Friday 8 March 2013

KARAKTERISTIK DIODA DAN APLIKASI


BAB I

PENDAHULUAN


1.1    Latarbelakang
            Hampir semua peralatan elektronika memerlukan sumber arus searah. Penyearah digunakan untuk mendapatkan arus searah dari suatu arus bolak-balik. Arus atau tegangan tersebut harus benar-benar rata tidak boleh berdenyut-denyut agar tidak menimbulkan gangguan bagi peralatan yang dicatu. Ketikan suatu sambungan dibentuk dari bahan semikonduktor tipe-P dan tipe-N, perangkat yang dihasilkan disebut diode. Komponen ini memberikan resistansi sangat rendah terhadap aliran arus pada satu arah dan resistansi yang sangat tinggi terhadap aliran arus pada arah yang berlawanan. Karakteristik ini memungkinkan dioda untuk memberikan tanggapan yang berbeda sesuai arah arus yang mengalir di dalamnya.
            Dioda sebagai salah satu komponen aktif juga sangat populer digunakan dalam rangkaian elektronika, karena bentuknya sederhana dan penggunaannya sangat luas. Ada beberapa macam rangkaian dioda, diantaranya : penyearah setengah gelombang (Half-Wave Rectifier), penyearah gelombang penuh (Full-Wave Rectifier), rangkaian pemotong (Clipper), rangkaian penjepit (Clamper) maupun pengganda tegangan (Voltage Multiplier). Dioda memiliki fungsi yang unik yaitu hanya dapat mengalirkan arus satu arah saja. Struktur dioda tidak lain adalah sambungan semikonduktor P dan N. Satu sisi adalah semikonduktor dengan tipe P dan satu sisinya yang lain adalah tipe N. Dengan struktur demikian arus hanya akan dapat mengalir dari sisi P menuju sisi N.
            Dioda-dioda seringkali dikelompokkan menjadi jenis sinyal dan jenis rectifiernya sesuai dengan bidang aplikasi utamanya. Diode sinyal membutuhkan karakteristik bias maju yang jatuh tegangan maju yang rendah. Diode sinyal membutuhkan karakteristik bias maju yang konsisten dengan jatuh tegangan maju yang rendah. Dioda rectifier harus dapat menangani tegangan balik yang tinggi dan tegangan maju yang besar. Dalam praktikum ini, kita akan mengukur tegangan dari sebuah dioda yaitu dioda IN 4007 dan menggambarkan kurva yang dihasilkan dan membandingkannya apakah sama dengan kurva yang kita pelajari di teori.

1.2    Tujuan
1.      Untuk mengetahui dan menjelaskan karakteristik statik dan kurva dioda
2.      Untuk mengetahui konstruksi penyusun dasar dioda
3.      Untuk mengetahui sifat dioda dan prinsip kerja dioda sebagai penyearah
4.      Untuk mengetahui dan menjelaskan terjadinya bias maju dan bias mundur pada dioda
5.      Untuk mengetahui aplikasi dari dioda
6.      Untuk mengetahui dan menjelaskan jenis-jenis dioda

