Study with the several resources on Docsity
Earn points by helping other students or get them with a premium plan
Prepare for your exams
Study with the several resources on Docsity
Earn points to download
Earn points by helping other students or get them with a premium plan
Community
Ask the community for help and clear up your study doubts
Discover the best universities in your country according to Docsity users
Free resources
Download our free guides on studying techniques, anxiety management strategies, and thesis advice from Docsity tutors
praktikum elektronika dasar dua
Typology: Papers
1 / 25
This page cannot be seen from the preview
Don't miss anything!
Tanggal Masuk Laporan : 6 April 2022 Pukul : 15.45 – 17. Catatan:
Tanggal Masuk Revisi : ______________________________________________________ Pukul : ______________________________________________________ Nilai Sementara Nilai Akhir Korektor ............................... ...... Asisten Rikho Adi Santoso CO Asisten Lutfia Vitra Erlinda ......
permukaan junction. Arus listrik mengalir bersamaan dengan pergerakan hole dan elektron (Floyd, et al , 2014). Gambar 1.3 Konsep dioda di bias maju (Floyd, et al , 2014). Gambar 1.4 Arus dalam dioda bias maju (Floyd, et al , 2014). Selanjutnya ada arus di bias mundur, yang artinya arus dicegah ketika melalui dioda. Pada gambar 1.5 menunjukan sumber tegangan DC yang terhubung ke dioda dengan di bias mundur pada sambungan pn , dapat dilihat terminal negatif dari sumber 𝑉𝐵𝐼𝐴𝑆 terhubung ke daerah semikonduktor jenis P dan tegangan positif terhubung ke daerah semikonduktor N. Hal tersebut berakibat pembatas potensial meningkat dan secara bersamaan lapisan deplesi juga melebar, sehingga elektron tidak dapat bergerak melewati antara kedua jenis semikonduktor, oleh karena itu arus listrik tidak dapat mengalir (Floyd, et al , 2014). Gambar 1.5 Konsep dioda di bias mundur (Floyd, et al , 2014). (a) (b)
Gambar 1.6 (a) Ada arus transien saat daerah penipisan melebar (b) Arus mayoritas berhenti ketika potensial penghalang sama dengan tegangan bias, ada yang yang sangat kecil arus balik karena pembawa minoritas (Floyd, et al , 2014). Pada gambar 1.7 merupakan kurva karakteristik dioda. Kuadran kanan atas grafik mewakili dioda bias maju. Dapat dilihat ada sedikit pada arus maju (𝐼𝐹) untuk tegangan maju (𝑉𝐹) di bawah potensial penghalang. Ketika (𝑉𝐹) mendekati nilai potensial penghalang (0, V), arus meningkat drastis dan harus dibatasi resistor seri. Tegangan yang melintasi dioda bias maju tetap kira-kira sama dengan potensial penghalang. Lalu untuk kuadran kiri bawah grafik mewakili kondisi bias terbalik. Sebagai kebalikannya tegangan (𝑉𝑅) meningkat ke kiri, arus tetap mendekati nol sampai tegangan tembus (𝑉𝐵𝑅) atau tegangan breakdown tercapai. Ketika kerusakan terjadi, ada arus balik yang besar, yang mana jika tidak dibatasi bisa merusak dioda. Biasanya tegangan tembus lebih besar dari 50 V untuk sebagian besar penyearah dioda (Floyd, et al , 2014). Gambar 1. 7 Kurva Karakteristik V-I pada Dioda (Floyd, et al , 2014). Seperti yang sudah dijeaskan di paragraf sebelumnya bahwa tegangan bias balik tinggi yang diterapkan pada dioda dapat menghasilkan arus yang tinggi, yang mana dapat menghasilkan panas yang berlebihan dan menyebabkan dioda rusak. Kerusakan yang terjadi disebut tegangan breakdown (𝐸𝑍). Lalu hal yang memungkinkan arus mengalir baik ke arah maju maupun sebaliknya disebut dioda zener. Dioda zener memiliki tegangan breakdown terbalik yang terdefinisi dengan baik, di mana ketika mulai menghantarkan arus, dan beroperasi terus menerus dalam mode bias balik tanpa mengalami kerusakan. Selain itu, penurunan voltase dioda tetap konstan pada berbagai voltase, fitur yang membuat dioda zener cocok untuk digunakan dalam regulasi voltase (Gates, 2014).
