MODUL 1
KARAKTERISTIK DIODA
1. Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik dioda.
2. Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik dioda Zener.
3. Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik rangkaian clipper.
Dioda adalah komponen elektronika pasif
yang terdiri dari pertemuan semikonduktor jenis P dan semikonduktor jenis N (
P-N Junction ). Elektroda yang dihubungan dengan material jenis P
disebut anoda dan yang dihubungkan dengan material jenis N disebut katoda. Kontruksi
dan simbol dioda seperti pada gambar berikut :
(a) (b)
Gambar 1.1
(a) Kontruksi dioda (b) Simbol dioda
Dioda akan mengalirkan arus maju
(konduksi) jika diberi bias maju (forward bias) yaitu anoda mendapat
tegangan positif dan katoda mendapat tegangan negatif. Sebaliknya, jika diberi
bias mundur (reverse bias) maka dioda mempunyai resistansi tinggi. Pada dasarnya dioda akan mengalami konduksi jika
diberi tegangan maju yang cukup (0,7 V untuk dioda silikon dan 0,2 V untuk
dioda germanium). Setelah mencapai tegangan tersebut, setiap kenaikan tegangan
akan diikuti dengan kenaikan arus.
Pada saat terjadi forward bias, terjadi perpindahan muatan listrik positif ke bagian positif dioda yang akan mengisi positif layer sehingga menekan depletion layer. Sedangkan pada reverse bias, muatan positif dan muatan negative pada daerah P dioda akan ditarik oleh sumber. Sehingga depletion layer akan melebar dan tidak dapat mengalirkan arus.
Gambar 1.2
(a) Forward bias (b) Reverse bias
Dioda
ideal, didekati melalui
pendekatan setengah linier
(Piece Wise Linear) ada 3 pendekatan, yang didekati secara grafis.
.png)
Gambar 1.3
(a)Kondisi diode ideal (R=0) (b)Kondisi diode non-ideal (R≠0) (c)Kondisi diode riil
Dioda Zener
Dioda Zener merupakan jenis diode yang dirancang khusus untuk dapat beroperasi di rangkaian reverse bias (bias balik).
Gambar 1.4
Simbol dioda Zener
Pada dasarnya, dioda zener akan
menyalurkan arus listrik ke arah yang berlawanan jika tegangan yang diberikan
melampaui batas tegangan tembusnya. Karakteristik ini berbeda dengan dioda biasa yang hanya dapat menyalurkan arus
listrik ke satu arah. Sebuah dioda zener yang dipasangkan dalam
rangkaian reverse bias akan
menjaga agar tegangan
jatuhnya outputnya tetap stabil walaupun tegangan input
diubah-ubah.
Aplikasi rangkaian dioda
Terdapat beberapa jenis aplikasi dari
dioda, salah satu aplikasinya adalah clipper. Diamana rangkaian clipper
adalah rangkaian pembentuk gelombang (waveshaping) yang berfungsi
memotong bentuk gelombang pada level dc tertentu.
Gambar 1.5
Rangkaian
clipper
A. Alat
a) Multimeter
Multimeter berfungsi untuk mengukur besaran listrik, seperti kuat arus listrik, tegangan dan juga hambatan listrik.
b) Jumper
Kabel jumper berfungsi untuk menghubungkan satu komponen dengan komponen lainnya dalam rangkaian elektronika.
c) DC Power Supply
DC Power Supply adalah pencatu daya yang menyediakan tegangan maupun arus listrik dalam bentuk DC (Direct Current) dan memiliki Polaritas yang tetap yaitu Positif dan Negatif untuk bebannya.
d) Osiloskop
Oscilloskop adalah alat pengukur yang digunakan untuk mengukur, merekam, dan menampilkan sinyal listrik dalam bentuk grafik yang disebut osilogram atau osiloskopogram. Grafik ini menggambarkan bagaimana tegangan berubah seiring waktu. Osiloskop memungkinkan pengguna untuk memahami karakteristik sinyal, seperti amplitudo, frekuensi, periode, dan bentuk gelombang.
e) Function Generator
Function generator adalah alat elektronik yang digunakan untuk menghasilkan berbagai bentuk sinyal output, seperti gelombang sinus, gelombang persegi, gelombang segitiga, gelombang sawtooth, dan berbagai bentuk gelombang lainnya. Perangkat ini memungkinkan pengguna untuk mengontrol berbagai parameter sinyal, seperti frekuensi, amplitudo, fase, dan bentuk gelombangnya.
a) Dioda 1N4001
Dioda 1N4001 merupakan salah satu jenis dioda penyearah/rectifier. Dioda Rectifier adalah sebuah komponen yang terbuat dari bahan semikonduktor. Diode rectifier pada dasarnya terdiri dari 2 lapisan semikonduktor P (positif) dan N (negatif). Dioda rectifier ini memiliki fungsi untuk menghantarkan arus listrik pada saat bias maju (forward bias) dan menghambat arus listrik pada saat bias balik (reverse bias).
b) Resistor
Resistor adalah komponen elektronika yang bersifat menghambat arus listrik. Resistor termasuk dalam komponen pasif karena komponen ini tidak membutuhkan arus listrik untuk bekerja.
4.1 Forward Bias dan Reverse Bias
1. Buatlah rangkaian seperti gambar 1.6 (a)
(a) (b)
Gambar 1.6 (a)Forward bias (b)Reverse bias
2. Hidupkan Catu daya, naikkan
tegangan Catu Daya (Vs) dari 0 Volt sampai dengan 10 Volt dengan penambahan 0.5 Volt .
3. Ukur arus dan tegangan dioda, catat hasil
pengukuran pada tabel untuk setiap harga Vs.
4. Ulangi langkah 2 dan 3 untuk rangkaian 1.6 (b).
4.2 Karakteristik Dioda Zener
1. Buatlah rangkaian seperti gambar 1.6 (a), namun dioda diganti menjadi dioda Zener.
2. Hidupkan catu daya, naikkan tegangan catu daya (Vs) dari 0 Volt sampai dengan 10 Volt dengan penambahan 0.5 Volt .
3. Ukur arus dan tegangan dioda zener, catat hasil pengukuran pada tabel untuk setiap harga Vs.
4. Ulangi langkah 2 dan 3 untuk rangkaian 1.6 (b), namun dioda diganti menjadi dioda zener.
4.3 Clipper
1. Buatlah rangkaian seperti gambar berikut.
Gambar 1.7 Rangkaian clipper
2. Atur
nilai frekuensi pada function generator menjadi 1Khz.
3. Kalibrasi osiloskop, kemudian
baru dihubungkan ke rangkaian.
4. Ukur arus dan tegangan dari
dioda, catat hasil pengukuran pada tabel.
5. Amati gelompang input dan output pada layar osiloskop.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar