MODUL PRAKTIKUM

“RANGKAIAN ELEKTRONIKA DASAR”

LABORATORIUM KOMPUTERFAKULTAS ILMU KOMPUTER

UNIVERSITAS SRIWIJAYA2013

Universitas Sriwijaya Fakultas Ilmu Komputer Laboratorium

LEMBAR PENGESAHAN MODUL PRAKTIKUM

SISTEM MANAJEMEN MUTU

ISO 9001:2008

No. Dokumen ……. Tanggal 2 JUNI 2013Revisi 0 Halaman ii DARI 18

MODUL PRAKTIKUM

Mata Kuliah Praktikum : Rangkaian Elektronika Dasar Kode Mata Kuliah Praktikum : FTK07511SKS : 2Program Studi : Teknik KomputerSemester : 3 (Ganjil)

DIBUAT OLEH DISAHKAN OLEH DIKETAHUI OLEH

TIM LABORAN LABORATORIUM FASILKOM UNSRI

TIM DOSEN KOMPUTER AKUNTANSI FASILKOM UNSRI

KEPALA LABORATORIUM

Daftar Isi

Cover ..................................................................................................... i

Lembar Pengesahan .............................................................................. ii

Daftar Isi ................................................................................................ iii

BAB 1 Karakteristik Dioda..................................................................... 1

BAB 2 Rangkaian Dioda Penyearah....................................................... 3

BAB 3 Dioda Zener................................................................................. 7

BAB 4 Regulasi Tegangan...................................................................... 9

BAB 5 Transistor.................................................................................... 11

BAB 6 Transistor Sebagai Saklar............................................................ 16

1. Karakteristik Dioda.

A. Kompetensi dasar.Mahasiswa dapat : dapat mengetahui komponen elektronika dioda semikonduktor. dapat mengetahui karakteristik sebuah diode. dapat menganalisa rangkaian forward dan reverse pada dioda semikonduktor .

B. Peralatan yang digunakan.1. Logic circuit trainer.2. Kabel seperlunya.3. Multimeter.4. Dioda semikonduktor dan resistor.

Xe3C. Prosedur praktikum.

Forward bias.a. Buatlah rangkaian dioda seperti gambar 1.1.

RVariabel100%

R1

1kΩ

D1

1

Vcc 15V

Vcc

Vd0.000 V+

-

Id

0.000 A+ -3 2

0

Gambar 1.1. Rangkaian forward dioda.

b. Lalu lakukanlah pengkuran tegangan pada dioda pada saat arus di dioda 1 mA, 2 mA, 3 mA, 4 mA, mA, 5 mA, 6 mA, 7 mA, 8 mA, 9 mA, 10 mA.

c. Dari data hasil pengamatan, gambarkan kurva arus dioda terhadap tegangan dioda.

Reverse bias.a. Buatlah rangkaian dioda seperti gambar 1.2.

RVariabel50%

R1

1kΩ

D1

Vcc 15V

Vd0.000 V+

-

Id

0.000 A+ -2

Vcc

1 3

0

Gambar 1.2. Rangkaian reverse dioda.

b. Lalu lakukanlah pengkuran tegangan pada dioda pada saat arus di dioda 0.01 μA,0.02 μA, 0.03 μA, 0.04 μA, 0.05 μA, 0.06 μA, 0.07 μA, 0.08 μA, 0.09 μA, 0.1μA.

c. Dari data hasil pengamatan, gambarkan kurva arus dioda terhadap tegangan dioda.

D. Tugas.1. Apa yang dimaksud dengan tegangan breakdown, tegangan knee, forward bias dan

reverse bias ?2. Apa saja fungsi dari diode ?

2. Rangkaian Dioda Penyearah.

E. Kompetensi dasar.Mahasiswa dapat : Agar mahasiswa dapat mengetahui perubahan arus AC menjadi DC. Menggambarkan diagram setengah gelombang, gelombang penuh dan jembatan rectifier. Agar mahasiswa dapat mengetahui bagaimana penyearah bekerja.

