isi modul dasar elektro ady

51
Dasar Elektronika BAB I PENDAHULUAN 1. Latar Belakang Kapasitor banyak penerapannya pada rangkaian listrik. Kapasitor digunakan untuk menyetel sirkuit radio dan untuk memuluskan jalan arus terrektifikasi yang berasal dari sumber tenaga listrik. Kapasitor dipakai untuk mencegah adanya bunga api pada waktu sebuah rangkaian yang mengandung induktansi tiba-tiba dibuka. Efisiensi tranmisi daya arus bolak-balik sering dapat dinaikan dengan menggunakan kapasitor besar. Kapasitansi C sebuah kapasitor didefinisikan sebagai perbandingan besar muatan Q pada salah satu konduktornya terhadap besar beda potensial Vab anatara kedua konduktor tersebut : C = Q / Vab Maka berdasarkan definisi ini, satuan kapasitansi ialah satu coulomb per volt atau ( 1 C V-1 ). Kapasitansi sebesar 1 coulomb per volt disebut 1 farad. 1 LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Upload: ady-purnomo

Post on 25-Jun-2015

980 views

Category:

Education


2 download

DESCRIPTION

Isi modul dasar elektro ady

TRANSCRIPT

Page 1: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

BAB IPENDAHULUAN

1. Latar Belakang

Kapasitor banyak penerapannya pada rangkaian listrik. Kapasitor digunakan untuk menyetel sirkuit radio dan untuk memuluskan jalan arus terrektifikasi yang berasal dari sumber tenaga listrik. Kapasitor dipakai untuk mencegah adanya bunga api pada waktu sebuah rangkaian yang mengandung induktansi tiba-tiba dibuka. Efisiensi tranmisi daya arus bolak-balik sering dapat dinaikan dengan menggunakan kapasitor besar.

Kapasitansi C sebuah kapasitor didefinisikan sebagai perbandingan besar muatan Q pada salah satu konduktornya terhadap besar beda potensial Vab anatara kedua konduktor tersebut :

C = Q / Vab

Maka berdasarkan definisi ini, satuan kapasitansi ialah satu coulomb per volt atau ( 1 C V-1 ). Kapasitansi sebesar 1 coulomb per volt disebut 1 farad.

1LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Page 2: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

BAB II.PEMBAHASAN

Materi yang akan di bahas pada bab ini adalah sebagai berikut :

I.Karakteristik Dioda

II.Karakteristik Dioda, Zener, dan Photodioda

III.Rangkaian Penyearah (Rectifier)

IV.Karakteristik Transistor

2LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Page 3: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BORNEO TARAKAN

LEMBAR ASISTENSI

I. Karakteristik Dioda

NAMA : ADY PURNOMO

NPM : 11301020003

KELOMPOK : 3 ( TIGA )

TANGGAL PELAKSANAAN PRAKTIKUM :

INSTRUKTUR PRAKTIKUM :

PEMBIMBING LAPORAN :

ACC LAPORAN :

3LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

TANDA TANGAN

Page 4: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

PERCOBAAN 1

KARAKTERISTIK DIODA

1.1 Tujuan

1. Mempelajari karakteristik dioda

2. Dapat menggambarkan kurva I – V dioda PN-Junction

1.2 Teori

Dioda semikonduktor adalah komponen elektronika yang terdiri dari pertemuan

semikonduktor jenis P dan jenis N (PN junction). Elektroda yang dihubungkan

dengan jenis P disebut Anoda, sedangkan yang dihubungkan dengan jenis N disebut

Katoda.

Dioda akan mengalirkan arus maju (konduksi) jika diberi bias maju (forward)

yaitu anoda mendapat tegangan positif dan katoda mendapat tegangan negatif.

Sebaliknya jika diberi bias mundur (reverse) maka dioda mempunyai resistansi tinggi.

Kenyataannya dioda akan konduksi jika diberi tegangan maju yang cukup (0.6 V-0,7

V untuk dioda silikon dan 0,2-0.3 V untuk dioda germanium). Setelah mencapai

tegangan ini (knee voltage) setiap kenaikan tegangan akan diikuti dengan kenaikan

arus, artinya pada saat konduksi mempunyai resistansi tertentu.

Pada saat dioda diberi bias mundur akan terjadi arus mundur yang kecil, dengan

adanya arus mundur ini berarti dioda mempunyai resistansi mundur. Arus mundur ini

sangat terpengaruh oleh perubahan suhu, setiap kenaikan suhu akan diikuti oleh

kenaikan arus bocor sehingga nilai resitansi mundur akan mengalami penurunan.

Karakteristik suatu dioda merupakan hubungan antara tegangan (pada anoda dan

katoda) dan arus yang mengalir pada persambungan PN ini. Pada saat dibebani dioda

akan mengalirkan arus seperti pada karakteristiknya. Hubungan ini akan tergantung

pada besarnya beban dan juga besarnya tegangan yang muncul pada kaki-kaki dioda.

