Nama Nama : Desi Desi Wula Wulanti ntika ka NIM
: J1 J1B014025
Tugas Elektronika Aplikasi Dioda 1. Konv Konve esi si Aus us Aplikasi yang paling umum dari dioda adalah konversi arus. Alat ini,
mengkonversikan arus dari arus bolak-balik, Alternating bolak-balik, Alternating Current (AC) (AC) ke arus searah, Direct searah, Direct Current (DC). (DC). Aplikasi ini banyak digunakan pada berbagai peralata n listrik yang menggunakan arus DC, seperti TV, radio, VCD, dll. Seara umum, sistem konversi arus memiliki blok rangkaian sebagai berikut!
"ambar #. $angkaian Sistem %onversi Arus
&ada gambar diatas, tampak bah'a sistem konversi arus terdiri dari transormator, penyearah (rectifiers (rectifiers), ), penapis ( filter ) dan pengatur tegangan (voltage (voltage regulator ). ). Transormator beungsi menurunkan tegangan, dari tegangan yang lebih tinggi ke tegangan yang lebih rendah. &roses penurunan tegangan menggunakan prinsip perbedaan gulungan primer dan sekunder pada transormator. tra nsormator.
"ambar . Transormator
*lok berikutnya adalah penyearah. &ada bagian inilah prinsip dan karakter dioda diaplikasikan (lihat +odul ). Susunan dioda akan mempengaruhi bentuk tegangan DC yang dihasilkan, seperti tampak pada "ambar /.. 0amun, karena bentuk keluaran tegangan
dari blok ini masih berupa tegangan DC berpulsa, diperlukan blok lain untuk meminimalisir pulsa tersebut.
(a)
(b)
"ambar . 1asil &enyearahan berupa Tegangan DC berpulsa (a) 1al 2ave $etiier dan (b) 3ull 2ave $etiier
*lok yang dapat mengurangi pulsa adalah rangkaian penapis. Dengan memanaatkan prinsip pengisian dan pembuangan (charging and recharging ) muatan pada kapasitor, akan dapat dihasilkan tegangan DC yang lebih baik, yaitu tegangan DC berdenyut. 1arga kapasitor dan tahanan yang digunakan pada rangkaian ini akan menghasilkan konstanta 'aktu tertentu. %onstanta 'aktu ini akan mempengaruhi lamanya proses pengisian dan pembuangan muatan pada kapasitor dan beban. &roses pemilteran dan pengaruh harga-harga kapasitor dan resistor tampak pada gambar-gambar di ba'ah ini.
"ambar . &roses &emilteran DC berpulsa men4adi DC berdenyut
"ambar 5. &engaruh 1arga-harga %apasitor dan $esistor pada &roses &emilteran
Terakhir adalah bagian pengatur tegangan, dimana blok ini berungsi mengendalikan agar keluaran yang dihasilkan memiliki tegangan yang konstan 'alaupun ter4adi perubahan pada tegangan masukan. %arakteristik dioda 6ener yang mampu mengendalikan tegangan pada arus yang berubah-ubah diaplikasikan untuk menapai ungsi tersebut. Contoh Dioda 7ener dan rangkaiannya dapat dilihat pada "ambar /.5 di ba'ah ini.
"ambar 8. Didoa 7ener dan $angkaiannya
Seara keseluruhan, ketika blok-blok rangkaian diatas dihubungkan ke beban, sistem ini akan memberikan penyediaan daya ( power supply) yang stabil, sebagaimana gambar di ba'ah ini.
(a)
(b)
"ambar /. "elombang %eluaran (a) DC *erdenyut dan (b) DC murni setelah melalui Voltage $egulator
&ada aplikasi yang lebih praktis, rangkaian dioda 7ener ini telah dipadukan dalam bentuk rangkaian terpadu (9ntegrated Ciruit, 9C) Voltage $egulator, seperti 9C /:;5, /:;< atau /:#. +asing-masing 9C tersebut mengatur tegangan agar berada pada harga 5, < dan # volt DC. Struktur dan bentuk isii 9C Voltage $egulator /:;5 tampak pada "ambar /.: di ba'ah ini.
"ambar :. 9C /:;5 (a) Struktur dan (b) 3isik
Salah satu rangkaian keseluruhan sistem konversi arus yang sering dipakai ditampilkan pada gambar di ba'ah ini. &ada rangkaian tersebut, hanya diperlukan beberapa komponen saha4a, seperti! buah dioda, sebuah kapasitor dan sebuah 9C volage regulator /:;5. Sehingga, tidak memerlukan tempat yang luas dan dana yang besar.
