ilmu bahan dan piranti 2003 - · pdf fileatur power supply pada nilai 20 v 4 ... a.penyearah...

58
1 LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : O1 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK :KARAKTERISTIK DIODA I. TUJUAN 1. Pengenalan komponen elektronika dioda semi konduktor 2. Mengetahui karakteristik dioda semi konduktor 3. Mampu menganalisa rangkaian forward bias dan reverse bias pada dioda semi konduktor II. BAHAN DAN ALAT 1. Dioda IN 4007 2. Resistor 3. Catu daya dc 4. Multimeter 5. Papan rangkaian 6. Kabel penghubung III. TEORI SINGKAT Dioda adalah komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor. Dioda memiliki fungsi hanya mengalirkan arus satu arah saja. Struktur dioda adalah sambungan semikonduktor P dan N. Satu sisi adalah semikonduktor dengan tipe P dan satu sisinya yang lain adalah tipe N, dengan struktur demikian arus hanya akan mengalir dari sisi P menuju sisi N. Di bawah ini gambar simbol dan struktur dioda serta bentuk karakteristik dioda. (Dioda yang terbuat dari bahan Silikon tegangan konduksi adalah diatas 0,7 volt dan 0,3 untuk germanium)

Upload: tranthu

Post on 04-Feb-2018

215 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

1

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : O1 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK :KARAKTERISTIK DIODA

I. TUJUAN

1. Pengenalan komponen elektronika dioda semi konduktor

2. Mengetahui karakteristik dioda semi konduktor

3. Mampu menganalisa rangkaian forward bias dan reverse bias pada dioda semi

konduktor

II. BAHAN DAN ALAT

1. Dioda IN 4007

2. Resistor

3. Catu daya dc

4. Multimeter

5. Papan rangkaian

6. Kabel penghubung

III. TEORI SINGKAT

Dioda adalah komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor. Dioda

memiliki fungsi hanya mengalirkan arus satu arah saja. Struktur dioda adalah

sambungan semikonduktor P dan N. Satu sisi adalah semikonduktor dengan tipe P

dan satu sisinya yang lain adalah tipe N, dengan struktur demikian arus hanya akan

mengalir dari sisi P menuju sisi N. Di bawah ini gambar simbol dan struktur dioda

serta bentuk karakteristik dioda. (Dioda yang terbuat dari bahan Silikon tegangan

konduksi adalah diatas 0,7 volt dan 0,3 untuk germanium)

Page 2: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

2

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : O1 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK :KARAKTERISTIK DIODA

(a) (b)

Gambar 1. (a) symbol dan struktur dioda, (b) karakteristik dioda

IV. LANGKAH KERJA

A. Fordward Biase

1. Susunlah rangkaian seperti gambar di bawah ini (RL = 1 kOhm)

Gambar 2. Rangkaian fordward biase

Page 3: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

3

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : O1 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK :KARAKTERISTIK DIODA

2. Atur potensiometer pada nilai 0 ohm

3. Atur power supply pada nilai 20 V

4. Atur potensiometer sehingga Vs menunjukan 1 volt. Kemudian atur power

supply untuk memberikan nilai Vs dari 0, 0,1, 0,2, 0,3, sampai 1,0 volt kemudian

cata nilai Vr pada table 1 berikut

Table 1.

No Vs (volt) Vr (volt) Vd (volt) IF (mA) 1 0 2 0,1 3 0,2 4 0,3 5 0,4 6 0,5 7 0,6 8 0,7 9 0,8 10 0,9 11 1,0

5. Ulangi langkah di atas untuk nilai Vs 1,5 volt, 2,0 volt, 2,5 volt, dan 3 volt,

kemudian catat kembali nilai Vr.

V. TUGAS

Jelaskanlah apa yang dimaksud dengan tegangan breakdown, forward bias dan

reverse bias

VI. ANALISIS

1. Gambarkan bentuk kurva dari table hasil percobaan di atas (If vs Vd) untuk

membuktikan karakteristik dioda tersebut

2. Berikan kesimpulan dari hasil percobaan yang telah anda lakukan

Page 4: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

4

I. TUJUAN

1. Mengetahui manfaat dioda sebagai penyearah

2. Mampu merancang rangkaian penyearah setengah gelombang

3. Mampu menganalisa rangkaian penyearah setengah gelombang

4. Mengetahui cara kerja penyearah setengah gelombang

II. TEORI SINGKAT

Penyearah setengah gelombang mengubah bentuk gelombang bolak‐balik menjadi

gelombang searah pada separoh siklus gelombang. Rangkaian dasarnya terlihat

seperti gambar di bawah ini.

Rangkaian penyearah setengah gelombang

Gelombang input Gelombang out put

Gambar 1. Penyearah setengah gelombang

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : O2 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : DIODA SEBAGAI PENYEARAH

SETENGAH GELOMBANG

Page 5: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

5

Tegangan masukan adalah Vin = Vm sin ωt. Bila Vm Vf (tegangan hantar dioda)

maka Vf dianggap nol. Dioda diidealkan dengan resistans Rf pada keadaan ON dan

terbuka pada keadaan OFF.

i = Im sin α untuk 0 α π

i = 0

dengan

Im =

Arus rerata (Idc) dapat dihitung sebagai berikut

Idc =

Idc =

Teganga rerata pada beban adalah

III. BAHAN DAN ALAT

1. Transformator step down 220/12 volt

2. Dioda semikonduktor

3. Resistor

4. Projectboard

5. Multimeter

6. Osiloskop

7. Kabel penghubung

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : O2 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH/KODE ILMU BAHAN DAN PIRANTI

TOPIK :APLIKASI DIODA SEBAGAI PENYEARAH SETENGAH GELOMBANG

Page 6: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

6

IV. LANGKAH KERJA

A. Penyerah setengah gelombang

1. Susunlah rangkaian seperti gambar di bawah ini dimana trafo yang

dugunakan merupakan trafo step down dari 220 volt ke 12 volt

Gambar 2. Penyearah setengah gelombang

2. Tutup saklar S1

3. Ukur tegangan keluaran pada trafo

4. Ukurlah tegangan keluaran pada RL

5. Ukurlah tegangan keluaran pada trafo menggunakan osiloskop

6. Ukurlah tegangan keluaran pada RL menggunakan osiloskop

7. Tuliskan hasil pengukuran pada table 1 berikut

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : O2 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI

TOPIK : DIODA SEBAGAI PENYEARAH SETENGAH GELOMBANG

Page 7: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

7

Table 1.