Alat yang digunakan pada percobaan ini adalah sebuah voltmeter DC, amperemeter DC, variable power supply , dan rangkaian uji dioda. Untuk komponen yang digunakan pada rangkaian uji adalah fuse 1A, dioda IN4007, dioda zener 6.2 V;1A, dioda zener 5.6 V;1A, tahanan 100 𝛺; 5 watt, dan tahanan 180 𝛺; 5 watt. 2.2 TATA LAKSANA PERCOBAAN 2.2.1 Bias Maju Dioda 𝑫𝟏 Yang pertama, saklar 𝑆 1 dihubungkan dan saklar lain diputus, sehingga didapat rangkaian seperti pada gambar 2. 5. Lalu ampermeter ditempatkan di posisi 𝐼 1 seperti pada gambar 2. 5 , pada amperemeter mode arus DC dipilih, dan nilai arus yang dilewati oleh dioda akan ditunjukan pada amperemeter saat ini. Kemudian terminal voltmeter dihubungkan ke titikk A-D (terminal positif ke titik A, terminal negatif ke titik D), pada voltmeter mode tegangan DC dipilih, tegangan 𝑉𝐴𝐷 atau tegangan keluaran variable power supply akan ditunjukan pada voltmeter saat ini. Variable power supply diatur agar didapat tegangan keluaran 0 V, atau keluaran yang sekecil mungkin. Terminal voltmeter dipindahkan ke titik C-D (Terminal positif ke titik C, terminal negatif ke titik D), agar tegangan 𝑉𝐶𝐷 atau tegangan dioda dapat ditunjukkan oleh voltmeter. Tegangan dioda (𝑉𝐶𝐷) dan arus dioda (𝐼 1 ) dicatat, tegangan 𝑉𝐴𝐷 juga dicatat dengan dipindahkannya sementara posisi terminal voltmeter ke titik A-D, setelah itu terminal voltmeter dikembalikan ke titik C-D, untuk pencatatan digunakannya tabel dengan format seperti pada gambar di bawah ini. Tegangan keluaran variable power supply dinaikkan agar didapatkan kenaikan 0,05 V pada tegangan dioda, selanjutnya langkah ke 6 dilakukan. Yang terakhir langkah ke 7 diulangi berkali-kali sampai didapatkan tegangan dioda sekitar 1 V. 2.2.2 Bias Mundur Dioda 𝑫𝟐 Yang pertama, saklar 𝑆 2 dihubungkan dan saklar lain diputus, sehingga didapat rangkaian seperti pada gambar 2. 6. Lalu ampermeter ditempatkan di posisi 𝐼 1 seperti pada gambar 2. 6 , pada amperemeter mode arus DC dipilih, dan nilai arus yang dilewati oleh dioda akan ditunjukan pada amperemeter saat ini. Kemudian terminal
voltmeter dihubungkan ke titikk A-D (terminal positif ke titik A, terminal negatif ke titik D), pada voltmeter mode tegangan DC dipilih, tegangan 𝑉𝐴𝐷 atau tegangan keluaran variable power supply akan ditunjukan pada voltmeter saat ini. Variable power supply diatur agar didapat tegangan keluaran 0 V, atau keluaran yang sekecil mungkin. Terminal voltmeter dipindahkan ke titik C-D (Terminal positif ke titik C, terminal negatif ke titik D), agar tegangan 𝑉𝐶𝐷 atau tegangan dioda dapat ditunjukkan oleh voltmeter. Tegangan dioda (𝑉𝐶𝐷) dan arus dioda (𝐼 1 ) dicatat, tegangan 𝑉𝐴𝐷 juga dicatat dengan dipindahkannya sementara posisi terminal voltmeter ke titik A-D, setelah itu terminal voltmeter dikembalikan ke titik C-D, untuk pencatatan digunakannya tabel dengan format seperti pada gambar di bawah ini. Tegangan keluaran variable power supply dinaikkan agar didapatkan kenaikan 1 V pada tegangan dioda, selanjutnya langkah ke 6 dilakukan. Yang terakhir langkah ke 7 diulangi berkali-kali sampai didapatkan tegangan dioda sekitar 1 5 V. 2.2.3 Dioda 𝑫𝟑 Sebagai Regulator Pada praktikum ini, saklar 𝑆 3 akan disambung atau diputus untuk ditunjukkannya keadaan yang digunakan atau tidak digunakan regulasi oleh dioda 𝐷 3 , gambar 2. 7 diperhatikan. Diputusnya 𝑆 3 ditunjukkannya keadaan tegangan 𝑉𝐶𝐷 tanpa regulasi (gambar 2. 7 .a) dan tersambungnya 𝑆 3 ditunjukkannya keadaan tegangan 𝑉𝐶𝐷 saat regulasi digunakan (gambar 2. 7 .b). Langkah pertama yaitu saklar 𝑆 3 dihubungkan dan saklar lain diputus, sehingga didapat rangkaian seperti pada gambar 2. 7. Kemudian terminal voltmeter dihubungkan ke titikk A-D (terminal positif ke titik A, terminal negatif ke titik D), pada voltmeter mode tegangan DC dipilih, tegangan keluaran variable power supply akan ditunjukan pada voltmeter saat ini. Mode DC pada amperemeter dipilih. Saklar 𝑺𝟑 diputus untuk ditunjukkannya keadaan tanpa regulasi (2. 7 .a). Variable power supply diatur agar didapat tegangan keluaran 0 V, atau keluaran yang sekecil mungkin. Tegangan 𝑉𝐴𝐷, 𝑉𝐶𝐷, 𝐼 1 dicatat, untuk pencatatan tabel dengan format seperti pada gambar digunakan. Saklar 𝑺𝟑 disambungkan untuk ditunjukkannya keadaan dengan digunakannya regulasi (2. 7 .b). Tegangan 𝑉𝐴𝐷, 𝑉𝐶𝐷, 𝐼 1 , 𝐼 2 dicatat. Tegangan keluaran variable power supply dinaikkan agar didapatkan kenaikan 1 V pada tegangan 𝑉𝐴𝐷, selanjutnya langkah ke 4-8 dilakukan. Yang terakhir langkah ke 9 diulangi berkali-kali sampai didapatkan tegangan 𝑉𝐴𝐷 sekitar 15 V.
