesepakatan gambar yang nyata diupayakan untuk mencoba

mengindikasikan

seluruh

kebutuhan

pada

bentuk

sesederhana

mungkin). Simbol yang digunakan pada skema menggambarkan komponen dan penghubung

pada

rangkaian,

tetapi

sekali

lagi

bahwa

simbol

tidak

memperlihatkan bentuk fisik atau ukuran nyata dari komponen. Mereka melakukan sejumlah urutan penghargaan mengenai ide dari penggambaran karakteristik komponen.

website : www.mediaguru.tk email : [email protected] friendship network : www.facebook-mediaguru.tk www.facebook-mediaguru.tk atau www.yahoogroup-medi www.yahoogroup-mediaguru.tk aguru.tk

12/96-540’ Gambar 1. menunjukan sejumlah simbol komponen yang banyak digunakan. Ketika kekhususan atau simbol yang unik digunakan pada skema, maka ia diberi label serta identitas.

Gambar 1. Simbol-simbol komponen elektronik


12/96-540’

Setelah kita mengerti beberapa simbol pada komponen, maka simbol tersebut digunakan dalam sebuah bentuk rangkaian yang sederhana yang mudah dipahami. Pada gambar 2, memperlihatkan contoh penerapan simbol-simbol dalam rangkaian. 1

6

3

4 2

5

Gambar 2. Penerapan simbol pada rangkaian Pada gambar 2. ada 6 macam komponen yang digunakan, yakni: 1. Fuse atau sekering, berfungsi sebagai komponen pengaman rangkaian. 2. Resistor atau tahanan, berfungsi membatasi arus yang mengalir pada rangkaian. 3. Kapasitor, berfungsi penyimpan muatan listrik sementara. 4. Variabel resistor, tahanan yang mempunyai nilai berubah-ubah dari harga minimum sampai maksimum. 5. Saklar, berfungsi pemutus dan penyambung rangkaian. 6. Induktor, berfungsi sebagai pembangkit medan magnet bila ada arus. 7. Sumber tegangan, berfungsi pembangkit arus dan tegangan pada rangkaian. b. Sumber tenaga Aliran arus hanya akan mengalir dalam rangkaian ketika: 1. Ada sumber energi listrik yang akan menghasilkan beda potensial antara dua titik yang berbeda. 2. Dua titik tersebut terhubung dengan sebuah konduktor atau penghantar. Terdapat dua sumber energi listrik yang terdiri dari sumber arus searah dan arus bolak balik. Arus searah dapat dihasilkan oleh sel listrik yang biasanya dikenal dengan nama baterai atau dengan mengubah dari arus bolak balik menjadi arus searah dan arus bolak balik dihasilkan dari generator bolak-balik. Baterai terdiri dari kombinasi sel tunggal yang dirancang untuk menghasilkan tegangan. Kombinasi untuk memperbesar tegangan, dirancang dengan kombinasi seri sel tunggal. Untuk memperbesar arus, dirancang dengan kombinasi paralel


12/96-540’ sel tunggal. Misalnya kita akan membuat 6 V dari sel tunggal 1,5 V seperti pada gambar 3, maka kombinasi seri yang akan kita gunakan.

Gambar 3. Empat sel tunggal 1,5V untuk membentuk tegangan output 6 V

Meskipun baterai biasanya secara luas dipergunakan di laboratorium khususnya alat ukur, mereka tidak memberikan tegangan yang konstan dan mereka tidak mudah untuk digunakan pada tegangan dengan variasi yang lebar. Untuk tujuan pengaturan tegangan biasanya digunakan sumber tegangan yang dapat diatur. Sumber tegangan teregulasi yang dapat diatur adalah sumber yang secara manual dapat diatur dan memberikan tegangan yang diperlukan dalam cakupan operasinya. Istilah tegangan teregulasi artinya tegangan yang dikeluarkan cenderung stabil tidak terganggu oleh perubahan beban dan perubahan input hingga batas tertentu. Sejumlah sumber tegangan dirancang untuk menyediakan satu atau lebih tegangan dc tersendiri dimana dilakukan melalui pengontrolan serta terminal yang terpisah pula. Polaritas dari terminal dc pada power supply biasanya ditandai – dan + atau V+ dan GND. Melalui kesepakatan jack merah merah digunakan sebagai terminal positip dan jack hitam digunakan sebagai terminal negatip sumber tegangan. Berikut adalah langkah-langkah yang harus dilakukan dalam menggunakan power supply : 1.

Baca buku petunjuk dengan seksama dan yakinkan bahwa Anda memahami instruksinya sebelum mengaktifkan power supply pertama kali.

2.

Jangan membuat hubung singkat pada terminal output yang akan membuat rusak sumber tegangan. Atur/tempatkan kabel penghubung terminal output sehingga tidak terjadi saling menyentuh.

3.

Jika terdapat komponen pada rangkaian percobaan yang tampak kelebihan panas setelah tegangan diberikan, matikan sumber tegangan.

4.

Untuk melindungi power supply dari kerusakan, jangan menghidup matikan sumber tegangan berulang ulang. Jika percobaan menghendaki sumber


12/96-540’ tegangan diputus berkali-kali, gunakan saklar tambahan pada papan percobaan untuk memberikan dan melepas tegangan dari rangkaian. 5.

Jangan mengoperasikan sumber diatas nilai rata rata kemampuan arusnya. Jika terdapat amperemeter yang menunjukan bahwa kita telah mencapai batas kemampuan arus sumber, segera matikan dan periksa pada rangkaian untuk menentukan kenapa rangkaian menarik arus lebih.

6.

Selalu memperhatikan terhadap kejutan listrik. Meskipun peralatan yang dipakai relatif memiliki tegangan yang aman tetapi dapat menimbulkan bahaya jika terjadi lonjakan arus pada kondisi tertentu.

III.

Metode Pembelajaran 1. Penyampaian materi dilakukan dengan ceramah 2. Laporan pekerjaan disampaikan dengan presentasi 3. Umpan-balik dengan Tanya-jawab

IV.

Langkah-langkah Pembelajaran A. Kegiatan Awal No 1 2

Uraian Kegiatan Menjelaskan tujuan kegiatan belajar Konfirmasi ke siswa tentang kejelasan tujuan kegiatan belajar

waktu 10 menit 10 menit

B. Kegiatan Inti No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 10

Uraian Kegiatan Menjelaskan skema dan symbol komponen dan rangkaian elektronika Mengamati bentuk fisik komponen-komponen elektronika sesuai simbolnya Menyiapkan alat/bahan Praktek membuat rangkaian elektronika sederhana di board connector Praktek membuat rangkaian elektronika sederhana di board connector Mengembalikan alat/bahan Praktek membuat rangkaian elektronika sederhana di board connector Menyusun laporan Praktek membuat rangkaian elektronika sederhana di board connector Menjelaskan sumber tenaga rangkaian elektronika Mengamati bentuk fisik sumber-sumber tenaga rangkaian elektronika Menyiapkan alat/bahan Praktek penanganan sumber tenaga rangkaian elektronika Praktek penanganan sumber tenaga rangkaian elektronika Mengembalikan alat/bahan Praktek penanganan sumber tenaga rangkaian elektronika Menyusun laporan Praktek penanganan sumber tenaga rangkaian elektronika


waktu 70 menit 30 menit 30 menit 60 menit 30 menit 30 menit 70 menit 30 menit 30 menit 60 menit 30 menit 30 menit

12/96-540’ C. Kegiatan Akhir No 1 V.

Uraian Kegiatan Menarik kesimpulan akhir dari konsep dasar elektronika

waktu 20 menit

Alat/Bahan dan sumber Pembelajaran A. Alat/Bahan Pembelajaran 1. Alat Pembelajaran No 1 2

Nama Alat Buzzer, AVO meter Trainner Elektronika Dasar

Satuan Buah set

Jumlah 1 1

Satuan Buah Buah Buah Buah Buah Buah

Jumlah 5 5 1 1 1 3

2. Bahan Pembelajaran No 1 2 3 4 5 6

Nama Bahan Resistor Capasitor Induktor Dioda Fuse Baterei Kering 1,5 volt

B. Sumber Pembelajaran No

Sumber Belajar

1

Buku/modul

2

Jobsheet

Uraian

Penyusun/ narasumber Budi C. Utomo

Modul pembelajaran Produktif TPEL Tk.X Budi C. Utomo Jobsheet menyusun rangkaian elektronika pada boardconnector Jobsheet penanganan Power supply Buku manual Trainner Pudak Scientific •

•

3 VI.

Lainnya

Penilaian A. Bentuk Test Test Praktek B. Bentuk Soal Langkah-langkah Praktikum C. Soal 1. Persiapkan alat/bahan sesuai kebutuhan praktikum menyusun rangkaian elektronika pada boardconnector & penanganan Power supply ! 2. Susunlah rangkaian elektronika sederhana berikut pada boardconnector !