No Beban (Ω) Vout trafo

Vdc (volt)

Idc (mA)

Bentuk Gelombang Output trafo Output dc

1 100 2 150 3 220 4 479 5 1k 6 1k2 7 1k5 8 2k2 9 3k3 10 4k7

V. TUGAS

Jelaskanlah prinsip kerja dari penyearah setengah gelombang serta gambarkan

bentuk gelombang input dan outputnya

VI. ANALISI

1. Bagaimanakah tegangan output sebuah penyearah seperti di atas jika beban

diperbesar besar namun tegangan input penyearah tetap.

2. Berikan kesimpulan yang dapat anda peroleh dari pratikum yang telah

dilakukan.

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : O2 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI

TOPIK : DIODA SEBAGAI PENYEARAH SETENGAH GELOMBANG

Page 8: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

8

I. TUJUAN

Setelah melakukan pratikum mahasiswa diharapkan mempunyai pengetahuan

tentang penggunaan dioda sebagai penyearah gelombang penuh (full wave rectifier)

II. TEORI SINGKAT Penyearah gelombang penuh adalah untai yang merubah bentuk gelombang bolak‐

balik menjadi gelombang searah pada seluruh siklus gelombang.

Rangkaian penyearah dengantrafo CT

Gelombang Input Gelombang out put

Gambar 1. Penyearah gelombang penuh dengan trafo CT serta

bentuk gelombang input dan out put nya

Terlihat untaian terdiri dari dua buah untai penyearah setengah gelombang,

sehingga penghantaran terjadi lewat salah satu dioda pada setengah siklus pertama

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : O3 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : DIODA SEBAGAI PENYEARAH

GELOMBANG PENUH

Page 9: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

9

dan dioda yang lain pada siklus berikutnya. Arus pada beban adalah I = i1 + i2. Arus dc, arus rms dan tegangan dc dari rangkaian adalah sebgaai berikut:

Idc = , Irms = , Vdc =

dengan Im = . Jika persamaan ini dimasukan ke persamaan di atas maka akan

diperoleh

Vdc = .

Model thevenin dari persamaan ini adalah V =

Rf = tahanan dioda

Vm = tegangan puncak bagian sekunder transformator terhadap titik sadap tengah.

Tipe penyearah gelombang penuh yang lain adalah rangkaian jembatan seperti

berikut

Gambar 2. Penyearah gelombang penuh tipe jembatan

Pada separuh siklus pertama bila bagian atas dari kumparan sekunder trafo

bertegangan positif, maka arus mengalir lewat D1, load, D2 dan kembali ke bagian

bawah kumparan sekunder. Pada separoh siklus berikutnya, arus mengalir dari

bagian bawah kumparan sekunder lewat D3, RL, D4, dan kembali ke bagian atas

kumparan sekunder. Keuntungan rangkaian ini adalah trafo lebih kecil karena tanpa

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : O3 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : DIODA SEBAGAI PENYEARAH

GELOMBANG PENUH

Page 10: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

10

titik sadap tengah namun dioda yang dibutuhkan menjadi dua kali lipat dari gambar

pertama.

III. ALAT DAN BAHAN

1. Transformator step down 220/12 volt

2. Dioda semikonduktor

3. Resistor

4. Projectboard

5. Multimeter

6. Osiloskop

7. Kabel penghubung

IV. LANGKAH KERJA

A. Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT)

1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

Gambar 3. Penyearah gelombang penuh dengan trafo CT

2. Tutup saklar S1

3. Ukur tegangan keluaran pada trafo

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : O3 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH/KODE ILMU BAHAN DAN PIRANTI

TOPIK :APLIKASI DIODA SEBAGAI PENYEARAH GELOMBANG PENUH

Page 11: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

11

4. Ukurlah tegangan keluaran pada RL

5. Ukurlah tegangan keluaran pada trafo menggunakan osiloskop

6. Ukurlah tegangan keluaran pada RL menggunakan osiloskop

7. Tuliskan hasil pengukuran pada table berikut.

Tabel 1.

No Beban (Ω) Vout trafo

Vdc (volt)

Idc (mA)

Bentuk Gelombang Output trafo Output dc

1 100 2 150 3 220 4 479 5 1k 6 1k2 7 1k5 8 2k2 9 3k3 10 4k7

B. Penyearah gelombang penuh dengan dioda bridge

1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut (gunakan trafo step down

220/12 volt)

Gambar 4. Penyearah gelombang penuh dengan dioda bridge

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : O3 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : DIODA SEBAGAI PENYEARAH

GELOMBANG PENUH

Page 12: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

12

2. Tutup saklar S1

3. Ukur tegangan keluaran pada trafo

4. Ukurlah tegangan keluaran pada RL

5. Ukurlah tegangan keluaran pada trafo menggunakan osiloskop

6. Ukurlah tegangan keluaran pada RL menggunakan osiloskop

7. Tuliskan hasil pengukuran pada table 2 berikut

Tabel 2

No Beban (Ω) Idc (mA)

Vdc (Volt)

Bentuk Gelombang In put Out put

1 100 2 150 3 220 4 479 5 1k 6 1k2 7 1k5 8 2k2 9 3k3 10 4k7

V. TUGAS

1. Jelaskan cara kerja penyearah gelombang penuh menggunakan trafo CT serta

bentuk gelombang input dan outputnya.

2. Jelaskan cara kerja penyearah gelombang penuh menggunakan dioda jembatan

(bridge) serta bentuk gelombang input dan outputnya.

VI. ANALISIS

1. Bagaimanakah tegangan output sebuah penyearah seperti di atas jika beban

diperbesar besar namun tegangan input penyearah tetap.

2. Berikan kesimpulan anda terhadap pratikum yang telah dilakukan

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : O3 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : DIODA SEBAGAI PENYEARAH

GELOMBANG PENUH

Page 13: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

13

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : O4 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : KARAKTERISTIK DIODA

ZENER

I. TUJUAN

1. Pengenalan piranti dioda zener

2. Mengetahui karakteristik dioda zener

II. TEORI SINGKAT

Dioda zener adalah dioda yang dirancang untuk bekerja dalam daerah tegangan zener

(tegangan rusak). Digunakan untuk menghasilkan tegangan keluaran yang stabil.

Simbol dan karakteristik dioda zener dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar 1. Symbol dioda zener

(a) (b)

Gambar 2. (a) Karakteristik I – V dioda zener. (b) variasi arus operasi dioda zener.