Gambar 2.2. Amperemeter DC (Analog) Gambar 2.3. Variable Power Supply 2.3.2 Rangkaian uji Gambar 2. 4 Rangkaian Uji Dioda
Gambar 2. 5 Bias Maju Dioda 𝐷 1 Gambar 2. 6 Bias Maju Dioda 𝐷 2 (a) (b) Gambar 2. 7 Dioda 𝐷 3 Sebagai Regulator (a) Tanpa regulasi , (b) Menggunakan regulasi (a) (b) Gambar 2. 8 Dioda 𝐷 4 Sebagai Regulator (a) Tanpa regulasi , (b) Menggunakan regulasi.
3.1.4 Dioda 𝑫𝟒 Sebagai Regulator No 𝑺𝟒 diputus 𝑺𝟒 disambung 𝑽𝑨𝑫 𝑽𝑪𝑫 𝑰𝟏 𝑽𝑨𝑫 𝑽𝑪𝑫 𝑰𝟏 𝑰𝟐 𝑰𝟏 − 𝑰𝟐 1 1 1,015 V
Gambar 3.1 Kurva dioda dibias maju dan mundur 3.3 PEMBAHASAN 3.3.1 ANALISA PROSEDUR 3.3.1.1 FUNGSI ALAT 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
-1,2E- -0, -8E- -6E- -4E- -2E- 0 0, -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 ARUS DIODA (AMPER)
caranya terminal (+) dihubungkan ke titik C dan terminal (–) ke titik D. Untuk nilai 𝐼 1 , 𝑉𝐶𝐷, dan 𝑉𝐴𝐷yang lainnya maka langkah di atas diulangi sampai 7 kali sampai didapat tegangan dioda sekitar 15 V Dioda 𝑫𝟑 Sebagai Regulator Langkah yang pertama rangkaian diatur dengan cara saklar 𝑆 3 dihubungkan dan saklar lain diputus. Agar didapatkannya tegangan 𝑉𝐴𝐷 maka caranya dengan dihubungkannya terminal (+) ke titik A dan (–) ke titik D dengan mode tegangan DC, begitu juga dengan tegangan 𝑉𝐶𝐷. Lalu mode DC pada amperemeter dipilih agar 𝐼 1 dapat diketahui. Nilai 𝐼 1 , 𝑉𝐴𝐷, dan 𝑉𝐶𝐷 dicatat sebagai data hasil percobaan. Keadaan tenpa regulasi dapat diatur caranya saklar 𝑆 3 diputus. Sedangkan ketika saklar 𝑆 3 disambungkan tujuannya agar rangkaian dalam keadaan dengan digunakannya regulasi. Lalu agar didapatkan nilai 𝐼 1 , 𝐼 2 , 𝑉𝐴𝐷, dan 𝑉𝐶𝐷 maka caranya sama dengan langkah-langkah ketika keadaan tanpa regulasi. Langkah-langkah tersebut diulangi sampai didapat tegangan 𝑉𝐴𝐷sekitar 15 V. Dioda 𝑫𝟒 Sebagai Regulator Langkah yang pertama rangkaian diatur dengan cara saklar 𝑆 4 dihubungkan dan saklar lain diputus. Agar didapatkannya tegangan 𝑉𝐴𝐷 maka caranya dengan dihubungkannya terminal (+) ke titik A dan (–) ke titik D dengan mode tegangan DC, begitu juga dengan tegangan 𝑉𝐶𝐷. Lalu mode DC pada amperemeter dipilih agar 𝐼 1 dapat diketahui. Nilai 𝐼 1 , 𝑉𝐴𝐷, dan 𝑉𝐶𝐷 dicatat sebagai data hasil percobaan. Keadaan tenpa regulasi dapat diatur caranya saklar 𝑆 4 diputus. Sedangkan ketika saklar 𝑆 4 disambungkan tujuannya agar rangkaian dalam keadaan dengan digunakannya regulasi. Lalu agar didapatkan nilai 𝐼 1 , 𝐼 2 , 𝑉𝐴𝐷, dan 𝑉𝐶𝐷 maka caranya sama dengan langkah-langkah ketika keadaan tanpa regulasi. Langkah-langkah tersebut diulangi sampai didapat tegangan 𝑉𝐴𝐷sekitar 15 V. 3.4 ANALISA HASIL Pada gambar 3.1 merupakan kurva karakteristik dioda saat dibias maju dan mundur. Ketika dioda dibias maju akan ada tegangan secara bertahap dari 0,5 V, dan arus listrik akan mengalir secara tiba-tiba sehingga menghasilkan tegangan khusus. Pada kurva, arus listrik dapat mengalir ketika tegangan yang diberikan kira-kira lebih dari 0,7-0,8 V, dan pada saat