12/96-540’ 1

6

3

4 2

5

3. Demonstrasikan cara penanganan Power supply dengan benar ! 4. Jawablah latihan soal dalam jobsheet dan susunlah laporan setiap praktek sesuai dengan sistematika yang baik & standar !

D. Kunci Soal 1. Alat & bahan dapat disiapkan sesuai kebutuhan dan sesuai alokasi waktu yang diberikan 2. Rangkaian tersusun di boardconnector dengan benar dan rangkaian yang efisien 3. Langkah-langkah penanganan Power Suply dilaksanakan sesuai petunjuk 4. Semua latihan soal dikerjakan dengan benar dan laporan dikerjakan dengan menggunakan sistematika yang benar


12/96-540’ E. Penskoran . Kriteria Penilaian

A

Skor Max.

Skor Perolehan

Bobot

Keterangan

Soal 1. menja njawab sesuai kunc unci jawaban

2

2. menja njawab sesuai kunc unci jawaban

2


2


2 Nilai Akhir

Keterangan:

NA =

Skor Perolehan Skor Maximum

x100

Mengetahui :

Trenggalek,

Kepala Sekolah

Guru Praktek

Drs. Slamet Purnomo

Budi Cahyo Utomo, ST

NIP. 131472668

NIP. 510136649


Juli 2009

24/96-540’ PEMERINTAH KABUPATEN TRENGGALEK

DINAS PENDIDIKAN SMK NEGERI 1 TRENGGALEK Jl. Brigjen Sutran No. 3  9355793177 Fax. 0355793178 Trenggalek 66315

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN ( RPP )

Mata Pelajaran

: Produktif

Kelas/ Semester

:X/1

Alokasi Waktu

: 12 JP ( @ 45 menit )


:

Kompetensi Dasar

: Memahami sifat-sifat komponen elektronika pasif (1)

Indikator

: -

I.

-

Hukum ohm

-

Menganalisa rangkaian arus searah


II.

Menyebutkan Meny ebutkan besaran-besaran yang ada dalam tahanan listrik

Siswa dapat menyebut besaran-besaran yang ada dalam tahanan listrik

Materi Ajar a. Resistor Tahanan atau Resistor (R) mempunyai satuan ohm ( Ω) . Pengertian-pengertian : •

Tahanan R Tahanan suatu kawat penghantar listrik adalah penghambat bagi elektronlektron pada saat pemindahannya.Tahanan ini bergantung pada beban ( susunan atom, elektron bebas ), panjang, luas penampang dan temperatur dari suatu kawat penghantar listrik.

•

Nilai hantar G Suatu kawat penghantar dengan tahanan kecil, maka kawat tersebut akan penghantar arus listrik dengan baik kawat tersebut memiliki nilai hantar yang besar. Nilai hantar = G=

•

1 Tahanan

1 R

Tahanan jenis

ρ

website : www.mediaguru.tk email : [email protected] friendship network : www.facebook-mediaguru.tk www.facebook-mediaguru.tk atau www.yahoogroup-mediagu www.yahoogroup-mediaguru.tk ru.tk

24/96-540’ Tahanan jenis adalah tahanan suatu penghantar pada panjang penghantar 1 m dan luas penampang 1 mm2 dan pada keadaan temperatur 200. Satuan =

1 Ω . mm

2

m

ρ dapat bervariasi di dalam hal berikut :  Dalam jenis pengerjaan ( Giling, tarik, tuang )  Dalam keadaan murni,  Dalam keadaan panas, sebelum dan sesudah pemakaian.

•

Hantar jenis ( χ ) χ =

1 ρ

Tahanan suatu penghantar tergantung

kepada tahanan jenis suatu material,

panjang dan luas penampang.

Resistor tetap :

Jenis tahanan ada beberapa ; 1. Tahanan dengan lapisan karbon 2. Tahanan dengan lapisan metaloxid 3. Tahanan dengan lapisan metal 4. Tahanan kawat.

Simbol warna pada permukaan tahanan

Warna Polos Perak Emas Hitam Coklat Merah Oranye Kuning Hijau Biru Ungu Abu-abu Putih

Gelang 1 − − − − 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Gelang 2 − − − 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Gelang 3 − −2 10 1 10− 0 10 1 10 2 10 3 10 4 10 5 10 6 10 7 10 8 10 9 10

Keterangan : Gelang 1 = 1 angka nilai tahanan


Gelang 4 ± 20 % ± 10 % ± 5 % − ± 1 % ± 2 % − − ± 0,5 % − − − −

24/96-540’ Gelang 2 = 2 angka nilai tahanan Gelang 3 = 3 Bilangan pengali dikalikan dengan angka bilangan dari gelang 1 dan 2 Gelang 4 = Toleransi tahanan dalam % Contoh: Suatu tahanan dengan lapisan karbon dengan warna dari kiri ke kanan :

Kuning − Ungu − Coklat − Emas. Berapakah Tahanan dan Toleransinya ? Jawab : Kuning, Ungu, Coklat, Emas

47. 10+ 5 %

, jadi R = 470 Ω + 5

Selain kode warna tahanan dengan 4 dan 5 gelang warna ada juga yang menggunakan 6 gelang warna dengan gelang ke 6 Menyatakan koefisien temperatur


24/96-540’ Harga tahanan standar menurut IEC

Nilai tahanan yang ada dalam pasaran( yang diproduksi pabrik ) adalah kelipatan 10 dari angka yang ditunjukkan dalam table. Namun harga terkecil dimulai dari nilai satuan ( 1,0 ). TABEL HARGA TAHANAN STANDAR MENURUT IEC.

Resistor tidak tetap

Selain Tahanan tetap, ada juga tahanan yang tidak tetap :  Tahanan yang dapat dirubah-rubah (Tahanan kawat yang dililitkan, Tahanan

geser)  Tahanan penghantar panas (Tahanan berkurang dengan pemanasan - NTC )


24/96-540’  Tahanan penghantar dingin (Tahanan bertambah dengan pemanasan-PTC )  Tahanan tergantung kepada tegangan (Tahanan akan berkurang dengan

bertambahnya egangan -VDR )  Tahanan berkurang dengan adanya sinar ( LDR )

Tabel karakteristik Bahan-bahan


24/96-540’ b. Kapasitor Kapasitor atau disebut juga Kondensator adalah alat / perangkat untuk menyimpan muatan listrik untuk sementara waktu. Sebuah kapasitor/kondensator sederhana tersusun dari dua buah lempeng logam paralel yang disekat satu sama lain oleh bahan isolator yang disebut dielektrikum. enis kondensator diberi nama sesuai dengan dielektrikumnya, misal : kertas, mika, keramik dan sebagainya.

Jika lempeng kondensator/kapasitor dihubungkan pada sumber tegangan DC, terjadi perpindahan elektron dari kutub ( − ) lempeng B dan ke kutub ( + ) lempeng A. Hal ini berlangsung sampai beda potensial antara lempeng A dan lempeng B dengan GGL sumber tegangan DC. Jika hal ini terjadi artinya kondensator sudah bermuatan penuh.

KAPASITAS KONDENSATOR / KAPASITOR

Kapasitor kondensator yaitu besarnya muatan listrik yang dapat disimpan tiap satuan beda potensial antara bidang-bidangnya. Dinyatakan dalam persamaan : C=

Q U


24/96-540’ C

=

kapasitas kapasitor .............................. farad ( F )

Q

=

muatan listrik

U

=

beda potensial ...................................

.................................

coulamb ( C ) volt ( V )

Untuk kondensator plat sejajar, kapasitasnya tergantung pada luas dan jarak antara plat serta jenis / macam zat yang berada

diantara dua plat tersebut.

Dinyatakan dalam persamaan : C=Σ C

=

A l

kapasitas kapasitor ........ farad ( F ) 2

A =

luas plat .......................... m

l

=

jarak antar plat ............... m

Σ

=

konstanta dielektrik mutlak

Σo

=

Konstanta dielektrik hampa udara

=

8,85 . 10

=

konstanta dielektrik relatif ( bahan tertentu )

Σr

−12

Jadi jelas terlihat bahwa :  Konstanta dielektrik mutlak adalah konstanta dielektrik relatif.  Kontanta dielektrik relatif yaitu konstanta dielektrik tiap jenis bahan

tertentu Berikut ini adalah konstanta dielektrik relatif beberapa jenis bahan : No

Jenis bahan

Konstanta dielektrik ( Σr )

1

Mika

2,5 − 7

2

Gelas

4−7

3

Air

4

Gambar

2,65

5

Lilin

2,25

6

Udara

1

80

Satuan kapasitas kondensator kebanyakan dinyatakan dalam mikro farad = µF = −6

10

F

c. Induktor


24/96-540’ Induktor adalah gulungan kawat (lilitan) yang dililitkan pada sebuah inti besi. Induktor mempunyai sifat listrik maupun sifat kemagnetan dan mempunyai besar sesuai jumlah lilitan dan lebar inti besi. Induktor mempunyai satuan Henri / H. Sifat listrik dan magnet inductor disebabkan prinsip bahwa disekitar kawat beraliran arus akan menghasilkan medan magnet disekeliling kawat tersebut dengan arah sbb : Dilihat dari arah penampang kawat

i

+

•

Arus meninggalkan kita

Arus menuju kita

B

Apabila arus melalui kawat dalam bentuk lilitan (inductor) maka arah kemagnetannya menjadi :

III.