"ambar <. $angkaian %onversi Arus &raktis
2. !oteksi "e#an#an Bele$i%
Aplikasi lain dari dioda yang banyak ditemukan adalah sebagai penegah (proteksi)
beberapa komponen elektronika yang sensiti dari tegangan berlebih yang melaluinya (Overvoltage Protection). %omponen elektronika yang biasa diproteksi adalah transistor dan 9C. "ambar di ba'ah ini menun4ukkan bagaimana dioda dihubungkan seara terbalik (backwards) pada rangkaian koil relay untuk memproteksi transistor.
"ambar #;. $angkaian &roteksi %omponen dengan Dioda
%etika transistor diberikan masukan tertentu, maka seara otomatis ia akan berungsi seperti saklar akti. Dimana, arus akan mengalir dari sumbernya melalui koil relay ke tanah ( ground ). 1al ini akan mengakibatkan koil relay mengaktikan rangkaian di sebelahnya melalui kontak relay yang ada. 0amun, pada saat arus masukan transistor memiliki harga yang membuat ia akan berungsi seperti saklar tidak akti, ter4adi gaya medan elektromagnetik terbalik (back EMF Electro!agnetic Forced ). *ak =+3 ini dapat berupa tegangan yang ukup besar. Tegangan yang ukup besar ini dapat menghasilkan kerusakan pada transistor. Dengan posisi dioda seperti diatas, ia akan mengalirkan arus tersebut melaluinya dan tidak melalui transistor. &rinsip inilah yang akan melindung transistor dari tegangan lebih. &. Demodulasi 'adio
Sebenarnya, penggunaan a'al dari dioda adalah dalam aplikasi demodulasi gelombang radio A!plitude Modulated (A+). Seara umum, signal radio A+ berupa tegangan dalam bentuk gelombang bergantian antara punak positi dan punak negati, dimana amplitudenya sebanding dengan signal suara original namun memiliki rata-rata nol. Dioda akan menyearahkan signal A+ ini sehinggan signalnya akan memiliki amplitudo ratarata yang sesuai dengan signal audio yang diinginkan. 1arga rata-rata tersebut dihasilkan dengan penapis sederhana dan dikirimkan ke transduser audio yang nantinya akan menghasilkan suara.
"ambar ##. Amplitudo +odulation (A+) dan 3re>ueny +odulation (3+) 4. (e$an# )o#ika
Dioda, atau dapat dikombinasikan dengan komponen lain, yaitu Transistor, akan membentuk unsur penting dalam dunia elektronika digital. %ombinasi tersebut dapat membentuk gerbang-gerbang dasar dari $angkaian Terpadu ( "ntegrated Circuit , 9C). %ombinasi ini sering dikenal dengan istilah D?, Diode #ogic, atau DT?, Diode $ransistor #ogic. *eberapa gerbang yang dapat dihasilkan dari D? dan DT? adalah gerbang A0D dan @$, misalnya, seperti yang tampak pada gambar di ba'ah ini.
(a)
(b)
"ambar #. $angkaian Digital berbasis Dioda (a) $angkaian D? untuk gerbang @$ dan (b) DT? untuk gerbang 0A0D 5. !en#uku "empeatu
Dioda 4uga dapat digunakan sebagai divais pengukur temperatur. &rinisip ker4a yang di4alankan dioda untuk dapat mengukur temperatur adalah dikarenakan tegangan yang melalui dioda pada saat forward biased akan turun bergantung kepada suhunya.
"ambar #. Contoh %omponen Sensor Suhu ?+5
"ambar #. $angkaian Sensor Suhu ?+5 *. !en#aa% Aus
Sesuai dengan karakteristik dioda yang dasar, ia akan menegah arus dari arah yang tidak sesuai dengannya. ntuk mensuplai tenaga ke rangkaian elektronik pada saat tenaga listrik mengalami masalah, rangkaian tersebut dapat memanaatkan tenaga batere, seperti &S (ninterupted &o'er Sullply). &S ini memanaatkan dioda untuk memastikan bah'a arah arus yang masuk ke rangkaian diatas benar. Sehingga tidak ter4adi hubungan singkat.
"ambar #5. &rinsip %er4a &S
"ambar #8. Contoh &S
