MODUL 1 : DIODA

MODUL 1 : DIODA

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Dasar Teori

3. Alat dan Bahan

4. Tugas Pendahuluan

5. Prosedur Percobaan

6. Percobaan 

Percobaan...

1. Forward Bias

2. Reverse Bias

3. Dioda Zener

4. Clipper

 1. Tujuan[kembali]

• Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik dioda
• Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik dioda zener
• Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik rangkaian clipper

 2. Dasar Teori [kembali]

    Dioda adalah komponen elektronika aktif 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). Konstruksi 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.

(a)

(b)

 

(c)

Gambar 1.3

(a) Kondisi dioda ideal (R=0) (b) Kondisi dioda non ideal (c) Kondisi dioda rill

Dioda Zener 

Dioda Zener merupakan jenis diode yang dirancang khusus untuk dapat beroperasi dirangkaian 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 agartegangan jatuhnya outputnya tetap stabil walaupun tegangan input diubah-ubah. 

Aplikasi Rangkaian Dioda 

 Terdapat beberapa jenis aplikasi dari dioda, salah satu aplikasinya adalah clipper. Dimana rangkaian clipper adalah rangkaian pembentuk gelombang (waveshaping) yang berfungsi memotong bentuk gelombang pada level dc tertentu. 

Gambar 1.5

Rangkaian Clipper

 

 3. Alat dan Bahan [kembali]

A. Alat

• Multimeter  

Multimeter merupakan alat yang berguna untuk mengukur besaran listrik seperti kuat arus listrik, tegangan dan hambatan. 

• Jumper 

Jumper adalah kabel yang berguna untuk menghubungkan dua titik atau komponen dalam suatu rangkaian.

•  DC Power Supply 

DC Power Suplly merupakan suatu alat yang berfungsi memasok atau menyediakan daya listrik ke suatu perangkat atau rangkaian.

•  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.

•  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. 

 

B. Bahan

• 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).

•  Resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang bersifat menghambat arus listrik. Resistor termasuk dalam komponen pasif karena komponen ini tidak membutuhkan arus listrik untuk bekerja.

 

 5. Prosedur Percobaan [kembali]

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 Diode 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.