IV.




B. Kegiatan Inti No 1 2 3 4

Uraian Kegiatan Menjelaskan sifat-sifat komponen resistor Menjelaskan sifat-sifat komponen capasitor Menjelaskan sifat-sifat komponen induktor Praktek membaca nilai Resistor dan Kapasitor


waktu 160 menit 135 menit 135 menit 70 menit

24/96-540’ C. Kegiatan Akhir No 1 V.

Uraian Kegiatan Menarik kesimpulan akhir dari konsep dasar elektronika

waktu 20 menit



Satuan Buah set

Jumlah 1 1

Satuan Buah Buah Buah

Jumlah 5 5 1

2. Bahan Pembelajaran No 1 2 3

Nama Bahan Resistor Capasitor Induktor


VI.

Sumber Belajar

1

Buku/modul

2

Jobsheet

3

Lainnya

Uraian Modul pembelajaran Produktif TPEL Tk.X • Jobsheet Pembacaan Resistor • Jobsheet Pembacaan Kapasitor Buku manual Trainner

Penyusun/ narasumber Budi C. Utomo Budi C. Utomo Pudak Scientific

Penilaian A. Bentuk Test Test Praktek B. Bentuk Soal Langkah-langkah Praktikum C. Soal 1. Persiapkan alat/bahan sesuai kebutuhan praktikum Pembacaan Resistor & Kapasitor ! 2. Gambarkan bentuk fisik resistor-resistor yang akan dibaca sesuai gelanggelang warna! 3. Bacalah nilai-nilai angka, perkalian dan toleransi dari resistor-resitor yang telah digambar secara benar ! catat didalam data bentuk table ! 4. Gambarkanlah bentuk fisik capasitor dengan harga dan pengkodeannya ! 5. Catat harga kapasitor sesuai yang tercantum pada bodynya kemudian masukkan didalam data dalam bentuk table 6. Jawablah latihan-latihan soal dan jobsheet dan buatlah laporan dengan membuat kesimpulan umumnya


24/96-540’ D. Kunci Soal 1. Alat & bahan dapat disiapkan sesuai kebutuhan dan sesuai alokasi waktu yang diberikan 2. Resistor digambar secara proyeksi perpektif dan berwarna 3. Pembacaan harga resistor dicatat dalam bentuk penabelan yang mudah dibaca 4. Kapasitor digambar secara proyeksi perpektif dan berwarna 5. Pembacaan harga Kapasiotr dicatat dalam bentuk penabelan yang mudah dibaca 6. Semua latihan soal dijawab dengan benar dan laporan disusun dengan sistematika yang benar


24/96-540’ E. Penskoran . Kriteria Penilaian

A

Skor Max.

Skor Perolehan

Bobot


2


2


2


2

5. menja njawab sesuai kunci nci jawaban

2


2 Nilai Akhir

Keterangan:

NA =

Skor Perolehan

x100

Skor Maximum Maximum

Mengetahui :

Trenggalek,

Kepala Sekolah

Guru Praktek

Drs. Slamet Purnomo


NIP. 131472668

NIP. 510136649


Juli 200

Keterangan

36/96 – 540’ PEMERINTAH KABUPATEN TRENGGALEK



Mata Pelajaran

: Produktif

Kelas/ Semester

:X/1

Alokasi Waktu

: 12 JP ( @ 45 menit )


:

Kompetensi Dasar


Indikator

: -

Besaran-besaran yang ada dalam tahanan listrik diidentifikasikan

-

Hukum-hukum kelistrikan dasar digunakan dalam analisa rangkaian

-

I.

Rangkaian arus searah


Siswa menguasai hukum-hukum kelistrikan dan dapat menerapkan pada analisa rangkaian

II.

Materi Ajar a. Hukum Ohm Bila diantara dua tiitk kita hubungkan dengan sepotong penghantar maka arus listrik mengalir lewat penghantar itu. Arus ini akan mendapatkan didalam penghantar yang disebut tahanan ( R ) dan diukur dalam satuan ohm. Hal ini menimbulkan pemikiran mengenai hubungan antara tegangan

; arus dan

tahanan. Telah ditentukan bahwa antara kedua tiitk diatas 1 volt dan tahanan penghantar 1 ohm, maka kuat arus yang mengalir 1 ampere. Jadi tegangan 1 volt itu ialah tinggi tegangan yang dapat mengalirkan arus 1 ampere melalui tahanan 1 ohm. Hukum ohm memperlihatkan hubungan antara tegangan arus dan tahanan listrik. Pada setiap rangkaian listrik hukum ohm selalu berlaku.

Bunyi hukum ohm

Pada setiap rangkaian listrik, tegangan adalah perkalian dari kuat arus dengan tahanan.dapat ditulis dengan rumus sbb : V =

Ι

.R

Ι

=

V R


R =

V I

36/96 – 540’ atau

Dimana :

Ι

atau

adalah arus dengan satuan Ampere ( A )

V adalah tegangan dengan satuan Volt ( V ) R adalah tahanan dengan satuan Ohm (

Ω

)

Jadi besarnya arus : •

Arus berbanding lurus dengan tegangan

•

Arus berbanding terbalik dengan tahanan

b. Rangkaian Tahanan 1. Hubungan Seri Apabila tiga buah tahanan kita hubungkan berturut-turut seperti didalam gambar a, lalu kita hubungkan dengan tegangan baterai, maka arus mengalir dari baterai melalui tiga tahanan itu. Tiga buah tahanan yang dihubungkan seperti tersebut disebut : DIHUBUNGKAN DERET. Kuat arus diseluruh bagian rangkaian deret itu sama besarnya, tidak hanya tiga tahanan saja yang dapat dihubungkan deret, tetapi rangkaian deret dapat terdiri dari dua, tiga, dan empat tahanan atau lebih. Kalau kita ukur tegangan pada tahanan pertama ialah : U 1 ; tegangan kedua ialah : U2 ; dan tegangan ketiga ialah : U 3, maka ternyata bahwa jumlah ketiga tegangan itu sama dengan tegangan baterai. Jadi dalam rangkaian deret TEGANGAN JUMLAH.

Gambar a Pada rangkaian tahanan-tahanan yang di sambung seri, besar tahanan total adalah jumlah nilai tahanan yang disambung seri tersebut. misal A

B R1

R2

Maka : R A−B = R1 + R2 + R3

2. Hubungan jajar (parallel) website : www.mediaguru.tk email : [email protected] friendship network : www.facebook-mediaguru.tk www.facebook-mediaguru.tk atau www.yahoogroup-mediagu www.yahoogroup-mediaguru.tk ru.tk

R3

36/96 – 540’ Beberapa pemakai alat listrik bersama-sama dihubungkan pada satu tegangan. Hubungan semacam ini disebut : HUBUNGAN HUBUNGA N JAJAR.

Semua alat listrik pada umumnya dihubungkan jajar pada tegangan yang tersedia. Rangkaian paralel terdiri dari berbagai arus cabang. Semua arus cabang bersumber dari arus utama. Dan arus keluar kembali pada jepitan tertutup. Tegangan-tegangan pada komponen parallel mempunyai harga yang sama, sedangkan arus yang mengalir ke amsing-masing cabang tergantung besar tahanannya dan mengikuti hokum ohm. Pada rangkaian tahanan-tahanan yang di sambung paralel misal : A

R1

R2

R3

B Maka : R A−B =

I R AB

=

1 R1

+

1 R2

+

1 R3

3. Hubungan Campuran Untuk rangkaian-rangkaian seri-paralel (campuran), tahanan-tahanan paralel harus dilihat sebagai sebuah kelompok tunggal yang seri dengan tahanantahanan lainnya. Berikut ini adalah cara penyelesaian rangkaian campuran : •

Rangkaian campuran 1 ( seri-paralel ) RΙ =

RΙΙ =

R1 x R 2 R1 + R 2 1 R3

+

1 1 R4

+

1 R5

R A−B = RΙ + RΙΙ + R6


36/96 – 540’

•

Rangkaian campuran 2 ( paralel-seri ) RΙ = R1 + R2 RΙΙ = R3 + R4 RΙΙΙ = R5 + R6

R A−B =

1 RI

III.

+

1 1 R II

+

1 R III


IV.