BAB II

DASAR TEORI

            Dioda yang disingkat dengan lambang D ialah suatu komponen elektronika yang terbuat dari bahan semi konduktor yang saling dipertemukan. Dioda mempunyai dua elektroda; bahan positifnya disebut Anoda sedangkan bahan negatif disebut Katoda.
            Jika dua tipe bahan semikonduktor ini dilekatkan, maka akan didapat sambungan P-N (p-n junction) yang dikenal sebagai dioda. Pada pembuatannya memang materiap tipe P dan tipe N bukan disambung secara harpiah, melainkan dari satu bahan (monolitic) dengan memberi doping (impurity material) yang berbeda.
            Dioda akan hanya dapat mengalirkan arus satu arah saja, sehingga dipakai untuk aplikasi rangkaian penyearah (rectifier). Dioda, Zener, dan LED. Struktur dioda tidak lain adalah sambungan semikonduktor P dan N. Salah satu sisi adalah semikonduktor dengan tipe P dan satu sisinya yang lain adalah tipe N. Dengan struktur demikian arus hanya akan dapat mengalir dari sisi P menuju sisi N.
            Dalam rangkaian eletronika, adanya dioda yang bertipe DUS atau DUG, hal ini menunjukkan masing-masing Dioda Universal Silikon atau Germanium. Dioda yang bertipe DUS diantaranya adalah: BA127, BA217, BA218, BA211, BA222, BA317, BA318, BAX13, BAY61, 1N914, 1N4148. Dan beberapa dioda yang bertipe DUG adalah: OA85, OA91, AA116. Dioda ini banyak jenisnya:
a.       Dioda Germanium yaitu : Dioda yang terbuat dari bahan Germanium
b.      Dioda Silikon yaitu : Dioda yang terbuat dari bahan Silikon
c.       Dioda Selenium yaitu : Dioda yang terbuat dari bahan Silenium
d.      Dioda Zener yaitu : Dioda yang terbuat dari bahan Zener dan banyak digunakan dalam rangkaian Catu Daya sebagai Stabilisator.
e.       Dioda Cahaya atau sering disebut LED.
            LED yang merupakan singkatan dari Light Emiting Dioda yaitu: Dioda yang terbuat dari bahan Ga (Galium), As dan Fosfor yang dapat mengeluarkan emisi cahaya. LED merupakan produk temuan lain setelah dioda. Strukturnya sama dengan dioda, tetapi belakangan ditemukan bahwa elektron yang menerjang sambungan P-N juga melepaskan energi berupa energi panas dan energi cahaya.
            LED dibuat agar lebih efisien jika mengeluarkan cahaya. Untuk mendapatkan emisi cahaya pada semikonduktor, doping yang dipakai adalah galium, arsenic, dan phosporus. Jenis  doping  yang berbeda menghasilkan warna cahaya yang berbeda pula. Pada saat ini warna-warna cahaya LED yangbanyak adalah warna merah, kuning, dan hijau. LED berwarna biru sangat langka.
            Pada dasarnya semua warna bia dihasilkan, namun akan menjadi sangat mahal dan tidak efisien. Dalam  memilih  LED selain warna, perlu diperhatikan tegangan kerja, arus maksimum dan disipasi daya-nya. Rumah (Chasing) LED dan bentuknya juga bermacam-macam, ada yang persegi empat, bulat dan lonjong. Sifat dari LED yaitu: ia akan mengemisi cahaya, jika memperoleh tegangan panjar maju. Dan tidak tahan terhadap tegangan tinggi, hanya kira-kira 1,5-20 Volt.                     (Efvy Zamirda Zam, 2002)
            Walaupun sambungan pn dapat digunakan di dalam banyak cara, namun pada dasarnya sebuah sambungan pn adalah sebuah pelurus (rectifier). Yakni, jika anda menghubungkannya melalui terminal-terminal sebuah aki, maka arus (beberapa pikometer) di dalam rangkaian tersebut akan sangat jauh lebih kecil untuk satu polaritas hubungan aki itu daripada untuk polaritas lainnya.








