MATERI SUB BAB 2.2 LOAD-LINE ANALYSIS




1. Tujuan [back]

- mengetahui apa itu analisis garis beban dioda

- mengetahui persamaan-persamaan yang berhubungan dengan analisis garis beban

- mengetahui serta mampu membuat bentuk rangkaian analisis garis beban dioda

2. Alat dan Bahan [back]

ALAT :

Instrumen :
a. Voltmeter 

DC Voltmeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur besar tengangan pada suatu komponen. Cara pemakaiannya adalah dengan memparalelkan kaki2 Voltmeter dengan komponen yang akan diuji tegangannya.

Berikut adalah Spesifikasi dan keterangan Probe DC Volemeter


b). Baterai (Battery)

Baterai (Battery) adalah sebuah sumber energi yang dapat merubah energi kimia yang disimpannya menjadi energi listrik yang dapat digunakan seperti perangkat elektronik.

Tampilan baterai pada aplikasi Proteus

Tampilan baterai asli

BAHAN :

a). Diode 

Dioda adalah komponen yang berfungsi untuk menyearahkan sekaligus sebagai penghambat arus listrik, disusun dari beragam bahan yang bersifat semikonduktor. Umumnya jenis bahan yang digunakan dalam proses pembuatannya yakni seperti silikon, germanium, dan lain sebagainya. 

1.1 Tampilan diode dalam aplikasi Proteus

1.2 Tampilan diode asli

 c). Resistor

           Resistor atau hambatan adalah salah satu komponen elektronika yang memiliki nilai hambatan tertentu, dimana hambatan ini akan menghambat arus listrik yang mengalir melaluinya. 

1.5 Tampilan resistor dalam aplikasi Proteus

1.6 Tampilan resistor asli
Besaran resistor dilambangkan dengan kumpulan warna-warna yang berbeda, yang tersusun pada luar resistor . Untuk mengetahui milai warna,, berikut  tabel warna untuk menentukan besaran resistor :

1.7 Tabel warna resistor

d). Ground

        Ground pada peralatan kelistrikan dan elektronika adalah memberikan perlindungan ke seluruh sistem serta menetralisir cacat yang disebabkan daya yang kurang baik atau kualitas komponen yang tidak standar.
1.8 Tampilan ground pada aplikasi Proteus

3. Dasar Teori [back]

Beban yang diterapkan biasanya akan memiliki dampak penting pada titik atau wilayah pengoperasian perangkat. Jika analisis dilakukan secara grafis, sebuah garis dapat ditarik pada karakteristik perangkat yang mewakili beban yang diterapkan. Persimpangan dari garis beban dengan karakteristik akan menentukan titik operasi dari sistem. Analisis semacam itu, untuk alasan yang jelas, disebut analisis garis beban.

Garis beban seperti yang sering akan dijumpai pada dioda digunakan untuk mengetahui nilai sebenarnya dari suatu arus dan tegangan dioda pada suatu rangkaian.


1.9 Rangkaian dioda sederhana

Gambar 2.1 (a) diatas merupakan bentuk rangkaian sederhana yang menggunakan dioda, sedangkan gambar 2.1 (b) merupakan tampilan karakteristiknya. Berdasarkan gambar dapat dilihat bahwa tekanan yang diberikan oleh sumber energi berupa baterai akan membentuk arus yang melalui rangkaian seri searah jarum jam.  Hasilnya polaritas melintasi dioda akan seperti yang ditunjukkan dan kuadran pertama (VD dan ID positif) dari Gambar. 2.1b akan menjadi daerah yang menarik daerah bias ke depan.

Beban yang diberikan pada rangkaian secara normal akan mempinyai implikasi pada daerah kerja (operasi) dan piranti elektronik. Bila analisis disajikan dalam bentuk grafik, sebuah garis dapat digambarkan sebagai karakteristik diode yang mewakili efek dari beban.

1.10 Grafik analisis garis beban

Untuk menentukan analisa garis beban, dapat digunakan ketentuan hukum kirrchoff searah jarum jam yang menghasilkan :

 

Perpotongan garis beban akan lebih mudah apabila jika kita menetapkan VD = 0 V untuk mendapatkan nilai ID pada sumbu vertikal. Begitu juga untuk mencari nilaiVD , kita dapat mengasumsikan nilai ID = 0 untuk mendapatkan nilai VD pada sumbu horizontal.

 



Dari kedua nilai ID tersebut dan nilai VD masing-masing ke dalam kurva dioda maka dapat ditarik garis yang nantinya akan disebut garis beban. Titik yang berpotongan antara garis beban dan garis kurva dioda disebut titik Q yang akan menunjukkan nilai sebenarnya dari arus dioda dan tegangan dioda untuk rangkaian dioda tersebut.  

a. 