F. Peralatan yang digunakan.5. Logic circuit trainer.6. Kabel seperlunya.7. Multimeter.8. Dioda semikonduktor dan resistor.

G. Prosedur praktikum.

C1. Dioda Penyearah Setengah Gelombang Prosedur percobaan :

Buatlah rangkaian seperti pada gambar 1.1

Atur range voltmeter digital pada skala 20 V atau voltmeter biasa pada range 10 V

Hidupkan power supply

Baca voltmeter dan catat penunjukannya, kemudian nyatakanlah apakah gelombang tersebut

harga rata-rata atau harga effektifnya.

Bandingkan apakah tegangan keluaran hasil penyearahan berdasarkan pengukuran sesuai dengan

hasil perhitungan. Buat hasil perhitungan dan pengukuran pada laporan praktikum.

Gambar 1.1

C.2. Dioda Psenyearah Setengah Gelombang dengan Kapasitor

Untuk mendapatkan suatu tegangan DC yang baik dimana bentuk tegangan hasil penyearahan adalah mendekati garis lurus maka tegangan keluaran dari suatu rangkaian penyearah seperti terlihat pada gambar 1.1 dihubungkan dengan suatu kapasitor secara paralel terhadap beban seperti pada gambar 1.2 dimana arus dari keluaran rangkaian penyearah selain akan melewati beban juga akan mengisi kapasitor sehingga pada saat tegangan hasil penyearahan mengalami penurunan maka kapasitor akan membuang muatannya kebeban dan tegangan beban akan tertahan sebelum mencapai nol. Hal ini dapat dijelaskan pada gambar berikut:

Hasil penyearahan yang tidak ideal akan mengakibatkan adanya ripple seperti terlihat pada

gambar diatas dimana tegangan ripple yang dihasilkan dapat ditentukan oleh persamaan berikut :

Ripple (peak to peak) = Idc . (T / C)

Dimana Idc dalam hal ini adalah tegangan keluaran dibagi dengan R beban. T adalah periode tegangan

ripple (detik) dan C adalah nilai kapasitor (Farad) yang digunakan.

Prosedur percobaan :

Buatlah rangkaian seperti pada gambar 1.1 dan gunakan kapasitor dengan nilai 1 F

Atur range voltmeter digital pada skala 20 V atau voltmeter biasa pada range 10 V

Hidupkan power supply

Baca voltmeter dan catat penunjukannya.

Hitung nilai tegangan ripple dengan persamaan diatas

Ganti kapasitor 1 F dengan 22 F, 100 F dan 470 F secara bergantian

Ukur tegangan keluaran penyearahan dengan voltmeter dan hitung nilai tegangan ripple untuk

masing masing nilai kapasitor.

Gambar 1.2

C.3. Dioda Penyearah Gelombang Penuh Prosedur percobaan :

Buatlah rangkaian seperti pada gambar 1.3

Atur range voltmeter digital pada skala 20 V atau voltmeter biasa pada range 10 V

Hidupkan power supplyqqd

Baca voltmeter dan catat penunjukannya, kemudian nyatakanlah apakah gelombang tersebut

harga rata-rata atau harga effektifnya.

Bandingkan apakah tegangan keluaran hasil penyearahan berdasarkan pengukuran sesuai dengan

hasil perhitungan. Buat hasil perhitungan dan pengukuran pada laporan praktikum.

Gambar 1.3

C.4. Penyearah Setengah Gelombang dengan KapasitorProsedur percobaan :

Buatlah rangkaian seperti pada gambar 1.4 dan gunakan kapasitor dengan nilai 1 F

Atur range voltmeter digital pada skala 20 V atau voltmeter biasa pada range 10 V

Hidupkan power supply

Baca voltmeter dan catat penunjukannya.

Hitung nilai tegangan ripple dengan persamaan diatas

Ganti kapasitor 1 F dengan 22 F, 100 F dan 470 F secara bergantian

Ukur tegangan keluaran penyearahan dengan voltmeter dan hitung nilai tegangan ripple untuk

masing masing nilai kapasitor.