Gambar 2.1 Sebuah dioda sambungan pn
            Gambar 2.1 memperlihatkan salah satu dari banyak pemakaian yang mungkin dari sebuah pelurus dioda. Sebuah potensial masukan gelombang sinus menghasilkan sebuah potensial keluaran gelombang setengah, dengan pelurus dioda yang pada pokoknya bertindak sebagai sebuah rangkaian pendek untuk satu polaritas potensial masukan dan yang pada pokoknya bertindak sebagai rangkaian terbuka untuk polaritas yang lainnya. Ternyata, sebuah pelurus dioda ideal, hanya mempunyai kedua ragam operasi ini. Operasi itu adalah ON (yakni hambatannya nol) atau OFF (yakni hambatannya tak terhingga).
            Gambar 2.1 memperagakan simbol konvensional untuk sebuah pelurus dioda. Kepala panah bersesuaian dengan terminal tipe-p dari alat tersebut dan menunjuk di dalam arah aliran arus konvensional “yang mudah”. Yakni, dioda itu adalah ON bila terminal dengan kepala panah (cukup) positif terhadap terminal lainnya.
Gambar 2.2 Gambar rincian dari sambungan pn
Gambar 2.2 memperlihatkan rincian dari kedua hubungan tersebut. Didalam gambar 2.2 – yakni susunan condong belakang – tegangan gerak listrik (emf) aki menambah selisih potensial hubungan,dan dengan demikian akan menambah tingginya rintangan yang harus diatasi oleh pengangkut mayoritas. Tidak banyak pengangkut mayoritas itu dapat mengatasi rintangan tersebut, dan sebagai akibatnya maka arus difusi akan berkurang secara nyata.
            Akan  tetapi,  arus  hanyut  tidak  mengindera  adanya  rintangan  dan dengan demikian tidak akanbergantung dari besarnya atau arahnya potensial luar tersebut. Keseimbangan arus yang mulus yang terdapat pada kecondongan nol dengan demikian akan terganggu, dan seperti yang diperlihatkan di dalam Gambar 2.2, sebuah arus – tetapi merupakan arus yang sangat kecil – muncul di dalam rangkaian tersebut.
            Efek lain dari kecondongan belakang adalah untuk memperlebar zona penipisan. Hal ini kelihatannya wajar karena terminal aki positif dihubungkan ke ujung tipe-n dari sambungan tersebut, cenderung menarik elektron ke luar dari zona penipisan kembali ke dalam bahan tipe-p. Karena zona penipisan sangat sedikit pengangkut muatan, maka zona penipisan ini adalah kawasan yang resistivitasnya tinggi. Jadi, lebarnya yang bertambah cukup banyak, yang konsisten dengan nilai arus condong belakang yang kecil.
            Kita sudah biasa mengenal angka-angka berwarna terang yang kita lihat bercahaya dari mesin hitung uang, pompa bensin, dan kalkulator saku. Di dalam hampir semua kasus, cahaya ini dipancarkan dari sekumpulan sambungan pn yang beroperasi sebagai dioda pemancar cahaya (LED = Light Emitting Diode).
Gambar 2.3 Gambar peragaan LED
            Gambar 2.3 memperlihatkan bahwa setiap elemen dari peragaan ini adalah ujung dari sebuah lensa plastik yang rata, dan yang pada ujungnya yang lain ada sebuah LED kecil, mungkin kira-kira seluas 1 mm2. Bagaimanakah sebuah sambungan pn dapat memancarkan cahaya? Bila sebuah elektron yang berada dim puncak pita valensi, maka Energi Eg dilepaskan, di mana Eg adalah lebar sela. Apa yang terjadi kepada energi ini? Setidak-tidaknya ada dua kemungkinan. mungkin energi ini ditransformasikan menjadim energi termal dari kisi yang bergetar dan, dengan kemungkinan yang tinggi, dan itulah yang betul-betul terjadi di dalam sebuah semikonduktor berbasis elektron.
            Akan tetapi, di dalam beberapa bahan semikonduktor kondisi-kondisi-nya adalah sedemikian rupa sehingga energi yang dipancarkan itu dapat juga muncul sebagai radiasi elektromagnetik, yang panjang gelombangnya diberikan oleh
            λ = .................................................................................................................(2.1)
            LED komersial yang dirancang untuk kawasan panjang gelombang tampak biasanya didasarkan pada sebuah bahan semikonduktor yang berupa sebuah senyawa galium-arsenik-fosfor yang dipilih sesuai. Dengan mengatur nilai banding dari fosfor terhadap arsenik maka lebar sela – dan demikian maka panjang gelombang dari cahaya yang dipancarkan – dapat diusahakan sampai cocok.
            Sebuah  pertanyaan  akan  muncul.  Jika  cahaya  dipancarkan  bila sebuah  elektron jatuh dari pita konduksi ke pita valensi, apakah cahaya yang panjang gelombangnya sama seperti itu tidak akan diserap bila sebuah elektron bergerak di dalam arah lain, yakni dari pita valensi ke pita konduksi? Memang, sesungguhnya demikianlah yang akan terjadi. Untuk menghindari supaya foton yang dipancarkan itu jangan semuanya diserap, maka kita memerlukan kehadiran sejumlah besar kelebihan elektron dan lubang di dalam bahan tersebut, yang jumlahnya jauh lebih besar daripada yang dihasilkan oleh agitasi termal di dalam bahan semikonduktor intrinsik. Kondisi-kondisi inilah persisnya yang akan diakibatkan bila pengangkut mayoritas – apakah itu berupa elektron atau berupa lubang – disuntikkan menyebrangi bidang sentral (atau bidang tengah) dari sebuah sambungan pn dengan menggunakan aksi sebuah selisih potensial luar. Itulah sebabnya mengapa sebuah semikonduktor intrinsik sederhana tidak akan berperan sebagai sebuah LED. Anda memerlukan sebuah sambungan pn! Untuk menyediakan pengangkut mayoritas yang banyak  − dan dengan demikian untuk menghasilkan foton yang banyak – maka semikonduktor intrinsik itu harus diberi doping sangat banyak dan harus dicondongkan ke depan secara kuat.
            Selain dari kegunaanya di dalam peragaan visual maka LED yang beroperasi di dalam infra merah sangat banyak digunakan di dalam sistem komunikasi optik, dengan menggunakan serat optik. Daerah inframerah dipilih karena penyerapan per satuan panjang dari serat seperti itu mempunyai dua minimum yang jelas didefinisikan di dua panjang gelombang yang berbeda di dalam daerah ini. dalam perkembangan Led, ujung-ujung sebuah kristal sambungan pn yang sesuai disemir sehingga sepotong kristal yang menyeberang bidang sambungan akan berperan sebagai sebuah laser. Alat seperti itu dinamakan dioda laser (laser dioda).
            Perbaikan-perbaikan alat ini digunakan sekarang secara rutin di dalam audio cakram laser (laser-disk audio system) dan untuk transmisi berita telepon dan sinyal lain melalui jaringan antar kota yang terbuat dari serat optik. Kabel optik transatlantik, yang dirancang untuk menangani sampai dengan 40.000 pemicaraan telepon secara serempak, direncanakan akan dipakai di dalam tahun 1988.
(David Halliday, 1986)
            Ketika suatu sambungan dibentuk dari bahan semikonduktor tipe-N dan tipe-P, perangkat yang dihasilkan itu disebut dioda. Komponen ini memberikan resistansi yang sangat rendah terhadap aliran arus pada satu arah dan resistansi yang sangat tinggi terhadap aliran arus pada arah yang berlawanan. Karakteristik ini digunakan dalam aplikasi-aplikasi yang menuntut rangkaian untuk memberikan tenggapan yang berbeda sesuai dengan arah arus yang mengalir didalamnya.
            Sebuah dioda ideal akan melewatkan arus tak terhingga pada satu arah dan sama  sekali  tidak melewatkan arus pada arah sebaliknya. Sebagai tambahan, dioda akan mulai mengalirkan arus apabila tegangan terkecil sekalipun diberikan. Dalam prakteknya, suatu tegangan yang sangat kecil harus diberikan sebelum aliran arus terjadi. Lebih jauh lagi, arus bocor yang kecil akan mengalir pada arah mundur. Arus bocor ini biasanya merupakan pecahan yang sangat kecil dari arus yang mengalir pada arah majunya.
            Jika  bahan  semikonduktor  tipe-P  dijadikan  lebih  positif daripada bahan tipe-N melampaui nilaiambang tegangan majunya (sekitar 0,6 V jika bahannya adalah silikon dan 0,2 V jika bahannya adalah germanium), dioda akan melewatkan arus dengan bebas. Jika, sebaliknya, bahan tipe-P dijadikan lebih negatif daripada bahan tipe-N, praktis tidak akan ada arus yang mengalir kecuali tegangan yang diberikan melebihi tegangan maksimum (breakdown) yang dapat diterima oleh perangkat. Perhatikan bahwa sebuah dioda normal akan rusak jika tegangan breakdown mundurnya dilampaui.
            Hubungan ke bahan tipe-P disebut anoda sedangkan hubungan ke bahan tipe-N disebut katoda. Tanpa potensial eksternal, elektron-elektron dari bahan tipe-N akan menyebrang ke dalam daerah tipe-P dan mengisi sebagian dari hole-hole yang kosong. Tindakan ini akan mengakibatkan terbentuknya suatu daerah di tengan-tengah sambungan di mana tidak terdapat pembawa muatan bebas. Zona ini dikenal sebagai daerah serapan (depletion zone).
            Dalam kondisi bias-maju, dioda akan melewatkan arus dengan bebas. Dalam kondisi bias-mundur, dioda melewatkan arus dalam jumlah yang dapat diabaikan. Dalam kondisi bias maju yang bebas mengalirkan arus, dioda bertindak mirip dengan saklar yang tertutup. Dalam kondisi bias-mundur, dioda bertindak seperti sebuah saklar yang terbuka.
            Jika suatu tegangan positif  diberikan kepada bahan tipe-P, pembawa muatan positif akan terdorong dan bergerak menjauhi potensial positif ke arah sambungan. Sama halnya, potensial negatif yang diberikan kepada bahan tipe-N akan menyebabkan pembawa muatan negatif bergerak menjauhi potensial negatif ke arah sambungan.
            Apabila pembawa muatan positif dan negatif tiba pada daerah sambungan, mereka akan saling menarik dan bergabung (ingat bahwa muatan-muatan yang berlawanan saling tarik-menarik). Bersamaan dengan bergabungnya pembawa muatan positif dan negatif pada daerah sambungan, sebuah pembawa muatan positif dan negatif yang baru akan muncul dalam bahan seminkonduktor dari sumber tegangannya.  Setelah memasuki bahan semikonduktor, pembawa-pembawa muatan baru ini akan bergabung menuju daerah sambungan dan bergabung.                                             (Michael Tooley, 2002)
            Sebuah semikonduktor murni adalah bahan yang bukan konduktor yang baik ataupun insulator yang baik. Semikonduktor yang paling umum terbuat dari silikon dan germanium. semikonduktor yang baik harus sedikit terkontaminasi dengan kotoran yang membuat campuran yang dihasilkan baik kelebihan dengan elektron (bahan tipe N bermuatan negatif) atau sedikit kelebihan dengan elektron (bahan P-jenis bermuatan positif). Proses kontaminasi disebut doping. Jika bahan P-jenis terhubung ke bahan tipe N, hasilnya adalah sambungan P-N.      
            di persimpangan, suatu rekombinasi muatan negatif (elektron) dari tipe-N material dan muatan positif (lubang) dari bahan tipe-P terjadi dan membentuk area kecil yang disebut zona deplesi. Lebar zona deplesi menentukan karakteristik konduksi dari dioda. Jika tegangan negatif diaplikasikan pada bahan jenis-N dan tegangan positif diterapkan pada materi jenis-P, dioda dikatakan bias maju. Kondisi ini menyebabkan pelebaran lebar zona deplesi untuk mempersempit dan memungkinkan arus mengalir melalui dioda. Jika tegangan diterapkan dibalik, dioda adalah bias mundur. ini menyebabkan zona deplesi untuk memperluas dan menyajikan resistansi besar untuk aliran arus. Secara sederhana, dioda memungkinkan arus mengali hanya ketika itu adalah bias maju                                (David P.Beach, 1991)


BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN


3.1      Peralatan dan Komponen
3.1.1        Peralatan dan Fungsi
1.      Multimeter digital (2 buah)
Fungsi :
-           untuk mengukur tegangan masuk (vdd).
-          Untuk mengukur tegangan keluaran (Vab dan Vbc).
2.      Protoboard
Fungsi : sebagai tempat untuk merangkai rangkaian sementara.
3.      Jack banana
Fungsi : untuk menghubungkan peralatan dengan peralatan.
4.      PSA Adjust
Fungsi : sebagai sumber tegangan DC.
5.      Penjepit Buaya
Fungsi : untuk menghubungkan rangkaian dengan komponen.
6.      Kabel penghubung
Fungsi : untuk menghubungkan peralatan dengan peralatan.
3.1.2        Komponen dan Fungsi
1.      Dioda IN4007
Fungsi : untuk penyearah tegangan DC.
2.      Resistor 1 kΩ
Fungsi : untuk menghambat tegangan dan arus.











3.2 Prosedur Percobaan
1.      Dipersiapkan peralatan dan komponen yang akan digunakan.
2.      Digambar rangkaian seperti gambar dibawah ini:
3.      Dirangkai komponen yang sudah dipersiapkan sesuai dengan rangkaian diatas pada protoboard.
4.      Dihubungkan kutub positif PSA adjust pada anoda dioda dan negatif pada ground.
5.      Dihubungkan kutub positif multimeter pada anoda dioda dan negatif ke ground.
6.      Setelah diamati gambar berikut, dihubungkan kutub positif multimeter pada titik a dan kutub negatifnya pada titik b.
7.      Dihidupkan PSA dan multimeter.
8.      Divariasikan tegangan PSA dari 0, 0.5 V sampai 6 V dengan interval 0,5 V.
9.      Dilihat hasil pengukuran pada multimeter (Vab).
10.  Dicatar hasilnya pada tabel pengukuran.
11.   Setelah diamati gambar berikut, dihubungkan kutub positif multimeter dititik b dan negatif dititik c.
12.  Diulang percobaan diatas pada no.8.
13.  Dilihat hasil pengukuran pada multimeter (Vbc).
14.  Dicatat hasilnya pada tabel pengukuran.
15.  Dinolkan semua tegangan PSA atau posisi normal (default).
16.  Dimatikan/ di-offkan semua peralatan yang digunakan.
17.  disimpan peralatan dan komponen yang telah digunakan.