B. Kegiatan Inti No 1 2 3 4 5 6 7

Uraian Kegiatan Menjelaskan Hukum Ohm Menjelaskan Rangkaian seri tahanan Menjelaskan Rangkaian paralel tahanan Menjelaskan Rangkaian campuran tahanan Latihan soal-soal Pretest Praktek Hukum Ohm Praktek Rangkaian seri, parallel, & campuran Tahanan


waktu 90 menit 60 menit 60 menit 60 menit 60 menit 180 menit 180 menit

36/96 – 540’ C. Kegiatan Akhir No 1 V.

Uraian Kegiatan Menarik kesimpulan akhir

waktu 20 menit



Satuan Buah set

Jumlah 1 1

Satuan Buah

Jumlah 5

2. Bahan Pembelajaran No 1

Nama Bahan Resistor


VI.

Sumber Belajar

1

Buku/modul

2

Jobsheet

3

Lainnya

Uraian Modul pembelajaran Produktif TPEL Tk.X • Jobsheet Hukum Ohm • Jobsheet Rangkaian kelistrikan Buku manual Trainner


Penilaian A. Bentuk Test Test Praktek B. Bentuk Soal Langkah-langkah Praktikum C. Soal 1. Persiapkan alat/bahan sesuai kebutuhan praktikum Hukum Ohm dan Rangkaian kelistrikan ! 2. Perhatikan Skema rangkaian dengan teliti dan aplikasikanlah pada papan hubung (board connector) ! 3. Lakukan percobaan dengan variable yang telah ditentukan, dan isilah table data-data pada job sheet ! 4. Selesaikan praktikum dengan meja kerja kembali rapi an alat-bahan kembali ke almari penyimpanan ! 5. Lakukan analisa data ! 6. Buatlah laporan dengan membuat kesimpulan umumnya

D. Kunci Soal


36/96 – 540’ 1. Alat & bahan dapat disiapkan sesuai kebutuhan dan sesuai alokasi waktu yang diberikan 2. Komponen dirangkai dengan rapid an efisien di papan hubung 3. Satuan besaran dicatat dengan benar dan pembacaan data akurat 4. Ruang dan meja kerja kembali rapi seperti semua. Disipil dalam pengembalian alat/bahan praktikum 5. Data-data yang telah diambil dari praktikum dianalisa dengan membandingkan dengan rumus/hokum dengan hasil yang baik 6. Laporan disusun dengan sistematika yang benar


36/96 – 540’ E. Penskoran . Kriteria Penilaian

A

Skor Max.

Skor Perolehan

Bobot

Keterangan


2


2


2


2


2


2 Nilai Akhir

Keterangan:

NA =

Skor Perolehan

x100

Skor Maximum

Mengetahui :

Trenggalek,

Kepala Sekolah

Guru Praktek

Drs. Slamet Purnomo


NIP. 131472668

NIP. 510136649


Juli 2009




Mata Pelajaran

: Produktif

Kelas/ Semester

:X/1

Alokasi Waktu

: 12 JP ( @ 45 menit )


:

Kompetensi Dasar


Indikator

: -

Konsep Pengisian dan Pengosongan Kondensator diidentifikasikan

-

kapasitas total dari beberapa kondensator yang dihitung paralel

-

I.

kapasitas total dari beberapa kondensator yang dihubung deret

Tujuan Pembelajaran Siswa memahami sifat dan hantaran Kapasitor

II.

Materi Ajar Pemindahan muatan kondensator ( Pengisian dan pengosongan )

Percobaan 1.

Ketentuan-ketentuan pemindahan muatan

Pengisian

: Pada pengisian suara, arus mengalir dengan waktu yang pendek, Hubungan arus diblokir kondensator.

Penyimpanan

:

Kondensator dapat menyimpan muatan listrik.

website : www.mediaguru.tk email : [email protected] friendship network : www.facebook-mediaguru.tk www.facebook-mediaguru.tk atau www.yahoogroup-media www.yahoogroup-mediaguru.tk guru.tk

48/96 – 540’ Pengosongan

: Pada pengosongan muatan, arus mengalir dalam waktu yang pendek dengan arah berlawanan dari semula yaitu (pada waktu pengisian muatan)

Keterangan : Pada saat tidak ada pengisian kondensator bekerja sebagaimana sebuah rangkaian tertutup ( hubung singkat : short ). Pada saat ada pengisian kondensator bekerja sebagaimana sebuah rangkaian terbuka ( open ). Tidak ada arus yang mengalir melalui dielektrikum. Rangkaian kondensator :

1. Rangkaian paralel ( jajar ).

Pada rangkaian paralel ( jajar ) dari kondensator dihasilkan suatu plat-plat yang Luas permukaanya lebih besar. akibatnya

C menjadi lebih besar.

PERCOBAAN 2.

Q

= Q1 + Q2 + Q3

U . C = U.C1 + U.C2 + U.C3 = U ( C1 + C2 + C3 ) C

= C1 + C2 + C3

Contoh : 4 Kondensator dirangkai paralel, semuanya dihubungkan dengan tegangan sebesar 48 V. Hitung :

a). C, bila C1, = 450 nF ; C2 = 0,25 µF ; C3 = 0,171 µF dan C4 = 129 000 pF b). Jumlah muatan yang disimpan bersama.

Jawab :

a). C1 = 450 µF

= 450 nF

C2 = 0,25 µF

= 250 nF


48/96 – 540’ C3 = 0,171 µF

= 171 nF

C4 = 129 000 pF

= 129 nF C = 1000 nF

= 1µF

b). Q = U . C = 48 V . 1µ AS / V = 48

µ AS

= 48 µC

2. Rangkaian seri ( Deret )

Pada rangkaian seri ( deret ) dari suatu kondensator plat-plat menjadi lebih lebar jaraknya. akibatnya

C menjadi lebih kecil.

PERCOBAAN 3.

Dalam hal ini semua kondensator

Q = Q1 = Q2 = Q3

sama besar yaitu : C 1 = C2 = C3

U.C = U1.C1 = U2.C2 = U3.C3


48/96 – 540’ Maksudnya : Pada kondensator tsb dengan kapasitas yang paling kecil terletak pembagian tegangan yang lebih besar daripada kondensator dengan kapasitas yang lebih besar.

- Perhatikan ketetapan tegangan U = U1 + U2 + U3

Q Q Q Q ⎡ 1 1 1 ⎤ = + + =⎢ + + ⎥ C C 1 C 2 C 3 ⎢⎣ C 1 C 2 C 3 ⎥⎦ 1 C

=

1 C1

+

1 C2

+

1 C3

→C=

1 C1

+

1 1 C2

+

1 C3

Kapasitas campuran adalah lebih kecil dari pada kapasitas satu persatu yang paling kecil. Q = 0,455 C

III.


IV.




B. Kegiatan Inti No 1 2 3 4 5 6

Uraian Kegiatan Menjelaskan konsep Pengisian, Penyimpanan, dan Pengosongan Menjelaskan Rangkaian Jajar Kapasitor Menjelaskan Rangkaian Seri kapasitor Tanya jawab dan latihan mengerjakan soal-soal Praktikum sifat hantaran Kapasitor Menyusun Laporan Praktikum sifat hantaran Kapasitor


waktu 120 menit 75 menit 75 menit 30 menit 120 menit 80 menit


Uraian Kegiatan Menarik kesimpulan akhir sifat hantaran Kapasitor

waktu 20 menit



Satuan Buah set

Jumlah 1 1

Satuan Buah buah

Jumlah 5 secukupnya

2. Bahan Pembelajaran No 1 2

Nama Bahan Kapasitor Kabel Jumper


VI.

Sumber Belajar

1

Buku/modul

2 3

Jobsheet Lainnya

Uraian

Penyusun/ narasumber Budi C. Utomo

Modul pembelajaran Produktif TPEL Tk.X • Jobsheet sifat hantaran Kapasitor Budi C. Utomo Pudak Scientific Buku manual Trainner

Penilaian A. Bentuk Test Test Tulis B. Bentuk Soal Issay C. Soal 1. Apa yang dimaksud dengan : ( dalam hal pengisian dan pengosongan kondensator ) a). Pengisian

b). Penyimpanan

c). Pengosongan

2. Lima buah kondensator masing-masing kapasitasnya : 2200 400 µF dan 800

µF

; 4700 µF ;

µF dihubungkan jajar dan tersambung pada tegangan 50 V,

Hitung : a). Kapasitas total b). Kapasitas muatan total 3. Empat buah kondensator masing-masing kapasitasnya 1000 500 µF dan 1500 µF. dihubungkan deret. Hitung : Kapasitas total dari kondensator


µF

; 2000 µF ;

48/96 – 540’ D. Kunci Soal 1. Istilah pada pengisian dan pengosongan kondensator

•

Pengisian : Pada pengisian muatan, arus/muatan berpindah dari sumber ke kondensator dalam waktu yang singkat. singkat. Jika muatan pada kondensator kondensator sudah penuh, arus listrik berhenti mengalir