0,8 V arus meningkat drastis dan harus dibatasi resistor seri. Bila tegangan yang diberikan dengan arah berbalik, maka arus listrik tidak dapat mengalir (dioda dibias balik) pada tegangan khusus yang lebih tinggi, tetapi secara tiba-tiba arus dapat mengalir pada tegangan tertentu. Tegangan pada kondisi ini disebut dengan tegangan break down. Tetapi pada kurva dioda saat dibias mundur tidak menunjukan karakteristrik dioda saat dibias mundur atau kurvanya tidak beraturan. Hal tersebut bisa disebabkan ketidaktelitian praktikan ketika pembacaan hasil. Selanjutnya pada percobaan 3.1.3 dan 3.1.4 menunjukan data hasil percobaan ketika dioda menggunakan regulasi maupun tanpa regulasi. Ketika saklar diputus maka menunjukan keadaan dioda tanpa regulasi dan ketika saklar disambungkan maka menunjukan keadaan dioda menggunakan regulasi. Yang membedakan pada percobaan 3.1.3 dan 3.1.4 adalah untuk percobaan 3.1.3 menggunakan saklar 𝑆 3 sedangkan untuk percobaan 3.1. menggunakan 𝑆 4. Fungsi dioda zener pada rangkaian regulator adalah penyearah arus atau penstabil tegangan yaitu pada saat diberikan tegangan sumber yang lebih besar dari kemampuan tegangan dioda zener, dan pada saat diberikan tegangan sumber yang lebih kecil maka tegangan outputnya akan sama atau cenderung stabil dan konstan dengan tegangan dioda. Dioda zener pada rangkaian regulator ini tetap menggunakan ambang batas yang diizinkan. Apabila melewati batasnya dioda zener akan menjadi sangat panas dan mengalami kerusakan atau ketika tegangan yang digunakan melampui batas breakdown voltage nya maka dioda akan bergerak berlawanan (berbalik arah). Pada dasarnya prinsip kerja dioda zener yaitu menyalurkan arus listrik ke arah yang berlawanan ketika tegangan yang diberikan telah melampui batas atau tegangan tembus dioda zenernya. Dapat dilihat pada tabel 3.1. 3 dan 3.1. ketika 𝑆 3 maupun 𝑆 4 disambungkan atau menggunakan regulasi nilai antara 𝑉𝐴𝐷 dan 𝑉𝐶𝐷 (tegangan dioda) adalah cenderung konstan atau hampir stabil meskipun ada perbedaan koma sedikit. Hal tersebut sesuai dengan teori yang ada. Tetapi pada percobaan ke 7 terdapat perbedaan yang sangat besar antara 𝑉𝐴𝐷 dan 𝑉𝐶𝐷. Perbedaan tersebut mungkin bisa disebabkan keetidaktelitian praktikan dalam menggunakan alat-alat praktikum dan pembacaan hasil. Sedangkan ketika 𝑆 3 maupun 𝑆 4 diputus atau tanpa regulasi nilai antara 𝑉𝐴𝐷 dan 𝑉𝐶𝐷 (tegangan dioda) adalah cenderung tidak stabil atau perbedaannya terlalu besar daripada ketika dioda menggunakan regulasi.
Bird, John. 2013. Electrical Circuit Theory and Technology. Burlington, USA: Elsevier Ltd. Floyd, Thomas L., & David L. Buchla. 2014. Electronics Fundamentals Circuits, Devices, and Applications (8th ed.). London, UK: Pearson Education. Gates, Earl. 2014. Introduction to Basic Electricity and Electronics Technology. Clifton Park, USA: Cengage Learning. Setiyo, Muji. 2017. Listrik dan ELektronika Dasar Otomotif. Magelang: UNIMMA PRESS.
Screenshoot Ebook Dasar Teori (Setiyo, 2017). (Setiyo, 2017).