Dalam keadaan operasi, dioda zener dapat dilalui arus mulai dari 0,1 x IZ sampai

dengan IZ (batas maksimum arus yang diperkenankan). Daya maksimum yang

diperbolehkan PZ = IZ x VZ

Page 14: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

14

III. ALAT DAN BAHAN

1. Dioda zener

2. Power supply dc

3. Resistor

4. Multimeter

5. Projectboard

6. Kabel penghubung

IV. LANGKAH KERJA

1. Susunlah rangkaian seperti gambar beriku ini

1k

C7V5

0 – 20 Vdc

0

Vs Vd

Vr

IfRS

Gambar 1. Rangkaian pengujian karakteristik zener

2. Aturlah Vs sesuai dengan table 1 di bawah

3. Catat nilai Vr untuk setiap perubahan nilai Vs

4. Hitunglah berapa nilai Vd, Id, dan Pd

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : O4 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH/KODE ILMU BAHAN DAN PIRANTI

TOPIK : KARAKTERISTIK DIODA ZENER

Page 15: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

15

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : O4 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : KARAKTERISTIK DIODA

ZENER

Tabel 1

No Vs (V)

Vr (V)

Vd = Vs – Vr(V)

Id=Vr(mA)

Pd=Vd x Id (mW)

1 0 2 2 3 4 4 6 5 6,5 6 7 7 7,5 8 8 9 8,5 10 9 11 10 12 15 13 20

V. TUGAS

1. Apakah fungsi dari dioda zener?

2. Apakah fungsi RS pada gambar rangkaian pengujian karakteristik zener di atas?

VI. ANALISIS

1. Buatlah kurva karakteristik (Id vs Vd) dioda zener di atas

2. Berikan analisis anda tentang pratikum yang telah dilaksanakan

Page 16: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

16

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : O5 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : APLIKASI DIODA ZENER

I. TUJUAN

1. Mampu memahami bagaimana zener regulator bekerja

2. Mampu memahami sampai dimana daerah kerja dioda zener

II. TEORI SINGKAT

Kebanyakan tipe dioda adalah dioda penyearah. Digunakan dalam power supply

untuk mengubah tegangan ac menjadi tegangan dc. Dioda tidak hanya dapat

menyearahkan tegangan tetapi juga untuk menstabilkan tegangan out put tetap

konstan. Dioda penyerah tidak pernah dioperasikan pada daerah breakdown,

karena akan membuatnya rusak. Lain halnya dengan dioda zener, yang justru

sengaja khusus dikembangkan untuk digunakan pada daerah breakdown. Dioda

zener adalah jantungnya voltage regulator karena memegang peranan penting

dalam regulasi tegangan, sebuah rangkaian yang akan mempertahankan tegangan

output tetap konstan, walaupun terjadi perubahan arus yang besar dari listrik PLN

dan hambatan beban. Bagaimana kita mengetahui bahwa zener dioperasikan pada

daerah breakdownnya ? Caranya dengan menghitung tegangan thevenin pada dioda

(dengan melepas dioda zener tersebut). Bila tegangan thevenin lebih besar dari

tegangan zener, maka regulator bekerja. Pada saat posisi dioda zener parallel

terhadap hambatan beban, maka arus yang melewati hambatan pembatas arus

(current limiting resistor) akan sama dengan jumlah arus beban dan arus zener.

Perlu diingat bahwa besarnya arus dioda zener tidaklah bergantung pada besarnya

hambatan dalamnya (non ohmic).

Tegangan Thevenin (Thevenin voltage) :

Arus seri (series current): IS =

Page 17: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

17

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : O5 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : APLIKASI DIODA ZENER

Arus beban (load Current) : VL = VZ dan IL = (bila zener bekerja)

Arus zener (zener current) : IZ = IS ‐ IL

III. ALAT DAN BAHAN

1. Sumber DC 0 – 20 volt

2. Voltmeter

3. Amperemeter

4. Dioda Zener C7V5

5. Resistor 33 ohm, 100 Ohm

6. Potensiometer 220 Ohm

7. Kabel penghubung secukupnya

IV. LANGKAH KERJA

1. Susunlah rangkaian seperti gambar di bawah ini

A

A

V

220 R

100 R

33 RC7V5

0 20 Vdc variabel

0 V

Gambar 1. Rangkaian percobaan

Page 18: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

18

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : O5 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : APLIKASI DIODA ZENER

2. Atur potensiometer sehingga bernilai noluntuk memeperoleh nilai IL = 0.

3. Naikan secara perlahan nilai tegangan sumber sampai dioda mulai bekerja (Id = 1

mA)

4. Catat nilai tegangan sumber pada tebel 1 dan nilai IL = 0.

5. Atur nilai potensiometer pada posisi maksimum dan naikan tegangan sumber

sebesar 12 volt

6. Atur nilai potensiometer untuk membuat arus dioda menjadi 1 mA kemudian

cata nilai tegangan sumber dan arus beban.

7. Ulagi langkah di atas untuk nilai tegangan sumber 14, 16, 18, dan 20 volt,

kemudian cata hasilnya pada tebel 1.

8. Setelah selesai dengan langkah di atas dan masih dengan gambar rangkaian

percobaan yang sama, atur Id pada skala 100 mA

9. Atur nilai potensio menjadi nol dan set VS menjadi 20 Vdc

10. Naikan nilai potensiometer secara perlahan sehingga arus dioda menjadi 50 mA

11. Baca dan catat nilai arus beban pada table 2 dengan VS 20 volt

12. Turunkan nilai tegangan sumber dengan step 1 volt dan setiap perubahan

tegangan sumber atur potensiometer untuk mendapatkan nilai Id = 50

mAkemudian catat nilai IL pada table 2

13. Lanjutkan langkah di atas sampai nilai Id tidak lagi bisa mencapai 50 mA.

Page 19: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

19

V. TUGAS

1. Buatlah grafik antara IL dan VS untuk kedua table di atas (dalam satu grafik)

untuk melihat daerah kerja atau operasi yang diijinkan

2. Jika sebuah dioda zener memiliki kemampuan 7,5 volt 400mW, berapakah

kemampuan arus dioda tersebut?

VI. ANALISIS

Berikanlah kesimpulan yang dapat anda peroleh setelah melakukan pratikum di

atas.

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : O5 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : APLIKASI DIODA ZENER

Page 20: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

20

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 06 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : TRANSISTOR BIPOLAR

I. TUJUAN

1. Mengetahui cara menentukan kaki transistor

2. Menetukan nilai

II. BAHAN DAN ALAT

1. Transistor BC 107

2. Resistor

3. Potensiometer

4. Catu daya dc

5. Voltmeter

6. Amperemeter

7. Projectboard

8. Kabel penghubung

III. TEORI SINGKAT

Transistor adalah salah satu komponen elektronika aktif. Transistor dapat berfungsi

sebagai penguat arus maupun tegangan. Dibawah ini adalah simbol transistor NPN

dan PNP.