•

Penyimpanan : Kondensator dapat menyimpan muatan listrik setelah pengisian, selama kedua ujung elektrodanya tidak terhubung satu dengan lainnya

•

Pengosongan : Jika ujung-ujung kondensator dihubungkan dihubungkan dengan hambatan, muatan/ arus akan keluar/mengalir pada hambatan dan baru berhenti jika muatan sudah kosong

2. Diketahui : C1 = 2200 µF ; C2 = 4700 µF ; C3 = 1000 µF ; C4 = 400 µF C5 = 800 µF ; dihubung jajar ; U = 50 V Hitung

:

Jawab

:

a). C

b). Q

a). C = C1 + C2 + C3 + C4 + C5 = 2200 + 700 + 1000 + 400 + 800 C = 9100 µF b). Q = C . U = 9100 . 50 = 455 000 µC Q = 0,455 C

3. Diketahui : C1 = 1000 µF ; C2 = 2000 µF ; C3 = 500 µF ; C4 = 1000 µF; dihubung deret Hitung Jawab

1 C

=

=

:

C :

1 1 1 1 1 1 1 1 + + + = + + + C1 C 2 C 3 C 4 1000 2000 500 1500

6 3 12 4 25 + + + = 6000 6000 6000 6000 6000

C=

6000 = 24 µ F 25



A

Skor Max.

Skor Perolehan

Bobot


2


2


2 Nilai Akhir

Keterangan:

NA =

Skor Perolehan

x100

Skor Maximum

Mengetahui :

Trenggalek,

Kepala Sekolah

Guru Praktek

Drs. Slamet Purnomo


NIP. 131472668

NIP. 510136649


Juli 200

Keterangan




Mata Pelajaran

: Produktif

Kelas/ Semester

:X/1

Alokasi Waktu

: 6 JP ( @ 45 menit )


:

Kompetensi Dasar

: Memahami sifat-sifat komponen elektronika aktif (1)

Indikator

: -

Dasar Pembentukan Dioda diidentifikasikan diidentifikasik an

-

Sifat Dasar Dioda diterapkan pada rangakain sederhana penyearah

I.

Tujuan Pembelajaran Siswa dapat memahami dasar pembentukan Dioda Penyearah dan memahami sifat dasar dari Dioda

II.

Materi Ajar •

Dasar Pembentukan

Dasar Pembentukan Dioda Ma te r ia l P

Ma ter ial N

Ma te r ia l P

Mater ial N

+++++ +++++ +++++

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

+ + + + _ + + + + _ + + + + _

+ _ _ _ _ + _ _ _ _ + _ _ _ _

Gambar Dioda Sebelum Difusi

Lapisan Pengosongan


Anoda

Katoda Katoda

Gambar Simbol Dioda •

sifat dasar dari Dioda

Adapun sifat dasar dari Dioda adalah menyearahkan arus satu periode saja (lihat gambar di bawah ini)


A

54/96 – 270’

+

+ A

Input

K

_

Dioda

Output

+

_

+ K

A

_

_

Input

Dioda

Output

Contoh Penggunaan

1. Untuk Pengaman Polaritas Dioda +

+

_

_

Penerima Radio

2. Untuk Penyearah + D 220V 6V

C

_

III.


IV.




B. Kegiatan Inti No 1 2 4 5 6

Uraian Kegiatan Menjelaskan Dasar Pembentukan Dioda Menjelaskan Sifat Dasar Dioda Tanya jawab dan latihan mengerjakan soal-soal Praktikum Dasar-dasar Dioda Menyusun Laporan Praktikum sifat hantaran Kapasitor


waktu 30 menit 30 menit 30 menit 90 menit 50 menit


Uraian Kegiatan Menarik kesimpulan akhir sifat hantaran Kapasitor

waktu 20 menit



Satuan Buah set

Jumlah 1 1

Satuan Buah buah

Jumlah 5 secukupnya


Nama Bahan Dioda Kabel Jumper


VI.

Sumber Belajar

1

Buku/modul

2 3

Jobsheet Lainnya

Uraian Modul pembelajaran Produktif TPEL Tk.X Jobsheet Dasar-dasar Dioda Buku manual Trainner •


Penilaian A. Bentuk Test Test Tulis B. Bentuk Soal Issay C. Soal 1.

Gambarkan dasar pembentukan dari Dioda

2.

Terangkan proses dasar pembentukan Dioda

3. Gambarkan simbol dari Dioda 4. Terangkan sifat dasar dari Dioda 5. Berilah ( 2 buah ) contoh penggunaan sifat dasar dari Dioda


54/96 – 270’ D. Kunci Soal 1. Gambar Dasar Pembentukan Dioda Mate r ial P

Ma te r ial N

Ma te r ial P

Mater ial N

+++++ +++++ +++++

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

+ + + + _ + + + + _ + + + + _

+ _ _ _ _ + _ _ _ _ + _ _ _ _


Lapisan Pengosongan


2. Dasar Pembentukan Dioda adalah Jika material P dan material N dihubungkan/disusun dihubungkan/disusun sedemikian rupa maka akan terjadilah hubungan PN junction dan lahirlah komponen aktif yang mempunyai dua elektroda yang diberi nama Dioda

3. Gambar simbol dari Dioda Anoda

Katoda

Katoda

A

4. Sifat dasar Dioda menyearahkan arus hanya satu periode saja. +

+ A

Input

K

_

Dioda

Output

+

+ K

A

_

_

Input

Dioda

Output

5. Contoh Penggunaan Dioda + _

_

+ Penerima Radio

_

+ D 220V 6V

C

_


54/96 – 270’

E. Penskoran . Kriteria Penilaian

A

Skor Max.

Skor Perolehan

Bobot


2


2


2


2


2 Nilai Akhir

Keterangan:

NA =


x100

Mengetahui :

Trenggalek,

Kepala Sekolah

Guru Praktek

Drs. Slamet Purnomo


NIP. 131472668

NIP. 510136649


Juli 200

Keterangan


DINAS PENDIDIKAN

SMK NEGERI 1 TRENGGALEK Jl. Brigjen Sutran No. 3  9355793177 Fax. 0355793178 Trenggalek 66315

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

( RPP ) Mata Pelajaran

: Produktif

Kelas/ Semester

:X/1

Alokasi Waktu

: 2 JP ( @ 45 menit )


:

Kompetensi Dasar

: Menggambar karakteristik karakteristi k komponen elektronika (1)

Indikator

: -

Rangkaian catu forward dari dioda digambar dan dirangkai dengan benar

-

Rangkaian catu reverse dari dioda digambar dan dirangkai dengan benar

-

I.

Sifat listrik (karakteristik) dari dioda digambar dan diuji coba

Tujuan Pembelajaran Siswa dapat memahami sifat listrik dari dioda

II.

Materi Ajar Sifat Listrik dari Dioda kasar halus

VR50KΩ 20 V

-

1N4002 A

+ VR50KΩ

V

470Ω

Gambar 1. rangkaian dioda catu maju (forward bias)


56/96 – 90’ aliran forward ( mA )

50

daerah tembus forward

B

40 30

20 10

forward bias

0.7 V

reverse bias

1V

2V

3V

4V

Arus reverse

Gambar 2. kurva sifat listrik (karakteristik) dioda catu maju (forward bias) kasar halus

VR50KΩ 20V

1N4002 A

+ -

VR50KΩ V

470 470Ω

Gambar 3. rangkaian dioda catu mundur (reverse bias) Arus forward

Reverse bias

120

60

Forward bias

40

500

D daerah tembus reverse

1000

1500

Arus reverse (mA)

Gambar 4. Kurva sifat listrik ( karakteristik ) dioda dicatu mundur ( reverse bias )


56/96 – 90’ Arus forward (mA) daerah tembus forward 50

40

30

20 0,7V 10

Reverse bias (V)

120

60

40

1V

2V

3V

Forward bias (V)

500


1000

1500

Arus reverse (mA)

Gambar 5. Sifat listrik ( karakteristik ) dioda secara lengkap

III.


IV.




B. Kegiatan Inti No 1 2

Uraian Kegiatan Menjelaskan Rangkaian Forward dan reverse Bias Dioda Menjelaskan Karakteristik Karakteristi k Dioda


C. Kegiatan Akhir No 1

Uraian Kegiatan Menarik kesimpulan Karakteristik Dioda


waktu 10 menit

56/96 – 90’ V.



Satuan Buah set

Jumlah 1 1

Satuan Buah buah

Jumlah 5 secukupnya


Nama Bahan Dioda Kabel Jumper


VI.