Gambar 1.4

H. Tugas.3. Bagamana cara kerja dari penyearah setengah gelombang, gelombang penuh dan penyearah

jembatan.4. Berikan penjelasan tentang tegangan ripple ?

3. Dioda Zener

I. Kompetensi dasar.Mahasiswa dapat : Agar mahasiswa dapat mengetahui karakteristik sebuah diode zener. Agar mahasiswa dapat menganalisa rangkaian forward dan reverse pada diode zener.

J. Peralatan yang digunakan.9. Logic circuit trainer.10. Kabel seperlunya.11. Multimeter dan osciloskop.12. Dioda zener, kapasitor dan resistor.

K. Prosedur praktikum.Dioda Zener (Rangkaian bias reverse)1. Buatlah rangkaian reverse bias dengan membalik diode zener seperti gambar 3.1.

Vcc 15V

RVariabel50%

R1

500Ω

D1

Vcc

1

Vz0.000 V+

-

Iz

0.000 A+ -2 3

0

Gambar 3.1. Rangkaian zener (bias reverse).

2. Lalu lakukanlah pengkuran tegangan pada dioda pada saat arus di dioda 1 mA, 5 mA, 10 mA, 15 mA, 20 mA, 25 mA, 30 mA, 35 mA, 40 mA.

3. Dari data hasil pengamatan, gambarkan kurva arus dioda terhadap tegangan dioda.

L. Tugas.5. Sebutkan apa saja fungsi dari dioda zener ?

4. Regulasi Tegangan.

M. Kompetensi dasar.Mahasiswa dapat : Mengetahui rangkaian catu daya teregulasi.

N. Peralatan yang digunakan.13. Logic circuit trainer.14. Kabel seperlunya.15. Multimeter dan osciloskop.16. Dioda zener, kapasitor dan resistor.

O. Prosedur praktikum.Rangkaian regulasi tegangan.1. Buatlah rangkaian regulasi tegangan zener seperti gambar 1.1.

D1R1

D2 D3

D4 D5

C1

XFG1

6

5

0

R2

R3

0

XSC1

A B

Ext Trig+

+

_

_ + _

4 1

0

Gambar 1.1. Rangkaian regulasi tegangan.

2. Aturlah di function generator untuk gelombang sinusoidal V = 10 sampai 50 Vpp bervariasi, frekuensi = 50 Hz, R1 = 1 Kohm, R2 = 500 ohm dan R3 = 1 Kohm. Cp = 100 uF.

3. Ukur dan catat tegangan input yang terukur pada multimeter, kemudian ukur dan catat pula tegangan ouput yang terukur pada multimeter. Serta frekuensi input dan frekuensi output (common A dan common B).

4. Gambarkan bentuk gelombang input dan gelombang output (common A dan common B) dari hasil pengamatan anda di osciloskop.

5. Dari gelombang yang anda amati, catat berapa tegangan yang terukur pada input dan output berdasarkan perhitungan.

P. Tugas.6. Buatlah rangkaian catu daya yang teregulasi menggunakan IC Regulasi !.

5. TRANSISTOR

A. Tujuan Percobaan :

Mempelajari dan mengetahui karakteristik transistor NPN dan menyelidiki parameternya

Mempelajari dan mengetahui fungsi transistor sebagai switching (saklar)

B. Alat yang digunakan 1. Modul praktikum untuk transistor

2. Power supply

3. Multimeter

C. PendahuluanTransistor merupakan gabungan antara dua jenis dioda jenis NP dan PN atau jenis PN dengan

NP. Karena itulah, sebuah transistor sama seperti halnya dua buah dioda yang dihubungkan. Transistor

memiliki dua sambungan (junction), yaitu sambungan basis dengan emitter dan basis dengan kolektor.

Basis, emitor dan kolektor adalah tiga buah elektroda yang ada pada sebuah transistor.

Gambar 3.1 Tiga daerah transistor (a) Transistor NPN (b) Transistor PNP

Melihat gambar 3.1 diatas maka secara umum ada dua jenis transistor, yaitu transistor

jenis NPN dan transistor jenis PNP. Gambar 3.2 memperlihatkan lambang dari kedua jenis

transistor tersebut.