Gambar 1. Simbol transistor npn dan pnp

Page 21: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

21

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 06 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : TRANSISTOR BIPOLAR

Alpha DC (α dc)

Perbandingan arus kolektor dengan arus emitter hampir sama, α dc sebagai definisi dari

perbandingan kedua arus tersebut.

Beta DC

Arus kolektor telah dihubungkan dengan arus emiter dengan menggunakan .

Juga menghubungkan arus kolektor dengan arus basis dengan mendefnisikan dc

transistor

Hubungan antara dan

Hukum kirchoff menyatakan

IE = IC + IB

Dengan menggunakan aljabar , maka dapat di rubah menjadi

Transistor memiliki tiga buah kaki, yaitu base, kolektor dan emitter. Ketiga kaki

tersebut dapat ditentukan menggunakan Ohmmeter.

Page 22: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

22

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 06 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : TRANSISTOR BIPOLAR

IV. LANGKAH KERJA

A. MENENTUKAN KAKI TRANSISTOR

1. Menentukan kaki base transistor, atur ohm meter pada posisi x100

2. Lakukan pengukuran seperti gambar di bawah ini

+_

12

3

Gambar 2. Cara menentukan kaki basis transistor

3. Perhatikan pergerakan jarum jam. Apabila jarum bergerak ke kanan dengan

posisi probe yang satu tetap berada pada kaki 3 dan probe yang lainnya pada

kaki 1 dan kaki 2 berarti kaki 3 adalah base transistor. Jika probe positif yang

berada pada kaki 3 berarti transistor tersebut berjenis NPN. Sebaliknya jika

probe negative yang berada pada kaki 3, berarti transistor tersebut berjenis PNP

4. Menentukan kaki kolektor dan emitor lakukan pengukuran seperti gambar di

bawah ini

atau

Gambar 3. Cara menentukan kaki emitor dan kolektor

Page 23: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

23

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 06 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : TRANSISTOR BIPOLAR

5. Misalkan transistor tersebut berjenis NPN. Perhatikan penunjukan jarum, apabila

jarum bergerak ke kanan, maka kaki 1 (pada probe positif) adalah emitter dan

kaki 2 (pada probe negative) adalah kaki kolektor. Atau jika dipasang

kebalikannya (probe positif pada kaki 2 dan probe negative pada kaki 1) dan

jarum tidak bergerak, maka kaki 1 adalah emitter dan kaki 2 adalah kolektor.

B. MENENTUKAN NILAI α, β, DAN IE

1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

Fμ1,0

Gambar 4. Rangkaian percobaan

2. Aturlah potensiometer sehingga bernilai nol kemudian hidupkan kedua

power supply

3. Atur kembali nilai potensiometer sehingga nilai VBE sesuai dengan yang

diminta pada table 1

4. Baca dan catat nilai IB dab IC pada table 1

Page 24: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

24

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 06 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : TRANSISTOR BIPOLAR

Tabel 1

No VBE (V) IB IC IE Ic /IB IC/IE

1 0,1

2 0,2

3 0,3

4 0,4

5 0,5

6 0,6

V. TUGAS

1. Jelaskan cara‐cara mengenali kaki‐kaki transisitor selain menggunakan

multimeter

2. Jika suatu transistor adalah 250, berapa nilai arus emitter ?

VI. ANALISIS

1. Buatlah kurva IB vs IC untuk tabel 1 di atas

2. Berikanlah analisis dan kesimpulan yang dapat diperoleh dari percobaan yang

anda lakukan.

Page 25: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

25

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 07 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : KARAKTERISTIK

TRANSISTOR BIPOLAR

I. TUJUAN

Memahami karakteristik transistor bipolar

II. ALAT DAN BAHAN

1. Transistor BC 107

2. Power suplly dc

3. Amperemeter

4. voltmeter

5. Resistor, Potensiometer

6. Sumber arus

7. osiloskop

8. Projectboard dan Kabel penghubung secukupnya

III. TEORI SINGKAT

Karakteristik sebuah transistor biasanya diperoleh dengan pengukuran tegangan

dan arus pada rangkaian dengan konfigurasi common emitter (kaki emitter

tehubung dengan ground) seperti yang ditunjukan pada gambar berikut.

Gambar 1. Hubungan Common emitter transistor

Page 26: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

26

Hubungan matematis antara besarnya arus kolektor (IC), arus basis (IB), dan arus

emittrer (IE) adalah beta ( ) yang merupakan penguatan arus DC untuk common

emitter serta alpha ( ) yang merupakan penguatan arus untuk common basis,

dengan hubungan matematis sebagai berikut:

dan

Arus kolektor dipengaruhi oleh tegangan kolektor – emitor. Titik kerja (mode kerja)

transistor dibedakan atas tiga bagian, yaitu daerah aktif, saturasi, dan cut‐off.

Persyaratan kondisi ketiga model kerja ini dapat dilihat pada table berikut

Tabel 1. Persyaratan mode kerja transistor

Mode IC VCE VBE VCE Bias B‐C Bias B‐E

Aktif . IB VBE + BCB 0.7 V 0 reverse Forward

Saturasi Max 0V 0.7 V 0.7V<VCE<0 Forward forward

Cut ‐ off VBE + BCB 0 0 ‐ ‐

Pada kurva IC – VCE mode kerja transistor ini ditunjukan pada gambar berikut

Gambar 2. Area mode kerja transistor

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 07 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : KARAKTERISTIK

TRANSISTOR BIPOLAR

Page 27: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

27

IV. LANGKAH KERJA

A. Karakteristik Input transistor IB ­ VBE

1. Susunlah rangkaian seperti gambar di bawah ini

Gambar 3. Pengujian karakteristik input transistor

2. Atur potensio RB2 ke posisi minimum (cek posisi nilai minimum RB2 dengan

multimeter)

3. Berikan VCC = 10 volt. Kemudian atur posisi potensiometer RB2 untuk mengubah

tegangan VBE sesuai dengan table 1

4. Cata nilai IB dan IC pada setiap nilai tegangan sesuai langkah 3 di atas

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 07 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : KARAKTERISTIK

TRANSISTOR BIPOLAR

Page 28: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

28

Table 1

VBE (V) IB IC0 0,2 0,4 0,5 0,54 0,58 0,62 0,66 0,70 0,72

B. Karakteristik out put transistor IC ­ VCE

1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut ini

Gambar 4. Pengujian karakteristik out put transistor

2. Atur tegangan VCE = 0,5 volt

3. Atur potensiometer sehingga nilai IB sesuai dengan yang tertera pada table 2

4. Catat nilai IC yang terukur pada table 2

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 07 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : KARAKTERISTIK

TRANSISTOR BIPOLAR

Page 29: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

29

Table 2.