Sumber Belajar

1

Buku/modul

2 3

Jobsheet Lainnya

Uraian Modul pembelajaran Produktif TPEL Tk.X Jobsheet Dasar-dasar Dioda Buku manual Trainner •


Penilaian A. Bentuk Test Test Tulis B. Bentuk Soal Issay C. Soal 1. Berapakah tegangan cut in ( tegangan patah ) dari dioda penyearah ( silikon ) 2. Gambarkan secara lengkap karakteristik dari dioda penyearah ( silikon ) 3. Gambarkan rangkaian dioda catu maju ( forward bias ) 4. Gambarkan rangkaian dioda catu mundur ( reverse bias ) D. Kunci Soal dioda penyearah ( silikon silikon ) = 0,7 Volt. Volt. 1. Tegangan cut in ( tegangan patah ) dari dioda

2. Gambar lengkap dari karakteristik dari dioda penyearah ( silikon ) sebagai berikut :


56/96 – 90’ Arus forward (mA) daerah tembus forward 50

40

30

20 0,7V 10

Reverse bias (V)

120

60

40

1V

2V

3V

Forward bias (V)

500


1000

1500

Arus reverse (mA)

3. Gambar rangkaian dioda catu maju ( forward bias ) sebagai berikut : kasar halus

VR50KΩ 20V

1N4002

A

+ VR50KΩ

V

470Ω

4. Gambar rangkaian dioda catu mundur ( reverse bias ) sebagai berikut : kasar halus

VR50KΩ 20V

A

+

1N4002

-

VR50KΩ V


470Ω


A

Skor Max.

Skor Perolehan

Bobot


2


2


2


2 Nilai Akhir

Keterangan:

NA =

Skor Perolehan

x100

Skor Maximum

Mengetahui :

Trenggalek,

Kepala Sekolah

Guru Praktek

Drs. Slamet Purnomo


NIP. 131472668

NIP. 510136649


Juli 200

Keterangan




Mata Pelajaran

: Produktif

Kelas/ Semester

:X/1

Alokasi Waktu

: 6 JP ( @ 45 menit )


:

Kompetensi Dasar

: Memahami sifat-sifat komponen elektronika aktif (2)

Indikator

: -

I.

-

Sifat Dasar Dioda Zener diidentifikasi

-

Harga Batas Dioda Zener


II.

Pembentukan Dioda Zener diidentifikasi

Siswa memahami sifat dasar pembentukan, sifat dasar, harga batas Dioda Zener

Materi Ajar Semua dioda prinsip kerjanya adalah sebagai peyearah, tetapi karena proses pembuatan, bahan dan penerapannya yang berbeda beda, maka nama-namanya juga berbeda. Secara garis besar komponen elektronika yang terbuat dari bahan semi konduktor adalah ringkas (kecil-kecil atau sangat kecil). Maka hampir-hampir kita tidak bisa membedakan satu sama lainnya. Hal ini sangat penting untuk mengetahui kode-kode atau tanda-tanda komponen tersebut. •

Bahan dasar

Bahan dasar pembutan komponen dioda zener adalah silikon yang mempunyai sifat lebih tahan panas, oleh karena itu sering digunakan untuk komponen-komponen elektronika yang berdaya tinggi. Elektron-elektron yang terletak pada orbit paling luar (lintasan valensi) sangat kuat terikat dengan intinya (proton) sehingga sama sekali tidak mungkin elektron-elektron tersebut melepaskan diri dari intinya •

Dasar pembentukan junction pn

Pembentukan dioda bisa dilaksanakan dengan cara point kontak dan junction. Namun dalam pembahasan ini fokus pembahasan materi diarahkan pada cara junction.


62/96 – 270’ Pengertian junction (pertemuan) adalah daerah dimana tipe p dan tipe n bertemu, dan dioda junction adalah nama lain untuk kristal pn (kata dioda adalah pendekan dari dua elektroda dimana di berarti dua). Untuk lebih jelasnya lihat gambar dibawah ini. p + + + + + + + + + + + +

n _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Sisi p mempunyai banyak hole dan sisi n banyak elektron pita konduksi. Agar tidak membingungkan, pembawa minoritas tidak ditunjukkan, tetapi camkanlah bahwa ada beberapa elektron pita konduksi pada sisi p dan sedikit hole pada sisi n. Elektron pada sisi n cenderung untuk berdifusi kesegala arah, beberapa berdifusi melalui junction. Jika elektron masuk daerah p, ia akan merupakan pembawa minoritas, dengan banyaknya hole disekitarnya, pembawa minoritas ini mempunyai umur hidup yang singkat, segera setelah memasuki daerah p, elektron akan jatuh kedalam hole. Jika ini terjadi, hole lenyap dan elektron pita konduksi menjadi elektron valensi. Setiap kali elektron berdifusi melalui junction ia menciptakan sepasang ion, untuk lebih jelasnya lihat gambar dibawah ini : Lapisan Pengosongan p

n _ + + + _ + + + _ + + +

_ _ _ + _ _ _ + _ _ _ +

Tanda positip berlingkaran menandakan ion positip dan taanda negatip berlingkaran menandakan ion negatip. Ion tetap dalam struktur kristal karena ikatan kovalen dan tidak dapat berkeliling seperti elektron pita konduksi ataupun hole. Tiap pasang ion positip dan negatip disebut dipole, penciptaan dipole berarti satu elektron pita konduksi dan satu hole telah dikeluarkan dari sirkulasi. Jika terbentuk sejumlah dipole, daerah dekat junction dikosongkan dari muatanmuatan yang bergerak, kita sebut daerah yang kosong muatan ini dengan lapisan pengosongan (depletion layer) •

Potensial Barier

Tiap dipole mempunyai medan listrik, anak panah menunjukkan arah gaya pada muatan positip. Oleh sebab itu jika elektron memasuki lapisan pengosongan, medan mencoba mendorong elektron kembali kedalam daerah n. Kekuatan medan bertambah dengan berpindahnya tiap elektron sampai akhirnya medan menghentikan difusi elektron yang melewati junction. Untuk pendekatan kedua kita perlu memasukkan pembawa minoritas. Ingat sisi p mempunyai beberapa elektron pita konduksi yang dihasilkan secara thermal. Mereka yang didalam pengosongan didorong oleh medan kedalam daerah n. Hal ini sedikit


62/96 – 270’ mengurangi kekuatan medan dan membiarkan beberapa pembawa mayoritas berdifusi dari kanan kakiri untuk mengembalikan medan pada kekuatannya semula. Inilah gambaran terakhir dari kesamaan pada junction : Lapisan Pengosongan

_ _ _

+ + +

1. Beberapa pembawa minoritas bergeser melewati junction, mereka akan mengurangi medan yang menerimanya 2. Beberapa

pembawa

mayoritas

berdifusi

melewati

junction

dan

mengembalikan medan pada harga semula Adanya medan diantara ion adalah ekuivalen dengan perbedaan potensial yang disebut potensial barier, potensial barier kira-kira sama dengan 0,3 V untuk germanium dan 0,7 V untuk silikon. A

K

A

(a) Simbol

K

(b) Contoh Konstruksi A

K

_

+

(c) Cara pemberian tegangan

•

Dioda zener dalam kondisi forward bias

Dioda zener berbeda dengan dioda penyearah, dioda zener dirancang untuk beroperasi

dengan

tegangan

muka

terbalik

(reverse

bias)

pada

tegangan

tembusnya,biasa disebut “break down diode” Jadi katoda-katoda selalu diberi tegangan yang lebih positif terhadap anoda dengan mengatur tingkat dopping, pabrik dapat menghasilkan dioda zener dengan tegangan break down kira-kira dari 2V sampai 200V. Dalam kondisi forward bias dioda zener akan dibias sebagai berikut: kaki katoda diberi tegangan lebih negatif terhadap anoda atau anoda diberi tegangan lebih positif terhadap katoda seperti gambar berikut,

website : www.mediaguru.tk email : [email protected] friendship network : www.facebook-mediaguru.tk www.facebook-mediaguru.tk atau www.yahoogroup-med www.yahoogroup-mediaguru.tk iaguru.tk

62/96 – 270’

Dalam kondisi demikian dioda zener akan berfungsi sama halnya dioda penyearah dan mulai aktif setelah mencapai tegangan barier yaitu 0,7V.