BAB IV

ANALISA DATA


4.1  Gambar Percobaan













4.2  Data Percobaan

Vdd
Vab
Vbc
0
0
0
0,5
0,47
0,04
0,8
0,74
0,27
1,0
0,99
0,45
1,2
1,12
0,91
1,5
1,43
1,23
2,0
1,93
1,41
2,5
2,42
1,85
3,0
2,91
2,30
3,5
3,38
2,82
4,0
3,98
3,22
4,5
4,38
3,76
5,0
4,89
4,30
5,5
5,34
4,77
6,0
5,82
5,19











                                                                                                         Medan, 01 Desember 2012
                    Asisten,                                                                        Praktikan,


(Lyri Martin Lambok simorangkir)                                                (Rinto Pangaribuan)


4.3  Analisa Data
1.      Menentukan arus dioda (Id) setiap Vdd
·         Id =
-          Id1 =  =  = 0 A
-          Id2 =  =  =0,00003 A
-          Id3 =  =  =0,00006 A
-          Id4 =  =  = 0,00001 A
-          Id5 =  =  = 0,00008A
-          Id6 =  =  = 0,00007A
-          Id7 =  =  = 0,00007A
-          Id8 =  =  = 0,00008A
-          Id9 =  =  = 0,00009A
-          Id10 =  =  =0,00012A
-          Id11 =  =  =  0,00002A
-          Id12 =  =  = 0,00012 A
-          Id13 =  =  =  0,00011A
-          Id14 =  =  = 0,00016 A
-          Id15 =  =  = 0,00018 A

·         Id =
-          Id1 =  =  = 0 A
-          Id2 =  =  =0,00046 A
-          Id3 =  =  =0,00053 A
-          Id4 =  =  = 0,00055A
-          Id5 =  =  =  0,00029A
-          Id6 =  =  =  0,00027A
-          Id7 =  =  =  0,00059A
-          Id8 =  =  = 0,00065A
-          Id9 =  =  =  0,0007A
-          Id10 =  =  =  0,00068A
-          Id11=  =  =  0,00072A
-          Id12=  =  =  0,00074A
-          Id13=  =  =  0,0007A
-          Id14=  =  =  0,00073A
-          Id15=  =  =  0,00081A

2.      Membuat kurva:
·         Kurva karakteristik dioda Id vs Vab
Slope = 2,041 x 10-5 A/V
·         Kurva karakteristik dioda Id vs Vbc
Slope = 4,804 x 10-5 A/V