No VCE IB (μA) IC (μA)1

0,5

10

2 20

3 30

4 40

5 50

V. TUGAS

1. Buatlah kurva IB – VBE untuk table 1

2. Buatlah kurva IC – VCE untuk table 2

VI. ANALISIS

Berikan analisis yang dapat anda peroleh dari pratikum yang telah anda laksanakan

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 07 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH/KODE ILMU BAHAN DAN PIRANTI

TOPIK : KARAKTERISTIK TRANSISTOR BIPOLAR

Page 30: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

30

I. TUJUAN

Memahami serta mampu membuat rangkaian sederhana dari penguatan transistor

II. TEORI SINGKAT

Transistor merupakan komponen dasar untuk sistem penguat. Agar bisa bekerja

sebagai penguat transistor harus berada pada kondisi aktif, yakni dengan

memberikan bias pada transistor, dapat dilakukan dengan memberikan arus yang

konstan pada basis atau kolektor. Jika pada kondisi aktif transistor diberi sinyal

masukan maka akan menghasilkan sinyal keluaran yang lebih besar dari sinyal

input. Perbandingan antara sinyal out put dengan sinyal input inilah yang

dinamakan dengan faktor penguatan, yang sering diberi notasi A atau C

Pada prakteknya, penguatan transistor dapat dibagi atas tiga bagian, yakni: common

emitter, common collector, dan common base. Namun pada percobaan kali ini hanya

akan dilakukan salah satu dari ketiga penguatan di atas, yaitu Common emitter.

Sesuai namanya common emitter, maka salah satu elektroda transistor, yaitu kaki

emitter dipakai secara common (bersama) baik oleh bagian input maupun bagian

out put. Biasanya pemakaian bersama ini dalam bentuk penyambungan kaki

tersebut pada pentanahan (ground). Masing‐masing rangkaian penguat memiliki

sifat yang berbeda‐beda, dimana pada common emitter, phase out put akan terbalik

1800 dari phase inputnya dan amplitude output akan lebih besar dari amplitude

inputnya.

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 08 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : TRANSISTOR SEBAGAI

PENGUAT

Page 31: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

31

III. ALAT DAN BAHAN

1. Transistor BC 107

2. Resistor; 1k8 Ω, 470 Ω, 47k Ω, 10k Ω

3. Capasitor ; 10μf, dan 470μf

4. Function generator

5. DC power supply

6. Osiloskop

7. Multimeter

8. Breadboard dan kabel penghubung

IV. LANGKAH KERJA

1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut ini.

fμ10

fμ10

fμ470

Gambar 1. Common emitter

A. PENGUATAN TEGANGAN

1. Atur VCC sebesar 10 Vdc

2. Atur amplitudo function generator sebagai input sinyal ac sebesar 10 mV

(rms) dengan frekuensi 1kHz

3. Ukurlah harga tegangan input dan out put

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 08 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : TRANSISTOR SEBAGAI

PENGUAT

Page 32: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

32

4. Gunakan osiloskop untuk melihat bentuk tegangan input dan out put

5. Lepaskan kapasitor yang berada pada kaki emitor (470μf) kemudian

kemudian ulangi langkah percobaan di atas.

B. RESPON FREKUENSI

1. Pasang kembali kapasitor yang sudah dilepas sesuai dengan gambar

2. Atur power supply dc sebesar 10 V

3. Atur amplitudo function generator sebagai input sinyal ac sebesar 10 mV

(rms) dengan frekuensi 10 sampai 1MHz (sesuai table 1)

4. Ukur nilai tegangan out put dan catat pada table 1

5. Lepaskan kapasitor yang berada pada kaki emitor (470μf) kemudian

kemudian ulangi langkah percobaan 3 dan 4 di atas.

Tabel 1.

Frekuensi CE = 470μf Setelah dilepas CE = 470μf V out AV V out AV

10Hz 25Hz 50Hz 100Hz 250Hz 500Hz 1kHz 2,5kHz 5kHz 10kHz 25kHz 50kHz 100kHz 250kHz 500kHz 1MHz

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 08 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : TRANSISTOR SEBAGAI

PENGUAT

Page 33: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

33

V. TUGAS

1. Hitunglah nilai faktor penguatan pada langkah A (penguatan tegangan)

2. Hitunglah nilai faktor penguatan pada langkah B (table 1)

VI. ANALISIS

Berikan analisis serta kesimpulan anda yang dapat diperoleh setelah melakukan

pratikum ini.

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 08 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : TRANSISTOR SEBAGAI

PENGUAT

Page 34: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

34

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 09 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : SILICON CONTROL

RECTIFIER (SCR) I. TUJUAN

Mengetahui dan memahami arus trigger (IGT), tegangan saturasi (VAK(sat), dan arus

hold (IH)

II. TEORI SINGKAT

SCR adalah salah satu piranti semikonduktor yang memiliki kemampuan

penyaklaran yang cepat. Secara umum nama piranti ini dikenal dengan sebutan

Thyristor

Gambar 1. Silicon Control Rectifier (SCR)

SCR berfungsi sebagai saklar control yang terdiri dari empat gandengan bahan semi

konduktor. Secara sederhana dapa dianalogikan seperti gambar berikut

Gambar 2. Gandengan SCR

Page 35: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

35

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 09 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : SILICON CONTROL

RECTIFIER (SCR) Ujung P pada gambar di atas berfungsi sebagai Anoda dan ujung N berfungsi sebagai

Katoda, sedangkan gandengan P yang lain berfungsi sebagai Gate SCR dan akan

mengalirkan arus apabila gate di beri trigger/signal dengan sudut penyalaan

tertentu.