RX +

A

G _

ZD K

Disaat kondisi demikian tahanan dioda (Rz) kecil sekali . Sedangkan

konduktansi

(

∆I ∆U

)

besar

sekali,

karena

tegangan

maju

akan

menyempitkan depletion layer (daerah perpindahan muatan) sehingga perlawanannya menjadi kecil dan mengakibatkan adanya aliran elektron. Untuk lebih jelasnya lihat gambar dibawah ini. depletion layer

P

_ _ _

+ + +

N

A

K

+

•

ada aliran elektron

G _

Dioda zener dalam kondisi Reverse bias

Dalam kondisi reverse bias dioda zener kaki katoda selalu diberi tegangan yang lebih positif terhadap anoda, RX + G _

K ZD A

Jika tegangan yang dikenakan mencapai nilai breakdown, pembawa minoritas lapisan pengosongan dipercepat sehingga mencapai kecepatan yang cukup tinggi untuk mengeluarkan elektron valensi dari orbit terluar. Elektron yang baru dibebaskan kemudian dapat menambah kecepatan cukup tinggi untuk membebaskan elektron valensi yang lain. Dengan cara ini kita memperoleh longsoran elektron bebas. Longsoran terjadi untuk tegangan reverse yang lebih besar dari 6V atau lebih. Efek zener berbeda-beda bila dioda di-doping banyak, lapisan pengosongan amat sempit. Oleh karena itu medan listrik pada lapisan pengosongan amat kuat. Jika kuat medan mencapai kira-kira 300.000 V persentimeter, medan cukup kuat untuk menarik elektron keluar dari orbit valensi. Penciptaan elektron bebas dengan cara ini disebut breakdown zener. Efek zener dominan pada tegangan breakdown kurang dari 4 V, efek longsoran dominan pada tegangan breakdown yang lebih besar dari 6 V, dan kedua efek


62/96 – 270’ tersebut ada antara 4 dan 6 V. Pada mulanya orang mengira bahwa efek zener merupakan satu-satunya mekanisme breakdown dalam dioda. Oleh karenanya, nama “dioda zener” sangat luas digunakan sebelum efek longsoran ditemukan. Semua dioda yang dioptimumkan bekerja pada daerah breakdown oleh karenanya tetap disebut dioda zener. arus bocor _ _ _

P

+ + +

N

A

K

_ G

+

Didaerah reverse mulai aktif, bila tegangan dioda (negatif) sama dengan tegangan zener dioda,atau dapat dikatakan bahwa didalam daerah aktif reverse ( sebelum aktif ( •

∆I ∆U

∆I ∆U

) konduktansi besar sekali dan

) konduktansi kecil sekali.

Karakteristik Dioda zener

Jika digambarkan kurva karakteristik dioda zener dalam kondisi forward bias dan reverse bias adalah sebagai berikut. I forward ( mA )

daerah tegangan tembus

forward ( v )

Reverse ( V )

titik teganga teganga n linier

•

I reverse

harga batas Harga batas yang di maksud dalam pembahasan ini adalah suatu keterangan

tentang data-data komponen dioda zener yang harus di penuhi dan tidak boleh dilampaui batas maximumnya dan tidak boleh berkurang jauh dari batas minimumnya. Adapaun harga batas tersebut memuat antara lain keterangan tentang tegangan break down ( Uz Uz ) arus maximumnya dioda zener ( Iz ) tahanan dalam dioda zener


62/96 – 270’ ( Rd ). Semua harga komponen yang terpasang pada dasarnya akan mempunyai 2 kondisi yaitu : 1. Kondisi normal , sesuai dengan ketentuannya 2. Kondisi tidak normal , tidak sesuai dengan ketentuannya. a. Mungkin kurang dari ketentuannya b. Mungkin melebihi ketentuannya Untuk alasan itu semua, maka kita perlu sekali memperhatikan data-data yang ada untuk setiap jenis komponen agar komponen yang digunakan sesuai dengan yang diharapkan yaitu bisa bekerja baik dan tahan lama . Kondisi yang demikian dinamakan kondisi yang normal namun kondisi yang tidak normal adalah suatu kondisi yang perlu mendapatkan perhatian. Oleh karena itu kita perlu mempelajari harga batas dioda zener , agar kita dapat mengoperasikan komponen sesuai dengan data yang dimiliki . Sebab kondisi yang tidak normal terutama kondisi dimana komopenen diberi tegangan melebihi batas maximumnya , maka komponen tersebut dapat rusak maka hal ini perlu sekali di antisipasi sehingga tidak akan terjadi kerusakan komponen akibat kesalahan pemberian bias. Maka di sarankan setiap pemakai komponen sebelum merangkai harap melihat data karakteristiknya seperti yang terlampir pada lembar informasi

III.


IV.




B. Kegiatan Inti No 1 2 3 4

Uraian Kegiatan Menjelaskan dasar-dasar pembentukan dioda Zener Menjelaskan sifat-sifat dasar Dioda zener Menjelaskan Harga batas Dioda zener Praktikum Dasar-dasar Dioda zener

waktu 60 menit 60 menit 30 menit 90 menit

C. Kegiatan Akhir No 1

Uraian Kegiatan Menarik kesimpulan tentang Dioda Zener


waktu 20 menit

62/96 – 270’ V.



Satuan Buah set

Jumlah 1 1

Satuan Buah buah

Jumlah 5 secukupnya


Nama Bahan Dioda Zener Kabel Jumper


VI.

Sumber Belajar

1

Buku/modul

2

Jobsheet

3

Lainnya

Uraian Modul pembelajaran Produktif TPEL Tk.X • Jobsheet Dasar-dasar Dioda Zener Buku manual Trainner


Penilaian A. Bentuk Test Test Tulis B. Bentuk Soal Issay C. Soal 1. Elektron valensi adalah elektron elektron yang terletak pada .................... .......... .......... 2. Daerah pertemuan (junction) (junction) antara kedua lapisan P-N disebut .................. .. ................ 3. Dioda zener adalah dioda yang beroperasi dengan tegangan .............. 4. Sifat istimewa dioda zener adalah dapat menghantar walau dalam keadaan reverse yang rendah saja.Sifat ini dinamakan ? 5. Perbedaan yang menyolok antara dioda silikon dan dioda zener antara lain dalam hal .............. 6. Dioda zener dalam kondisi forward bias akan mempunyai sifat ........... 7. Dioda zener bila dibias dalam kondisi Reverse bias akan . .............. 8. Jelaskan perlunya mengetahui harga batas komponen Dioda Zener 9. elaskan apa yang terjadi jika komponen dioda zener di bias dibawah tegangan kerja 10. Jelaskan apa yang terjadi jika komponen dioda zener di bias diatas batas tegangan kerja D. Kunci Soal 1. Elektron valensi adalah elektron yang terletak pada ..orbit paling luar..


62/96 – 270’ 2. Daerah pertemuan (junction) antara kedua lapisan P-N disebut ..daerah deplesi..

3. Dioda zener adalah dioda yang beroperasi dengan tegangan .. reverse. 4. Sifat istimewa dioda zener adalah dapat menghantar walau dalam keadaan reverse yang rendah saja. Sifat ini dinamakan .. efek zener. 5. Perbedaan yang menyolok antara dioda silikon dan dioda zener antara lain dalam hal ..pemberian tegangan. 6. Dioda zener dalam kondisi forward bias akan mempunyai sifat .. sama seperti dioda penyearah dan mulai aktif setelah tegangan bariernya

7. Dioda zener bila dibias dalam kondisi Reverse bias akan .. menghantarkan arus setelah menerima tegangan bias sebesar atau lebih dari tegangan breakdownnya dan akan selalu tetap walaupun tegangan panjarnya naik terus

8. Agar kita dapat mengoperasikan komponen dioda zener dengan benar 9. Yang terjadi komponen dioda zener tidak bekerja normal tetapi komponen tidak mengalami kerusakan 10. Yang terjadi komponen dioda zener tidak bekerja normal , tetapi komponen bisa mengalami kerusakan



A

Skor Max.

Skor Perolehan

Bobot


2


2


2


2


2


2


2


2


2

10. menjawab sesuai kunci jawaban

2

Nilai Akhir

Keterangan:

NA =


x100

Mengetahui :

Trenggalek,

Kepala Sekolah

Guru Praktek

Drs. Slamet Purnomo


NIP. 131472668

NIP. 510136649


Juli 200

Keterangan




Mata Pelajaran

: Produktif

Kelas/ Semester

:X/1

Alokasi Waktu

: 2 JP ( @ 45 menit )


:

Kompetensi Dasar

: Menggambar karakteristik karakteristi k komponen elektronika (2)

Indikator

: -

I.


II.

Sifat Listrik Dioda Zener diidentifikasi diidentifikas i

Siswa dapat menjelaskan sifat listrik dioda zener

Materi Ajar •

Tegangan Breakdown dan Rating Daya

Gambar 1 menunjukkan kurva tegangan dioda zener . Abaikan arus yang mengalir hingga kita mencapai tegangan breakdown U z . Pada dioda zener , breakdown mempunyai lekukan yang sangat tajam, diikuti dengan kenaikan arus yang hampir vertikal.Perhatikanlah bahwa tegangan kira-kira konstan sama dengan U Z pada arus test I ZT tertentu di atas lekukan (lihat Gambar 1 ) .