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN


5.1  Kesimpulan
1.      Kurva karakterisitik statik dioda
Nilai ambang tegangan maju adalah nilai minimum tegangan yang harus dilampaui sebelum dioda dapat melewatkan arus dioda. Pada dioda silikon nilai ambang tegangan maju adalah sekitar 0,6 V hingga 0,7 V. Pada dioda germanium, nilai ambang tegangan majunya adalah sekitar 0,2 V hingga 0,3 V. Nilai breakdown adalah nilai tegangan maksimum yang dapat diterima oleh dioda. jika tegangan breakdownnya dilampaui maka dioda akan rusak. Pada dioda silikon, tegangan breakdownnya sekitar -50 V.
2.      Konstruksi penyusun dioda adalah:
Dimana sisi n adalah kutub anoda yang teridiri dari banyak elektorn dan sisi p adalah kutub katoda yang terdiri dari lubang-lubang.
3.      Sifat dan prinsip kerja dioda sebagai  penyearah dioda adalah menyearahkan arus bolak-balik dari PLN menjadi arus searah baik dengan menggunakan  penyearah gelombang penuh atau gelombang setengah penuh dan prinsip kerjanya  pada saat menyearahkan arus adalah elektron dari kutub anoda berpindah ke kutub katoda mengisi lubang-lubang dan elektron akan terisi kembali lagi ketika arus elektron mencapai kutub anoda.
4.      Bias maju terjadi apabila elektron-elektron dari sisi n menuju sisi p dimana keadaan itu terjadi saat anodanya diberikan tegangan positif dari katodanya sehingga arus dapat mengalir, sedangkan bias mundur terjadi saat sisi p yang dialiri arus elektron dimana keadaan itu terjadi saat anodanya diberi tegangan negatif dari katodanya sehingga arus tidak dapat mengalir.
5.      Aplikasi  dari  dioda  adalah  pendeteksi  gelombang radio, pendeteksi gelombang TV, dan sebagai
 sensor (pendetektor) sehingga dapat diaplikasikan pada laser.
6.      Jenis-jenis dioda yaitu:
-          Dioda penyearah : terbuat dari silikon atau germanium dan berfungsi sebagai penyearah
-          Dioda Zener : dioda silikon yang sangat terkotori dan memilki breakdown yang mendadak pada tegangan yang relatif rendah.
-          LED : dapat mengeluarkan cahaya apabila diberi bias maju
-          Dioda kapasitansi variabel : dioda yang bisa digunakan sebagai kapasitor yang dikendalikan oleh tegangan. Dikenal juga sebagai dioda varicap.
-          Photodioda : diaplikasikan pada sensor cahaya

5.2  Saran
1.    Sebaiknya praktikan mengetahui cara pembacaan resitor
2.    Sebaiknya praktikan mengetahui cara menentukan kutub anoda dan katoda pada dioda.
3.    Sebaiknya praktikan tidak mengoyang protoboard saat percobaan agar tegangan yang diperoleh tidak salah.
4.      Sebaiknya praktikan perlahan-lahan menentukan tegangan PSA agar diperoleh kurva yang bagus.





















DAFTAR PUSTAKA


Beach, David P. 1991. ELECTRONICS. Delmars Publishers Inc. United States of America .
            Pages : 83 − 84
Halliday, David. 1986. FISIKA MODERN. Edisi Ketiga.Jakarta. Erlangga.
             Halaman : 107 − 111
Tooley, michael. 2002. RANGKAIAN ELEKTRONIKA. Edisi Kedua. Jakarta. Erlangga.
             Halaman : 82 − 84
Zam, Efvy Zamidra. 2002. MUDAH MENGUASAI ELEKTRONIKA.Surabaya. Penerbit Indah.
              Halaman : 28 − 30


















                                                                                                                     Medan, 01 Desember 2012
                      Asisten,                                                                                   Praktikan,


  (Lyri Martin Lambok Simorangkir)                                                           (Rinto Pangaribuan)



Nama : Rinto Pangaribuan
NIM : 110801050                                                                                            
Judul Percobaan : Karakteristik dan aplikasi dioda
Asisten : Lyri Martin Lambok Simorangkir

1.      Tentukan Vd, Vr, dan Id?

2.      Jelaskan karakteristik dan aplikasi dioda (terangkan dengan memakaki gambar atau kurva).
Jawab :
Karakteristik dioda dimana merupakan sambungan semikonduktor P-N yang digunakan sebagai penyearah. Pada P biasanya disebut sebagai anoda dan pada N biasanya disebut sebagai katoda, apabila P dihubungkan ke kutub (+) dan N dihubungkan ke kutub (−) maka daerah pengosongan menjadi sempit, sehingga arus dapat mengalir. Apabila dihubungkan ke kutub (−) dan dihubungkan ke kutub (+) maka daerah pengosongan akan menjadi lebar sehingga arus tidak dapat mengalir.
            Aplikasi dioda ialah pendeteksi gelombang radio, pendeteksi gelombang TV, dan sebagai sensor (pendetektor) sehingga dapat diaplikasikan pada laser.
Kurva karakteristik Dioda




























Tugas Persiapan
Nama : Rintho
NIM : 110801050
Judul Percobaan : Karakteristik dan Aplikasi dioda
Asisten : Lyri Martin Lambok Simorangkir

1.      Sebutkan jenis-jenis dioda!
Jenis-jenis dioda :
a.       Dioda biasa
b.      Dioda Zener
c.       Dioda pemancar cahaya
d.      Fotodioda
e.       Dioda kapasitansi variabel
f.       Thyristor

2.      Sebutkan rangkaian dasar dari dioda dan rangkaian cara pembiasan pada dioda!





Gambar Rangkaian dasar dioda. Sisi p ditandai dengan A (Anoda) dan sisi n ditandai dengan K (Katoda). Pembiasan pada dioda terdapat 2 cara yaitu: bias maju dan bias mundur. Bias maju terjadi jika sebuah dioda sambungan yang anodanya dijadikan lebih positif dari katodanya dan bias mundur terjadi jika sebuah dioda sambungan yang katodanya dijadikan lebih positif dari anodanya.