III. ALAT DAN BAHAN

1. Power supply unit; 0 – 20 volt dc variable dc regulator dan + 15 dc regulator, 12

volt rms ac supply unit 50 Hz

2. SCR

3. Resistor

4. Lampu 12 volt

IV. LANGKAH KERJA

A. Pengukuran arus trigger (IGT) dan tegangan saturasi (VAK(sat))

1. Susunlah rangkaian sperti gambar di bawah ini

Gambar 3. Rangkaian untuk pengukuran arus trigger

2. Atur sumber dc sebesar 12 volt.

Page 36: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

36

3. Atur potensio sehingga bernilai nol kemudian hidupkan sumber

4. Putar potensiometer secara perlahan, amati pengukuran arus gate sampai

lampu hidup

5. Catat nilai arus gate pada saat lampu hidup pada table 1

6. Matikan power suplly dan atur potensio ke posisi nol

7. Hidupkan kembali trigger SCR dan ukur tegangan antara anoda dan katoda

SCR. Hasil pengukuran dinamakan dengan tegangan saturasi VAK(Sat), kemudian catat nilai ini kedalam table 1

B. PENGUKURAN ARUS HOLD (IH)

1. Susunlah rangkaian seperti gambar di bawah ini

Gambar 4. Pengukuran arus hold

2. On kan trigger SCR

3. Baca nilai arus pada saat tegangan sumber 12 volt.

4. Matikan sumber gate SCR

5. Turunkan secara perlahan tegangan sumber sampai arus SCR tiba‐tiba

menjadi nol

6. Catat nilai arus pada saat proses ini terjadi (langkah 6) pada table 1

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 09 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : SILICON CONTROL

RECTIFIER (SCR)

Page 37: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

37

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 09 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : SILICON CONTROL

RECTIFIER (SCR)

Tabel 1

N0 Keterangan Nilai

1 Arus trigger (ITG) ……………… mA

2 Tegangan sturasi (VAK (sat)) …………….... V

3 Arus hold (IH) ……………… mA

C. PENGUKURAN IGT, VAK(sat), DAN IH DENGAN SUMBER AC

1. Susunlah rangkaian seperti gambar di bawah ini

Gambar 5. Rangkaian percobaan dengan sumber AC

2. Ulangi semua prosedur di atas (prosedur A dab B) untuk mendapatkan nilai

IGT, VAK(sat), dan IH dengan sumber AC kemudian catat hasilnya pada table 2

Page 38: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

38

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 09 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : SILICON CONTROL

RECTIFIER (SCR)

V. TUGAS

Perhatikan gambar di bawah ini !

Gambar 6. Rangkaian sederhana SCR

SCR pada gambar 4 di atas memiliki kemampuan arus maksimum 10 A dengan

VAK(SAT) 1,5 Volt, tentukanlah:

1. Disipasi daya pada SCR pada saat arus anoda maksimum

2. Nilai R

3. Disipasi daya pada R

VI. ANALISIS

1. Berapakah besarnya arus gate sehingga SCR bisa ON dan bagaimana dengan arus

anoda sehingga SCR bisa OFF

2. Berikanlah analisis dan kesimpulan yang dapat anda peroleh setelah melakukan

pratikum ini

Page 39: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

39

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 10 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH/KODE ILMU BAHAN DAN PIRANTI

TOPIK : PENYALAAN SILICON CONTROL RECTIFIER (SCR)

I. TUJUAN

1. Mampu mengoperasikan rangkaian SCR pada sumber dc dan sumber ac

2. Mampu menganalisa arus dan tegangan yang terdapat pada bagian‐bagian

rangkaian penyalaan SCR

II. ALAT DAN BAHAN

1. Power supply dc

2. Osiloskop

3. Multimeter

4. Dioda

5. Resistor

6. SCR

7. Trafo step down

8. Potensiometer

9. Saklar

10. Lampu (beban)

III. TEORI SINGKAT

Dalam pengoperasian SCR yang perlu diingat adalah SCR akan konduksi jika pada

gate nya diberikan trigger dengan sudut penyalaan sebesar , dan anoda mendapat

tegangan forward biase, makaSCR akan konduksi. Begitu pula sebaliknya SCR akan

off atau tidak mengalami konduksi jika anoda mendapat tegangan reverse biase.

Waktu yang digunakan untuk menunda mulai konduksi dikenal dengan nama delay

atau firing angle . Rangkaian penyalaan SCR dikenal ada dua macam, yaitu

penyalaan dengan sumber dc dan penyalaan dengan sumber ac.

Page 40: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

40

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 10 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : PENYALAAN SILICON

CONTROL RECTIFIER (SCR)

Gambar 1. Sinyal kontrol gate SCR

Gambar 2. Trigger dengan sumber DC

Vac

S

Beban

A

KG

Beban

R

D

Gambar 3. Trigger dengan sumber ac

Page 41: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

41

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 10 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : PENYALAAN SILICON

CONTROL RECTIFIER (SCR)

Vac

S

Beban

A

KG

Beban

R

D

Gambar 4. Trigger dengan sumber ac dan R variable

Gambar 5. Trigger dengan resistor dan kapasitor

IV. LANGKAH KERJA

A. SCR dengan sumber DC

1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

Gambar 6. Trigger DC

Page 42: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

42

2. Atur tegangan sumber 6 volt.

3. Hubungkan osiloskop ke rangkaian sesuai dengan gambar di atas

4. Amati lampu sebelum SCR di trigger

5. Lakukan pentriggeran SCR dengan cara menutup saklar (posisi on) dan amati

lampunya

6. Merubah SCR dari kondisi bekerja ke kondisi off bisa dilakukan dengan

beberapa cara

a. Menurunkan tegangan sumber secara perlahan sampai melewati tegangan

Breakover (VBR).

b. Memutuskan sesaat teganga dioda

c. Memberikan tegangan balik pada dioda

Berdasarkan langkah kerja 6.a, amati dan catat perubahan tegangan

sumber (VS), drop tegangan pada beban serta arus beban

B. SCR dengan sumber ac (sebaai pengendali)

1. Susunlah rangkaian seperti gambar di bawah ini

fμ7,4

Gambar 7. Trigger ac (SCR sebagai pengendali)

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 10 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : PENYALAAN SILICON

CONTROL RECTIFIER (SCR)

Page 43: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

43

2. Hubungkan CRO dengan rangkaian percobaan

3. Amati gambar yang ada di layar CRO, tegangan sumber, tegangan beban (out

put) dan tegangan gate

4. Atur sudut penyalaan trigger pada 00 dengan mengatur R potensiometer

5. Kemudian atur sudut penyalaan untuk = 300, 450, 600, 900, 1350 dan 1800.

6. Ukur tegangan dan arus sesuai dengan table 1

Tabel 1.