        3a. Contoh soal [back]

1. a). Dengan mengguanakan karakterikstik gambar 2.152b, tentukan ID , VD dan VR untuk rangkaian              gambar 2.152a.

     b). Ulangi bagian (a) dengan menggunakan model perkiraan untuk dioda, dan bandingkan hasilnya.

     c). Ulangi bagian (a) dengan menggunakan model ideal untuk dioda, dan bandingkan hasilnya.



Jawaban :

Garis beban akan berpotongan di : 

2. a). Dengan mengguanakan karakterikstik gambar 2.152b, tentukan ID , VD dan VR untuk rangkaian             gambar 2.153.

    b). Ulangi bagian (a) dengan R=0,47 kilo ohm!

    c). Ulangi bagian (a) dengan R=0,68 kilo ohm!

    d). Apakah level VD relatif mendekati 0,7V dalam setiap kasus? 

Bagaimana tingkat  ID  yang dihasilkan?

Jawaban :

Nilai yang dihasilkan dari VD cukup dekat, sementara  ID memanjang dari 7,8 mA hingga 25,3 mA.

3. Tentukan nilai R untuk rangkaian gambar 2.153 yang akan menghasilkan arus dioda sebesar 10mA jika E=7V. Gunakan karakteristik gambar 2.152b untuk dioda !

Jawaban :

Garis beban melalui IDQ = 10 mA pada karakteristik dan VD = 7V akan memotong sumbu ID sebesar 11,3 mA.

 



        3b. Example [back]

1. Untuk konfigurasi dioda seri Gambar 2.3a menggunakan karakteristik dioda Gambar 2.3b tentukan:

a) VDQ dan IDQ.

b) VR.

Jawaban :

a). 

 

Garis beban yang dihasilkan akan tampak seperti gambar grafik dibawah ini :

Perpotongan antara garis beban dan kurva yang mendefinisikan titik Q diperkirakan bernilai sebagai berikut :

b). 


2. Ulangi contoh pertama menggunakan model perkiraan ekuivalen untuk dioda semikonduktor silikon !

Jawaban :

Pada dioda semikonduktor silikon, perpotongan pada kurva yang dinyatakan oleh titik Q menghasilkan nilai berupa :

Oleh karena itu, bentuk grafik analisa garis beban pun berubah menjadi seperti berikut :

3. Ulangi contoh soal pertama dengan menggunakan model dioda ideal !

Jawaban :

Garis beban pada model dioda ideal akan sama seperti garis beban contoh sebelumnya. akan tetapi, karakteristik ideal pada dioda saat ini memotong garis beban pada sumbu vertikal. Sehingga titik Q bernilai sebagai berikut :

Gambar analisis garis beban pun akan terlihat seperti berikut :


        3c. Pilihan Ganda [back]

1. Untuk operasi sinyal kecil, lokasi titik Q biasanya ......... 

     A. Kritis           
     B. Tidak kritis          
     C. Ditengah garis beban AC
     D. Ditengah garis beban DC


Jawaban: B. Tidak kritis

2. Dioda semikonduktor digunakan untuk..

    A. Menghantarkan arus listrik ke satu arah saja dan menghambat arus pada arah berlawanan

    B. Menghantarkan arus listrik kedua arah tanpa mengha,bat laju arus

    C. Memblokir arus listrik yang datang

    D. Mengubah arus searah menjadi arus bolak balik

    E. Menghambat arus dari arah yang berlawanan

Jawaban : A. Menghantarkan arus listrik ke satu arah saja dan menghambat arus pada arah berlawanan

Dioda semikonduktor merupakan komponen yang menhantarkan arus listrik satu arah dan menghambat arus dari arah sebaliknya. Dioda merupakan penyearah yang paling sederhana, yaitu penyearah setengah gelombang.

3. Kurva karakteristik dioda semikonduktor merupakan sebuah kurva yang..

    A. Kurva yang menampilkan hubungan antara besar tegangan dengan hambatan

    B. Kurva yang menampilkan hubungan antara besar daya dioda dengan arus yang mengalir

    C. Kurva yang menampilkan hubungan antara besar arus yang mengalir pada dioda dengan hambatan

    D. Kurva yang menampilkan hubungan antara besar arus yang mengalir pada dioda dengan tegangan

    E. Kurva yang memperlihatkan garis beban dioda 

Jawaban : D. Kurva yang menampilkan hubungan antara besar arus yang mengalir pada dioda dengan tegangan


