finish laporan

Download Finish Laporan

Post on 07-Dec-2014

117 views

Category:

Documents

1 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

PERCOBAAN 1 DIODA

A. TUJUAN PERCOBAAN Mengenal dioda dan pemakaiannya Memahami polaritas dan cara perangkaian yang benar

B. PERALATAN YANG DIGUNAKAN Modul 1 dan 2 board praktikum elektronika dasar Voltmeter Amperemeter Function Generator Osiloskop

C. TEORI DASAR Diode adalah komponen aktif dua kutub yang pada umumnya bersifat semikonduktor, yang memperbolehkan arus listrik mengalir ke satu arah (kondisi panjar maju) dan menghambat arus dari arah sebaliknya (kondisi panjar mundur). Diode dapat disamakan sebagai fungsi katup di dalam bidang elektronika. Diode sebenarnya tidak menunjukkan karakteristik kesearahan yang sempurna, melainkan mempunyai karakteristik hubungan arus dan tegangan kompleks yang tidak linier dan seringkali tergantung pada teknologi atau material yang digunakan serta parameter penggunaan. Beberapa jenis diode juga mempunyai fungsi yang tidak ditujukan untuk penggunaan penyearahan.

Gambar 1. Simbol diode Zener.

Dioda Zener adalah diode yang memiliki karakteristik menyalurkan arus listrik mengalir ke arah yang berlawanan jika tegangan yang diberikan melampaui batas "tegangan tembus" (breakdown voltage) atau "tegangan Zener". Ini berlainan dari diode biasa yang hanya menyalurkan arus listrik ke satu arah. Dioda yang biasa tidak akan mengalirkan arus listrik untuk mengalir secara berlawanan jika dicatu-balik (reverse-biased) di bawah tegangan rusaknya. Jika melampaui batas tegangan operasional, diode biasa akan menjadi rusak karena kelebihan arus listrik yang menyebabkan panas. Namun proses ini adalah reversibel jika dilakukan dalam batas kemampuan. Sebuah diode Zener memiliki sifat yang hampir sama dengan diode biasa, kecuali bahwa alat ini sengaja dibuat dengan tegangan tembus yang jauh dikurangi, disebut tegangan Zener. Sebuah diode Zener memiliki p-n junction yang memiliki doping berat, yang memungkinkan elektron untuk tembus (tunnel) dari pita valensi material tipe-p ke dalam pita konduksi material tipe-n. Sebuah diode Zener yang dicatu-balik akan menunjukan perilaku tegangan tembus yang terkontrol dan akan melewatkan arus listrik untuk menjaga tegangan jatuh supaya tetap pada tegangan Zener. Fungsi Dioda Ada banyak fungsi dioda antara lain : 1) Untuk penyearah arus 2) Untuk penyetabil tegangan 3) Untuk indicator Dapat menggunakan LED, misalnya untuk indikator angka-angka pada kalkulator menggunakan LED yang disusun sesuai peraga sevent segment 4) Sebagai saklar Dapat menggunakan photo diode sambungan P-N, misalnya digunakan sebagai saklar dari rangkaian yang menggerakan motor untuk menarik pintu garasi. Jika dioda kena sorot lampu mobil tahanannya baliknya turun sehingga terdapat arus yang menggerakkan

motor melalui relay. Karakteristik-karakteristik dioda adalah: Tegangan cut-in Tegangan breakdown Kemiringan kurva yang berarti besarnya resistansi dinamis pada titik tersebut

Gambar 2. Karakteristik dioda Zener

D. PROSEDUR PERCOBAAN 1. Karakteristik Dioda 1 Langkah percobaan : a. Hubungkan titik 3 dengan titik 4 b. Pasang voltmeter di titik 6 dan 7 c. Pasang amperemeter di titik 8 dan 9 d. Nyalakan catu daya dan atur potensiometer ADJUST sedemikian rupa sehingga voltmeter terbaca 10 V e. Catat nilai arus yang terbaca pada amperemeter f. Matikan catu daya g. Lepas sambungan di titik 4 dan pindahkan ke titik 5 sehingga titik 3 terhubung dengan titik 5 dan lakukan seperti langkah d dan e