Beban (Ohm)

(sudut penyalaan)

Tegangan (volt Arus Bentuk gelombang sumber Beban (mA) sumber Gate beban

1000

00 300 450 600 900 1350 1800

V. TUGAS

Gambarkan karakteristiknya berdasarkan data yang diperoleh dari percobaan

pertama (trigger dengan sumber DC)

VI. ANALISIS

Berikan analisis dan kesimpulan yang dapat anda ambil dari pratikum yang telah

dilaksanakan

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 10 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : PENYALAAN SILICON

CONTROL RECTIFIER (SCR)

Page 44: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

44

I. TUJUAN

1. Pengenalan piranti TRIAC

2. Pemahaman terhadap sifat TRIAC (mode trigger)

II. TEORI SINGKAT

TRIAC, sama halnya dengan SCR juga termasuk kedalam tipe Thyristor yang juga

terdiri dari empat gandengan bahansemi konduktor.

Gambar 1. TRIAC dan symbol

Perilaku dari sebuah TRIAC sama dengan SCR tetapi TRIAC dapat di trigger untuk

konduksi melalui arus gate untuk salah satu polaritas tegangan antara terminal T1

dan T2. Mode operasi dari sebuah TRIAC dapat dilihat pada gambar 2. Kuadran I

adalah sebagai referensi, pada umunya TRIAC di trigger dengan arus gate positif

(mode I+) tetapi juga dapat di trigger dengan arus gate negatif (mode I‐). Begitu juga

halnya pada kuadran ke III, arus gate adalah negatif (mode III ‐) tetapi juga bisa

ditrigger dengan arus gate yang positif (mode III+).

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 11 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : TRIAC

Page 45: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

45

Gambar 2. Mode trigger TRIAC

III. ALAT DAN BAHAN

1. Power supply dc

2. TRIAC

3. potensiometer

4. Resistor

5. Lampu 12 volt

6. Voltmeter

7. Amperemeter

IV. LANGKAH KERJA

1. Susunlah rangkaian seperti gambar di bawah ini

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 11 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : TRIAC

Page 46: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

46

Gambar 3. Rangkaian percobaan

2. Aturlah potensiometer sehingga bernilai nol, kemudian hidupkan power supply

3. Naikkan arus gate dengan perlahan sampai lampu hidup.

4. Cata nilai arus pada table (IGT mode I+)

5. Matikan sumber, kemudian ganti sumber tegangan nomor 1 dengan – 15 volt

6. Ulangi langkah pengukuran di atas kemudian cata hasilnya pada table (IGT mode I

‐), balikkan prob alat ukur jika perlu

7. Matikan sumber, kemudian hubungkan sumber tegangan nomor 2 dengan – 15

volt pada lampu

8. Ulangi pengukuran seperti di atas kemudian cata hasilnya pada table (IGT mode

III ‐)

9. Kemudian ganti sumber tegangan nomor 2 dengan + 15 volt

10. Ulangi pengukuran seperti di atas dan cata hasilnya pada table (IGT mode III +)

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 11 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : TRIAC

Page 47: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

47

Tabel 1

MODE I ‐ I + III ‐ III ‐

IGT (mA)

V. TUGAS

Jelaskan tentang mode pentriggeran dari sebuah TRIAC hingga bisa terjadi konduksi

VI. ANALISIS

Berikan analisis dan kesimpulan yang dapat di ambil dari pratikum yang telah

dilaksanakan

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 11 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : TRIAC

Page 48: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

48

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 12 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : PENSAKLARAN DENGAN

TRIAC (TRIAC SWITCH)

I. TUJUAN

Mampu merangkai dan mengoperasikan serta memahami rangkaian sederhana

pensaklaran dengan TRIAC pada mode operasi triggernya

II. TEORI SINGKAT

TRIAC juga merupakan suatu piranti yang termasuk kedalam tipe thyristor yang

dapat digunkan untuk pensaklaran arus ac. TRIAC dirancang untuk menghantarkan

pada kedua tengahan dari bentuk gelombang out putnya. Oleh karena itu out put

dari TRIAC adalah arus bolak balik dan bukan arus searah. TRIAC beroperasi

sebagai 2 buah SCR dalam satu bungkus yang terhubung paralel dengan tiga

terminal: Anoda, katoda, dan Gate. Terminal anoda dan katoda dirancang

sedemikian rupa karena aliran arus adalah dua arah. Aliran akan berintegrasi

dengan gerbang maka katoda digunakan sebgai pengukuran terminal referen. Arus

dapat mengalir antara anoda dan katoda, juga antara gerbang dan katoda. TRIAC

harus di trigger agar konduksi pada salah satu arah dengan arus gerbang bergerak

masuk atau keluar dari gerbang (jika arah aliran arus utama ditentukan). TRIAC

pada dasarnya mempunyai karakteristik pengoperasian internal yang sama dengan

SCR. TRIAC mempunyai empat kemungkinan metode pentriggeran, sehubungan

dengan katoda di atas, yaitu

1. Anoda positif, gerbang positif

2. Anoda positif, gerbang negative

3. Anoda negative, gerbang positif

4. Anoda positif, gerbang positif.

Page 49: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

49

III. ALAT DAN BAHAN

1. TRIAC

2. Dioda IN 4007

3. Lampu 12 v

4. Power supply ac

5. Power supply dc

6. Resistor

7. Pushbutton/saklar

IV. LANGKAH KERJA

A. TRIAC switch I

1. Susunlah gambar seperti rangkaian berikut

A12 V rms ac

IN 4007

T1

T2

G

12 Vlamp

BC

100 R

220 R

Gambar 1. Rangkaian sederhana pensaklaran TRIAC

2. Apa yang akan terjadi terhadap lampu jika titik A tidak tersambung ke titik B

maupun C ? Mengapa hal tersebut bisa terjadi ?

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 12 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : PENSAKLARAN DENGAN

TRIAC (TRIAC SWITCH)

Page 50: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

50

3. Jika titik A dihubungkan dengan titik B, apa yang terjadi terhadap lampu?

Mengapa hal tersebut bisa terjadi ? Jelaskan!

4. Jika titik A dihubungkan ke titik C, apa yang terjadi terhadap lampu?

Mengapa hal tersebut bisa terjadi? Jelaskan !

B. TRIAC switch II

1. Susunlah rangkaian seperti gambar di bawah ini

Gambar 2. Rangkaian sederhana pensaklaran dengan TRIAC

2. Pasang R dengan nilai 220 Ω kemudian ukur arus gate (IGT) dan gunakan

osiloskop untuk melihat bentuk gelombang yang mengoperasikan beban.