Dissipasi daya dioda zener sama dengan perkalian tegangan dan arusnya , yaitu : P Z = UZ I Z

Misalkan, jika UZ = 12 dan IZ = 10 mA, P Z = 1,2 1,2

×

0,01 0,01 = 0,12 0,12 W

Selama PZ kurang daripada rating daya P Z(max), dioda zener tidak akan rusak. Dioda zener yang ada di pasaran mempunyai rating daya dari 1/4 W sampai lebih dari 50 W . Lembar data kerap kali menspesifikasikan arus maksimum dioda zener yang dapat ditangani tanpa melampaui rating dayanya . Arus maksimum diberi tanda I ZM (lihat Gambar 1 . Hubungan antara I ZM dan rating daya adalah : I ZM =

P Z ( max ) V Z


64/96 – 90’

Uz U IzT

IzM

Gambar 1. Kurva Tegangan Dioda Zener •

Impendansi Zener

ika dioda zener bekerja dalam daerah breakdown, dengan tambahan tegangan sedikit menghasilkan pertambahan arus yang besar. Ini menandakan bahwa dioda zener mempunyai impedansi yang kecil. Kita dapat menghitung impedansi dengan cara : ZZ =

∆

u

∆i

Sebagai contoh, jika kurva menunjukkan perubahan 80 mV dan 20 mA, impedansi zener adalah : Z Z =

0,08 0,02

= 4Ω

Lembar data menspesifikasikan impedansi zener pada arus tes yang sama di gunakan untuk U Z . Impedansi zener pada arus tes ini diberi tanda Z ZT . Misalnya, 1N3020 mempunyai UZ 10 V dan I ZT = 25 mA ZZT = 7Ω untuk I •

Koefisien Suhu

Koefisien suhu T C adalah perubahan (dalam persen ) tegangan zener per derajad Celcius. 0

Jika UZ = 10 V pada 25 C dan T C C = 0,1%, maka 0

U Z = 10 V

(25 C)

U Z = 10,01

(26 C)

0 0

U Z = 10,02 V (27 C) 0

U Z = 10,03 V (28 C)

dan seterusnya . Dalam rumus, perubahan tegangan zener adalah : ∆

UZ = T C

× ∆T ×

UZ

0 0 Diketahui T C C = 0,004% dan U = 15V pada 25 C, perubahan tegangan zener dari 25 C 0

sampai 100 C adalah

∆

-2

UZ = 0,004 (10 ) (100 - 25) 15 = 0,0 0,045 V 0

Oleh sebab itu, pada 100 C, U Z = 15,045 V


64/96 – 90’ •

Pendekatan Zener

Untuk semua analisa pendahuluan, kita dapat melakukan pendekatan daerah breakdown sebagai garis vertikal. Ini berarti tegangannya konstan walaupun arus berubah. Gambar 2 menunjukkan pendekatan ideal suatu dioda zener. Pada pendekatan pertama, dioda zener yang bekerja dalam daerah ekuivalen dengan batere U Z volt. IZ

IZ

IZ

IZ

ZZ

+ _

UZ

+ _

(a)

+ UZ _

UZ

(b) Gambar 2

Untuk memperbaiki analisa, kita memperhitungkan kemiringan dari daerah breakdown. Daerah breakdown tidak benar-benar vertikal, tetapi ada impedansi zener yang kecil. Gambar 2 menunjukkan pendekatan kedua dari dioda zener. Karena impedansi zener, tegangan zener total U Z adalah : Λ UZ

= U Z + IZ Z Z

CONTOH 1 Dioda zener pada Gambar 3 mempunyai U Z = 10 V dan ZZT = 7

Ω.

Tentukan harga

UOUT dengan pendekatan ideal. Juga hitung minimum dan maksimum arus zener + 820Ω + 20 - 40V

820Ω IZ

_

+ _

+ 10V

20 - 40V

IZ

_

10V

Uout _

(a)

(b) 820Ω + 20 - 40V

IZ

_

7Ω + _

10V

(c) Gambar 3

PENYELESAIAN Tegangan yang dikenakan (20 sampai 40 V) selalu lebih besar dari tegangan breakdown dioda zener. Oleh sebab itu, kita dapat membayangkan dioda zener seperti batere dalam Gambar 3b. Tegangan outputnya adalah : UOUt = UZ = 10 V

Tak peduli berapa harga tegangan sumber antara 20dan 40 V, tegangan output selalu pada 10 V. Jika tegangan sumber 20 V, tegangan pada resistor pembatas-seri adalah 10 V , jika tegangan sumber 40 V, tegangan pada resistor pembatas-seri adalah 30 V.


64/96 – 90’ Oleh sebab itu, setiap perubahan tegangan sumber, muncul pada resistor pembatasseri. Tegangan output secara ideal konstan . Arus zener minimum IZ(min) terjadi pada tegangan sumber minimum. Dengan hukum Ohm . IZ (min) =

UIN( min) - UZ R

=

20 - 10

= 12,2 12,2 mA

820

Arus zener maksimum terjadi jika tegangan sumber maksimum : IZ(max) =

UIN( max) - U Z

40 - 10

=

R

820

= 36,6 36,6 mA

CONTOH 2 Gunakan pendekatan kedua untuk menghitung tegangan output minimum dan maksimum pada

Gambar 3a

PENYELESAIAN Contoh 2 memberikan Z ZT = 7 Ω. Walaupun hal ini hanya benar pada arus tertentu, ZZT merupakan pendekatan yang baik untuk ZZ di mana saja dalam breakdown . Kita dapatkan I Z(min) = 12,2 mA dan IZ(Mak) = 36,6 mA. Jika arus ini mengalir melalui dioda zener pada Gambar 3c, tegangan minimum dan maksimumnya adalah : UOUT ( MI MIN)

≅

UZ + IZ ( MI MIN) ZZ

= 10 + 0,01 0,0122 22(7 (7)) = 10, 10,09 09 V

dan UOUT

≅

UZ + IZ (max ) ZZ

= 10 + 0,03 0,0366( 66(7) 7) = 10,2 10,26 6V

Yang penting dari contoh ini adalah untuk menggambarkan regulasi tegangan (menjaga tegangan otput konstan). Di sini kita mempunyai sumber yang berubah dari 20 sampai 40 V, perubahan 100%. Tegangan output berubah dari 10,09 sampai 10,26 V, perubahan 1,7%. Dioda zener telah mengurangi perubahan input 100% menjadi perubahan output hanya 1,7%. Regulasi tegangan merupakan penggunaan utama dari dioda zener

III.


IV.





64/96 – 90’

B. Kegiatan Inti No 1 2

Uraian Kegiatan Menjelaskan Tegangan Breakdown dan Rating Daya Menjelaskan Impendansi Zener & Koefisien suhu


C. Kegiatan Akhir No 1 V.

Uraian Kegiatan Menarik kesimpulan tentang sifat listrik Dioda Zener

waktu 10 menit



Satuan Buah set

Jumlah 1 1

Satuan Buah buah

Jumlah 5 secukupnya


Nama Bahan Dioda Zener Kabel Jumper


VI.

Sumber Belajar

1

Buku/modul

2

Jobsheet

3

Lainnya

Uraian Modul pembelajaran Produktif TPEL Tk.X • Jobsheet Dasar-dasar Dioda Zener Buku manual Trainner


Penilaian A. Bentuk Test Test Tulis B. Bentuk Soal Issay C. Soal 1. Di ketahui dioda zener bertegangan 15 V dan arusnya 20 mA, tentukan dissipasi dayanya ? 2. Di ketahui jika dioda zener mempunyai rating daya 5 watt dan tegangan zener 20 V berapakah I ZM ? 3. Dalam daerah breakdown dioda zener , perubahan 15 mV menghasilkan perubahan 2 mA. berapakah impedansi zener ?

website : www.mediaguru.tk email : admin@mediaguru .tk friendship network : www.facebo ok-mediagur u.tk atau www.yahoog roup-mediagu ru.tk

64/96 – 90’ 4. Di ketahui tegangan breakdown (U Z) = 18 V dan impedansi zener ( Z ZT ) = 12 Ω

jika arus yang mengalir pada zener 10 mA . Berapakah tegangan total

dioda zener tersebut ?

D. Kunci Soal 1.

PZ = UZ . IZ = 15 V . 0,02 0,02 A = 0,3 0,3 w

2. IZM =

PZ UZ

= =

3. ZZ = = =

4.

5W 20 V 0,25 W ∆ ∆

U i

15 mV 2 mA 7,5 Ω

UZ = UZ + IZ . ZZ = 18 +(0,01 +(0,01 . 12 Ω) = 18 + 0,12 0,12 = 18,12 18,12 V

website : www.mediaguru.tk email : admin@mediaguru .tk friendship network : www.facebo ok-mediagur u.tk atau www.yahoog roup-mediagu ru.tk


A

Skor Max.

Skor Perolehan

Bobot


2


2


2


2 Nilai Akhir

Keterangan:

NA =

Skor Perolehan

x100

Skor Maximum

Mengetahui :

Trenggalek,

Kepala Sekolah

Guru Praktek

Drs. Slamet Purnomo


NIP. 131472668

NIP. 510136649


Juli 200

Keterangan

Rpp Produktif Titl x

Recommend Documents