Gambar 3.2 (a) Simbol transistor NPN (b) Simbol transistor PNP

Penggunaan yang paling umum dari sebuah transistor adalah transistor sebagai switching yang banyak digunakan pada rangkaian digital dan rangkaian elektronika daya, transistor sebagai sumber arus yang banyak digunakan pada rangkaian pencatu daya, dan transistor sebagai penguat yang banyak digunakan di rangkaian penguat sinyal pada system audio, video, dan intrumentasi. Agar transistor dapat difungsikan pada ketiga fungsi diatas adalah dengan mengoperasikan transistor tersebut pada titik-titik tertentu pada grafik garis beban dengan pemberian nilai arus basis tertentu yang diperlihatkan pada 3.3

Gambar 3.3. Grafik garis beban transistor

D.1. Prosedur Percobaan untuk karakteristik Transfer Arus Maju Transistor NPN : Buatlah rangkaian seperti pada gambar 3.4

Gambar 3.4 Atur posisi supply DC variabel pada 4 volt (Vcc = 4V)

Atur potensiometer 10 K dan amati bahwa kedua amperemeter menunjukkan adanya arus

Cata harga Ib untuk Ic = 0 A, 2 A, 4 A, 6 A dan 10 A

Bandingkan harga Ic dan harga Ib yang diperoleh

Ulangi langkah tadi untuk harga Vcc = 2,5V dan 1,5V.

Buat grafik Ib terhadap Ic untuk Vcc = 4V, Vcc = 2,5V dan Vcc = 1,5V.

D.2.Prosedur Percobaan untuk karakteristik transistor sebagai swicthing

Buatlah rangkaian seperti pada gambar 3.5

Gambar 3.5

Atur supply DC variabel untuk tegangan keluaran 10 V

Hitung terlebih dahulu berapa arus Ic apabila transistor menghantar (emiter dan kolektor

transistor terhubung)

Atur potensiometer untuk memberikan perubahan pada arus basis

Amati dan catat perubahan arus Ic dan VCE terhadap perubahan arus Ib hingga arus Ic

mencapai mendekati arus Ic yang telah terlebih dahulu dihitung (saat transistor telah

menghantar)

Amati dan catat arus Ib pada saat transistor telah menghantar dimana nilai Ic terukur adalah

mendekati Vcc/R

Jelaskan dengan memberikan suatu persamaan tentang perihal yang terjadi pada perubahan

arus Ic dan VCE terhadap perubahan arus Ib.

D.3. Prosedur Percobaan untuk karakteristik perubahan Ic terhadap perubahan VCE dengan arus basis tetap Buatlah rangkaian seperti pada gambar 3.5

Atur potensiometer sehingga didapatkan arus Ib = 0

Atur posisi supply DC variabel dari posisi 0V, 0,1V, 0,2V, 0,3V, 0,4V, 0,5V, 0,6V,

0,7V, 0,8V, 1V, 1,5V, 2,5V, 3,5V

Catat arus Ic untuk tiap perubahan tegangan VCE melalui pengaturan supply DC variabel

Atur kembali potensiometer sehingga didapatkan arus Ib = 0 A, 2 A, 4 A, 8 A, 10 A

dan 20 A

Atur posisi supply DC variabel dari posisi 0V, 0,1V, 0,2V, 0,3V, 0,4V, 0,5V, 0,6V,