3.      Apakah yang anda ketahui tentang regulasi, regulator, dan faktor ripple!
-       regulasi tegangan artinya menjaga tegangan output konstan. Dioda zener pada umumnya mengurangi perubahan input yang besar dan perubahan tegangan output yang sangat kecil. Jadi,Regulasi tegangan merupakan penggunaan utama dari dioda zener.
-       Regulator tregangan adalah bagian power supply yang berfungsi untuk memberikan stabilitas output pada suatu power supply. Output tegangan DC dari penyearah tanpa regulator mempunyai kecenderungan berubah harganya saat dioperasikan. Adanya perubahan pada masukan AC dan variasi beban merupakan penyebab utama terjadinya ketidakstabilan pada power supply. Pada sebagian peralatan elektronika, terjadinya perubahan catu daya akan berakibat cukup serius. Untuk mendapatkan pencatu daya yang stabil diperlukan regulator tegangan. Regulator tegangan untuk suatu power supply paling sederhana adalah menggunakan dioda zener.
-          Faktor ripple adalah besarnya prosentase perbandingan antara Faktor ripple adalah besarnya prosentase perbandingan antara tegangan ripple dengan tegangan DC yang dihasilkan. Rumusnya:
Untuk memperkecil nilai ripple dapat digunakan filter kapasitor. Semakin besar nilai kapasitor maka akan semakin kecil nilai tegangan ripple.

4.      Terangkan kurva karakteristik static diode, apa perbedaan diode silicon dengan diode zener?






Kurva karakteristik dioda menjelaskan kemampuan sebuah dioda yaitu berapakah nilai ambang tegangan maju dan nilai tegangan breakdown mundurnya dari dioda tersebut. Kurva tersebut menunujukkan hubungan antara arus dioda dengan tegangan dioda. Contoh Gambar diatas menggambarkan kurva dioda silikon secara kasar. Nilai ambang tegangan maju pada dioda silikon adalah sekitar 0,6 V hingga 0,7 V sedangkan, dioda germanium memiliki nilai ambang tegangan majunya sekitar 0,2 V hingga 0,3 V.  Perbedaan antara diode silikon dengan diode zener adalah  pada tegangan breakdown mundurnya. Diode zener biasanya memiliki tegangan breakdown mundur yang mendadak pada tegangan pada tegangan yang relatif rendah (biasanya kurang dari 6V).

5.      Apa yang dimaksud dengan tegangan break down dari diode zener? Jelaskan dan berikan contoh rangkaian regulator dengan menggunakan diode zener sebagai penstabil tegangan, terangkan cara kerjanya!
Tegangan break down adalah tegangan maksimum yang dapat diterima oleh perangkat. Tegangan breakdown pada dioda zener relatif sangat rendah  (biasanya kurang dari 6 V). Contoh Rangkaian regulator dengan menggunakan diode zener sebagai penstabil tegangan :
Cara kerja rangkaian diatas adalah sebagai berikut: sebuah zener diode dengan rating tegangan 5 volt dihubungkan ke suatu sumber tegangan variabel melalui sebuah resistor R1 pada arah reverse bias. Resistor seri R1 digunakan untuk menurunkan tegangan sumber sehingga diodenya tidak memikul seluruh tegangan sumber. Bila tegangan sumber dinaikan dari nol volt, maka tegangan yang diterima diode juga akan meningkat sehingga mencapai tegangan zener yaitu 5 volt. Pada saat itu, diodenya akan konduk dan akan menjaga tegangannya tetap berada pada level 5 volt meskipun tegangan sumbernya terus naik dari 5 volt ke titik 9 volt.


NGOMONG LISTRIK LAGI GAN......

No comments:

Post a Comment

Total Pageviews