4. Percobaan [back]

a. Prosedur percobaan 
  • Untuk membuat rangkaian ini, pertama, siapkan semua alat dan bahan yang bersangkutan, di ambil dari library proteus
  • Letakkan semua alat dan bahan sesuai dengan posisi dimana alat dan bahan terletak.
  • Tepatkan posisi letak nya dengan gambar rangkaian
  • Selanjutnya, hubungkan semua alat dan bahan menjadi suatu rangkaian yang utuh 
  • Lalu mencoba menjalankan rangkaian , jika tidak terjadi error, maka motor akan bergerak yang berarti rangkaian bekerja

b. Prinsip kerja

            Garis beban dapat dibangun apabila kita mengetahui arus beban pada rangkaian rangkaian dan tegangan operasinya.Pada simulasi kali ini,baterai sebagai sumber tegangan.Tegangan akan dialirkan menuju D1 lalu dari D1 langsung diteruskan menuju R1.R1 disini berfungsi sebagai pembagi tegangan. Prinsip kerja Load Line Analysis adalah pada saat tegangan baterai memiliki nilai yang besar maka akan menghasilkan arus dan hambatan yang besar pula


c. Gambar rangkaian

a). Tampilan rangkaian dioda sederhana

2.11 Rangkaian dioda sederhana

b). Tampilan rangkaian dioda dengan besaran pada komponennya

2.12 Rangkaian dioda example 2.1

2.13 Rangkaian example 2.2


d. Video simulasi


5. Download File [back]

- Video simulasi pembuatan rangkaian dioda : klik disini
- Rangkaian Proteus Sub bab 2.2 : klik disini
- Datasheet dioda :klik disini
- Datasheet resistor : klik disini
- Datasheet baterai : klik disini


[Menuju Awal]

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Gambar
  BAHAN PRESENTASI UNTUK MATA KULIAH  ELEKTRONIKA 2022 Nama: Yogi Hamdani Saputra    NIM: 2210951004 Elektronika A Dosen Pengampu ; Darwison,M.T Referensi:      1. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”, Jilid 1, ISBN: 978-        602-9081-10-7, CV Ferila, Padang      2. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”,Jilid 2,  ISBN: 978-        602-9081-10-8, CV Ferila, Padang      3. Robert L. Boylestad and Louis Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, Pearson, 2013      4. Jimmie J. Cathey, Theory and Problems of Electronic Device and Circuit, McGraw Hill, 2002.      5. Keith Brindley, Starting Electronics, Newness 3rd Edition, 2005      6. Ian R. Sinclair and John Dunton, Practical Electronics Handbook, Newness, 2007.      7. John M. Hughes, Practical Electronics: Components and Techniques, O’Reilly Media, 2015.  
Baca selengkapnya

KOMITMEN TERHADAP KESELAMATAN DAN RESIKO DALAM PEKERJAAN

Gambar
  A. Keselamatan dan Resiko dalam Dunia Kerja Keselamatan dalam dunia kerja mengacu pada serangkaian praktik, prosedur, dan kebijakan yang dirancang untuk melindungi karyawan dari cedera fisik, penyakit, dan kematian yang terkait dengan pekerjaan. Ini melibatkan identifikasi potensi bahaya, penerapan langkah-langkah pencegahan, dan edukasi karyawan tentang praktik kerja yang aman. Tujuan utama dari keselamatan kerja adalah menciptakan lingkungan kerja yang sehat dan bebas dari kecelakaan sehingga produktivitas dapat meningkat dan risiko kerugian dapat diminimalkan. Keselamatan kerja juga melibatkan pemantauan dan evaluasi berkala terhadap prosedur keselamatan untuk memastikan efektivitasnya dan membuat perbaikan yang diperlukan.  Gambar 1. Rambu-rambu K3 Resiko dalam dunia kerja adalah kemungkinan terjadinya insiden atau keadaan yang dapat menyebabkan kerugian atau bahaya bagi karyawan, peralatan, atau proses operasional. Resiko ini dapat berasal dari berbagai sumber, termasuk kon
Baca selengkapnya

KELEBIHAN DAN KEKURANGAN MENJADI SEORANG PEMIMPIN

Gambar
  REALITAS MENJADI SEORANG PEMIMPIN Pemimpin adalah seseorang yang memiliki kemampuan untuk mempengaruhi dan mengarahkan orang lain. Mereka bukan hanya atasan, tetapi juga mentor, motivator, dan pengambil keputusan. Pemimpin yang efektif memiliki visi yang jelas dan mampu mengkomunikasikannya kepada tim mereka. Mereka menunjukkan keteladanan dan integritas, serta mampu membuat keputusan sulit demi kepentingan bersama. Tanggung jawab seorang pemimpin meliputi berbagai aspek. Mereka harus memastikan bahwa tujuan organisasi tercapai, mengelola sumber daya dengan efisien, dan menjaga moral serta produktivitas tim. Seorang pemimpin juga harus berperan sebagai penengah konflik, memfasilitasi komunikasi yang efektif, dan menyediakan umpan balik konstruktif kepada anggota tim. Mereka harus selalu siap untuk menghadapi dan mengatasi tantangan yang muncul, baik yang bersifat internal maupun eksternal. Meskipun banyak tantangan, menjadi seorang pemimpin juga memiliki banyak kelebihan, seperti
Baca selengkapnya