0,7V, 0,8V, 1V, 1,5V, 2,5V, 3,5V dan 4Vuntuk tiap penentuan arus Ib tersebut

Catat arus Ic untuk tiap perubahan tegangan VCE melalui pengaturan supply DC variabel

dari tiap penentuan arus Ib

Siapkan tabel berikut untuk tiap langkah diatas

Ib = 0 AIb = 2 A

Ib = 4 A Ib = 8 A Ib = 10 A Ib = 20 A

VCE Ic VCE Ic VCE Ic VCE Ic VCE Ic VCE Ic

0V0,1V

0,2V

0,3V

0,4V

0,5V

0,6V

0,7V

0,8V

1V

1,5V

2,5V

3,5V

4V

0V0,1V

0,2V

0,3V

0,4V

0,5V

0,6V

0,7V

0,8V

1V

1,5V

2,5V

3,5V

4V

0V0,1V

0,2V

0,3V

0,4V

0,5V

0,6V

0,7V

0,8V

1V

1,5V

2,5V

3,5V

4V

0V0,1V

0,2V

0,3V

0,4V

0,5V

0,6V

0,7V

0,8V

1V

1,5V

2,5V

3,5V

4V

0V0,1V

0,2V

0,3V

0,4V

0,5V

0,6V

0,7V

0,8V

1V

1,5V

2,5V

3,5V

4V

0V0,1V

0,2V

0,3V

0,4V

0,5V

0,6V

0,7V

0,8V

1V

1,5V

2,5V

3,5V

4V

Buatlah Grafik dari tabel yang telah anda isi diatas. Grafik yang anda buat akan

menunjukkan tentang garis beban dari sebuah transistor

6. Transistor Sebagai Saklar.

Q. Kompetensi dasar.

Mahasiswa dapat : Mempelajari dan memahami fungsi transistor sebagai switching (saklar). Memahami rangkaian transistor hard satration, penggerak led bias basis dan penggerak

led bias emitter.

R. Peralatan yang digunakan.17. Logic circuit trainer.18. Kabel seperlunya.19. Multimeter.20. Power Supply.21. Transistor FCS 9014, resistor dan led.

S. Prosedur praktikum.Hard saturation.1. Buatlah rangkaian switching transistor seperti gambar 5.1 :

R1

10kΩ

Q1

2N3903

Vbb 5V

R21kΩ

R350%

3

Vbb

0

Vcc 5V

Vcc

0

Vce0.000 V+

-

Ic0.000 A+

-

Ib

0.000 A+ -

2

1

45

0

Gambar 5.1. Rangkaian switching transistor.

2. Hitung terlebih dahulu berapa arus Ic apabila transistor menghantar (emiter dan kolektor transistor terhubung).

3. Atur Vbb untuk memberikan perubahan pada arus basis.4. Amati dan catat perubahan arus Ic dan Vce terhadap perubahan arus Ib hingga arus Ic

mencapai atau mendekati arus Ic yang telah terlebih dahulu dihitung (saat transistor telah menghantar).

5. Amati dan catat arus Ib pada saat transistor telah menghantar dimana nilai Ic terukur adalah mendekati Vcc/R.

6. Jelaskan dengan memberikan suatu persamaan tentang perihal yang terjadi pada perubahan arus Ic dan VCE terhadap perubahan arus Ib.

Penggerak led berbias basis.1. Rangkailah rangkaian ransistor seperti pada gambar 5.2.

R1

2.2kΩ

Q1

2N3903

Vbb 5V

R2220Ω

R350%

Vcc 5V

0

Vcc

0

Vbb

3

LED1

1

2

5

Gambar 5.2. Rangkaian led berbias basis.

2. Atur Vbb untuk memberikan perubahan pada arus basis.3. Amati dan catat perubahan led dan tegangan Vce yang terjadi.

Penggerak led berbias emiter.1. Rangkailah rangkaian ransistor seperti pada gambar 5.3.

Q1

2N3903

Vbb 5V

R1220Ω

R250%

Vcc 6V

LED1

0

Vbb

1

3

0

Vcc

2

Gambar 5.3. Rangkaian led berbias emitter.

2. Atur Vbb untuk memberikan perubahan pada arus basis.3. Amati dan catat perbahan led dan tegangan Vce yang terjadi.

T. Tugas.1. Rancanglah sebuah rangkaian yang mengindikasikan bahwa sekering meledak untuk

sebuah catu daya DC. Ketika sekering utuh, maka led hijau akan menyalah dan led merah mati yang menandakan semanya OK. Jika sekering meledak, maka led merah akan hidup dan led hijau mati.