3. Pasang R dengan nilai 100 Ω kemudian ukur arus gate (IGT) dan gunakan

osiloskop untuk melihat bentuk gelombang yang mengoperasikan beban.

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 12 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : PENSAKLARAN DENGAN

TRIAC (TRIAC SWITCH)

Page 51: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

51

V. TUGAS

Pedomani gambar 2.

1. Jika arus gate 15 mA dan tegangan dari Gate ke T1 sebesar 1 V, hitung nilai R yang

dibutuhkan untuk mengoperasikan rangkaian.

2. Jika arus gate 30 mA dan tegangan dari Gate ke T1 sebesar 1 V, hitung nilai R yang

dibutuhkan untuk mengoperasikan rangkaian.

VI. ANALISIS

Berikan analisis serta kesimpulan yang dapat anda peroleh setelah melakukan

pratikum ini

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 12 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : PENSAKLARAN DENGAN

TRIAC (TRIAC SWITCH)

Page 52: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

52

I. TUJUAN

1. Pengenalan piranti DIAC

2. Pengukuran karakteristik DIAC

II. TEORI SINGKAT

DIAC adalah da buah dioda yang disusun secara berlawanan. DIAC merupakan

singkatan dari dioda alternating current. Jadi DIAC adalah dioda yang mengalirkan

arus bolak balik yang artinya bergantian forward (maju) dan reverse (mundur) biase

bila diberi tegangan pada elektrodanya. Susunan DIAC hamper sama dengan

transistor namun elektrodanya Cuma dua dan mempunyai dua junction.

Gambar 1. (a). symbol DIAC

(b). susunan DIAC

(c). Rangkaian DIAC

(d). Rangkaian pengganti DIAC

Apabila titik A adalah titik muatan positif, maka junction ke‐1 pada fordward biase,

sedangkan junction ke‐2 pada keadaan reverse bias. Pada saat titik A tegangan

positif terhadap toitik B, maka setelah pada tegangan tertentu dapat menembus

tegangan breakdown sehingga mengalir arus pada DIAC. Demikian juga apabila pada

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 13 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : DIAC

Page 53: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

53

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 13 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : DIAC

titik B tegangannya lebih positif terhadap titik A sampai menembus junction ke‐1,

maka arus mengalir melalui DIAC. Cara kerja DIAC lebih jelasnya dapat dilihat pada

gambar 1.d di atas, yaitu apabila titik A pada keadaan fordward biase, maka sakelar

S1 pada on, sedangkan sakelar S2 pada off. Sebaliknya, jika titik B pada keadaan

forward biase, maka sakelar S2 pada on dan ssakelar S1 pada off (terbuka.

Gambar 2. Kurva karakteristik V‐I DIAC

Dengan demikian jelaslah prinsip kerja DIAC tak ubahnya dengan arus bolak‐balik

yaitu bergantian forward dan reverse apabila diberi tegangan arus bolak‐balik.

III. ALAT DAN BAHAN

1. Variable DC power Supply

2. Potensiometer 100K

3. Ampermeter

4. Voltmeter

5. DIAC

6. Papan rangkaian dan kabel penghubung secukupnya

Page 54: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

54

IV. LANGKAH KERJA

1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut.

Gambar 3. Rangkaian percobaan karakteristik DIAC

2. Hidupkan power supply, kemudian naikan tegangan secara bertahap (sesuai

dengan table 1)

3. Catat nilai arus dan tegangan pada table 1 untuk setiap perubahan nilai tegangan

sumber

4. Atur potensiometer sampai DIAC mendapatkan tegangan untuk konduksi

Tabel 1.

No Tegangan sumber (Volt)

Arus (Ampere)

Tegangan (Volt)

1 0 2 5 3 10 4 15 5 20 6 25 7 30 8 35 9 40 10 45 11 50

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 13 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : DIAC

Page 55: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

55

V. TUGAS

Buatlah kurva karakteristik dari DIAC berdasarkan hasil percobaan yang telah

dilakukan

VI. ANALISIS

Berikan analisis serta kesimpulan dari pratikum yang telah dilakukan.

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 13 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : DIAC

Page 56: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

56

I. TUJUAN

Mampu merangkai dan mengoperasikan serta memahami rangkaian sederhana dari

aplikasi DIAC

II. TEORI SINGKAT

Pada umunya, DIAC banyak digunakan sebagai trigger SCR dan juga untuk mengatur

daya. Sebagai trigger pada SCR maupun TRIAC, fungsinya seolah olah sebagai saklar

elektronik, demikian juga dengan pengatur daya.

(a) (b)

Gambar 1. Pemakaian DIAC (a) Rangkaian trigger SCR (b) Rangkaian pengatur daya

III. ALAT DAN BAHAN

1. Fuse 0,5 A

2. Lampu 100 watt (load)

3. DIAC

4. TRIAC

5. Resistor

6. Variabel resistor

7. Capasitor

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 14 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI TOPIK : APLIKASI DIAC

Page 57: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

57

8. Sumber AC 220 Volt

9. Papan rangkaian

10. Kabel penghubung secukupnya

IV. LANGKAH KERJA

1. Susunlah rangkaian seperti gambar di bawah ini (harap dikerjakan dengan hati‐

hati karena memakai tegangan AC 220 volt)

fμ100

Gambar 2. Rangkaian percobaan

2. Atur potensiometer sampai cahaya lampu mualai terlihat.

3. Catat nilai tegangan dan arus beban saat lampu mulai menyala.

4. Atur secara bertahap potensiometer sehingga lampu menyala dengan sempurna.

5. Catat nilai tegangan dan arus beban untuk setiap perubahan nilai potensiometer.

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 14 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI

TOPIK : APLIKASI DIAC

Page 58: ILMU BAHAN DAN PIRANTI 2003 -  · PDF fileAtur power supply pada nilai 20 V 4 ... A.Penyearah gelombang penuh dengan center tap (CT) 1. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut

58

Tabel 1.

No Posisi Potensiometer(Ω)

Arus (Ampere)

Tegangan (Volt)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

V. TUGAS

Jelaskan prinsip kerja dari rangkaian di atas (gambar 2)

VI. ANALISIS

Berikanlah analisis dan kesimpulan anda terhadap pratikum yang telah

dilaksanakan.

LAB‐SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

FAKULTAS TEKNIK UNP JOBSHEET/LABSHEET JURUSAN TEKNIK ELEKTRO NOMOR : 14 PROGRAM STUDI ELEKTRO INDUSTRI WAKTU : MATA KULIAH ILMU BAHAN DAN PIRANTI

TOPIK : APLIKASI DIAC