2. Dioda Zener Langkah percobaan : a. Hubungkan titik 14 dengan titik 15 b. Pasang voltmeter di titik 10 dan 11 dan di titik 12 dan 13 atau jika hanya terdapat 1 voltmeter, gunakan secara bergantian c. Pasang amperemeter di titik 18 dan 19 d. Nyalakan catu daya dan atur potensiometer P4 sedemikian rupa mengikuti tabel di bawah ini e. Catat nilai arus yang terbaca pada amperemeter f. Ulangi lagi untuk titik 14 dan 16 g. Gambarkan grafik untuk percobaan di atas

E. DATA NILAI PERCOBAAN

1. Karakteristik dioda 1 Rangkaian Forward bias Reverse bias Arus (mA) 475 0

2. Dioda zener di titik 14 dan 15 V 0 2 4 6 8 10 12 14 Vr 0 1.2 2.8 4 5.1 9 11 13 Vd = V - Vr I (mA) 0 1.2 2.6 4.3 7.5 8 12 13

F. ANALISIS DATA

Pada titik 14 dan 15 dengan tegangan 0 V, maka : Vd = V Vr =00 =0V

Pada titik 14 dan 15 dengan tegangan 2 V, maka : Vd = V Vr = 2 1.2 = 0,8 V

Pada titik 14 dan 15 dengan tegangan 4 V, maka : Vd = V Vr = 4 2.8 = 1.2 V

Pada titik 14 dan 15 dengan tegangan 6 V, maka : Vd = V Vr =64 =2V

Pada titik 14 dan 15 dengan tegangan 8 V, maka : Vd = V Vr = 8 5.1 = 2.9 V

Pada titik 14 dan 15 dengan tegangan 10 V, maka : Vd = V Vr = 10 9 =1V

Pada titik 14 dan 15 dengan tegangan 12 V, maka : Vd = V Vr = 12 11 =1V

Pada titik 14 dan 15 dengan tegangan 14 V, maka : Vd = V Vr = 14 13 =1V

G. DATA HASIL ANALISIS 1. Dioda zener di titik 14 dan 15 V 0 2 4 6 8 10 12 14 Vr 0 1.2 2.8 4 5.1 9 11 13 Vd = V - Vr 0 0.8 1.2 2 2.9 1 1 1 I (mA) 0 1.2 2.6 4.3 7.5 8 12 13

Penyearah setengah gelombang (Half wave rectifier) Perhatikan gambar berikut:

Langkah percobaan 1. Hubungkan titik 21 dengan titik AC dan titik 22 dengan CT 2. Pasang osiloskop dan taruh probe di titik 25 dan 26. 3. Nyalakan catu daya dan gambarkan ! 4. Hubungkan titik 23 dan 24 dan gambarkan sinyalnya 5. Pasang osiloskop dan taruh probe di titik 31 dan 34. Gambarkan !

-

Probe 25 dan 26 Time/div: 5 ms Gambar: V/div: 2

-

Probe 23 dan 24 Time/div: 10 ms Gambar: V/div: 2

-

Probe 31 dan 34 Time/div: 10 ms Gambar: V/div: 0,2

Tugas: 1. Dari percobaan di atas, jelaskan cara kerja penyearah 1/2 gelombang ! Jawab: Penyearah setengah gelombang (half wave rectifer) hanya menggunakan 1 buah diode sebagai komponen utama dalam

menyearahkan gelombang AC. Prinsip kerja dari penyearah setengah gelombang ini adalah mengambil sisi sinyal positif dari gelombang AC dari transformator. Pada saat transformator memberikan output sisi positif dari gelombang AC maka diode dalam keadaan forward bias sehingga sisi positif dari gelombang AC tersebut dilewatkan dan pada saat transformator memberikan sinyal sisi negatif gelombang AC maka dioda dalam posisi reverse bias, sehingga sinyal sisi negatif tegangan AC tersebut ditahan atau tidak dilewatkan.

Penyearah gelombang penuh (Full wave rectifier) Perhatikan gambar berikut:

Langkah percobaan 1. Hubungkan titik 27 denganAC dan titik 29 dengan CT. 2. Pasang osiloskop dan taruh probe di titik 30 dan 32. 3. Nyalakan catu daya dan gambarkan sinyalnya! 4. Hubungkan titik 29 dengan titik 31 dan gambarkan sinyalnya !

-

Probe 30 dan 32 Time/div: 10 ms Gambar: V/div: 1

-

Probe 29 dan 31 Time/div: 10 ms Gambar: V/div: 1

Tugas: 1. Dari percobaan di atas, jelaskan cara kerja penyearah gelombang penuh ! Jawab: Penyearah gelombang penuh dapat dibuat dengan 2 macam yaitu, menggunakan 4 diode dan 2 diode. Untuk membuat penyearah gelombang penuh dengan 4 diode menggunakan transformator non-CT . Prinsip kerja dari penyearah gelombang penuh dengan 4 diode diatas dimulai pada saat output transformator memberikan level tegangan sisi positif, maka D1, D4 pada posisi forward bias dan D2, D3 pada posisi reverse bias sehingga level tegangan sisi puncak positif tersebut akan di leawatkan melalui D1 ke D4. Kemudian pada saat output transformator memberikan level tegangan sisi puncak negatif maka D2, D4 pada posisi forward bias dan D1, D2 pada posisi reverse bias sehingan level tegangan sisi negatif tersebut dialirkan melalui D2, D4.

Penyearah

gelombang

dengan

2

diode

menggunakan

tranformator dengan CT (Center Tap). Prinsip kerja rangkaian penyearah gelombang penuh dengan 2 dioda ini dapat bekerja karena menggunakan transformator dengan CT. Transformator dengan CT dapat memberikan output tegangan AC pada kedua terminal output sekunder terhadap terminal CT dengan level tegangan yang berbeda fasa 180. Pada saat terminal output transformator pada D1 memberikan sinyal puncak positif maka terminal output pada D2 memberikan sinyal puncak negatif, pada kondisi ini D1 pada posisi forward dan D2 pada posisi reverse. Sehingga sisi puncak positif dilewatkan melalui D1. Kemnudian pada saat terminal output transformator pada D1 memberikan sinyal puncak negatif maka terminal output pada D2 memberikan sinyal puncak positif, pada kondisi ini D1 posisi reverse dan D2 pada posisi forward. Sehingga sinyal puncak positif dilewatkan melalui D2.

Series Clipper

Perhatikan gambar berikut:

Langkah percobaan : 1. Hubungkan titik 41 dan 40 ke function generator , tetapi generator masih dalam keadaan off. 2. Hubungkan titik 45 dengan 44 dan 45 dengan 43 3. Taruh probe osiloskop di titik 42 dan 46 dan taruh probe yang lain di titik 42 dan 46 atau digunakan secara bergantian 4. Nyalakan function generator dan catatlah gambarnya di titik 41 dan 42 serta 49 dan 50. 5. Matikan function generator, pindah hubungan menjadi 43 dan 46 serta 47 dan 48 Nyalakan function generator dan catatlah gambar pada kedua titik

-

Probe 42 dan 46, dititik 45 dan 46 Time/div: 10 ms Gambar: V/div: 1

-

Probe 42 dan 46, dititik 45 dan 43 Time/div: 5 ms Gambar: V/div: 1

Tugas: 1. Apakah fungsi dari series clipper dan bagaimana cara kerjanya ? Jawab: Rangkaian clipper (pemotong) berfungsi untuk memotong atau

menghilangkan sebagian sinyal masukan yang berada di bawah atau di atas level tertentu. Contoh sederhana dari rangkaian clipper adalah penyearah setengah gelombang. Rangkaian ini memotong atau menghilangkan sebagian sinyal masukan di atas atau di bawah level nol. Rangkaian dasar dari sebuah clipper atau pemotong sinyal dapat menggunakan sebuah dioda. Rangkaian clipper digunakan untuk membuang tegangan sinyal di atas atau di bawah level tegangan tertentu. Salah satu cara adalah dengan clip