1.3 Alat dan komponen yang digunakan

1. Trainer KL 21001

2. Modul KL 25001 blok a

4LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Page 5: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

3. Multimeter digital

4. Osiloskop

5. Kabel penghubung

1.4 Prosedur Percobaan

1.4.1 Percobaan A (Kurva V-I dioda 1N4148/CR1 Metode Volt-Amper)

1. Lengkapi rangkaian pada modul KL 25001 blok a dengan kabel penghubung

seperti pada gambar di bawah ini dengan menggunakan dioda 1N4148.

2. Beri tegangan sumber sebesar 12 V DC pada terminal V+.

3. Putar variabel resistor (VR2) untuk mendapatkan tegangan pada dioda sebesar

0.1 V. Catat arus pada tabel 1.

4. Atur tegangan dioda pada langkah 3 untuk mendapatkan tegangan seperti

yang tertera pada tabel 1.

5. Susun rangkaian seperti pada gambar di bawah ini dengan menggunakan

dioda 1N60.

6. Putar variabel resistor (VR2) untuk mendapatkan tegangan pada dioda sebesar

1 V. Catat arus pada tabel 2.

7. Atur tegangan dioda pada langkah 6 untuk mendapatkan tegangan seperti

yang tertera pada tabel 2.

5LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Page 6: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

1.4.2 Percobaan B (Kurva V-I dioda 1N60/CR2 Metode Volt-Amper)

1. Lakukan langkah kerja seperti pada percobaan A, dengan menggunakan dioda

1N60.

2. Catat semua hasil pengukuran pada tabel 3 dan tabel 4.

1.4.3 Percobaan C (Kurva V-I dioda 1N4148/CR1 Metode Osiloskop)

1. Lengkapi rangkaian pada KL 25001 blok a seperti pada gambar di bawah ini.

Dan hubungkan potensiometer (VR2) pada rangkaian.

2. Beri tegangan sumber sebesar 20 Vpp gelombang sinus dengan frekuensi 1

KHz pada rangkaian.

3. Pada osiloskop hubungkan CH2 (Y) ke TP1, GND ke TP2 dan CH1 (X) ke

TP3. CH1 (X) digunakan untuk mengukur dan menampilkan tegangan dioda

dan CH2 (Y) digunakan untuk mengukur dan menampilkan arus dioda.

4. Pilih mode X-Y dan DC input coupling pada osiloskop. Amati dan catat

tampilan gambar osiloskop pada data hasil percobaan.

5. Putar potensiometer (VR2) sebesar 10 KΩ. Amati dan catat perubahan

gambar pada osiloskop.

1.4.4 Percobaan D (Kurva V-I dioda 1N60/CR1 Metode Osiloskop)

1. Lakukan langkah kerja seperti pada percobaan C, dengan menggunakan dioda

1N60 (CR2).

2. Gambarlah hasil pengukuran dari osiloskop pada data hasil percobaan.

6LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Page 7: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

1.5 Data Hasil Percobaan

Tabel 1.

VF V 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

IFmA -0,02 -0,02 -0,01 0,07 0,16 1,06 5,58

Tabel 2.

VR V 1 2 3 4 5

IRmA -0,01 -0,01 -0,01 -0,01 -0,01

Tabel 3.

VF V 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

IFmA

0,08 0,23 0,72 1,5 2,44 3,68 5,42

Tabel 4.

VR V 1 2 3 4 5

IRmA

-0,01 -0,01 -0,01 -0,01 -0,01

Buatlah kurva I – V karakteristik dioda dari data hasil percobaan tabel 1, 2, 3 dan 4.

7LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Page 8: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

8LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Page 9: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

Gambar Tabel 1

Gambar Tabel 2

Gambar Tabel 3

9LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Page 10: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

Gambar Tabel 4

1.6 Analisa Data

Pada percabaan A, diode yang digunakan adalah 1N4148/CR1 bias maju,

sehingga didapatkan diode tersebut adalah diode silicon, karena pada table 1 terbukti

didapatkan diode tersebut 0,7 V dan arus naik dengan pesat senilai 5,58 mA. Lalu

saat disusun bias mundur (terbaik), diode tersebut tidak bekerja atau arus tidak

mengalir (-0,01mA) pada table 2.

Pada percobaan B, diode yang digunakan yaitu 1N60/CR2, bias maju,

sehingga didapatkan diode tersebut adalah diode germanium, karena pada table 3

terbukti tegangan ambang pada tegangan 0,3 V dan arus naik pesat senilai 0,72 mA.

Lalu saat disusun bias mundur (terbalik), diode tersebut tidak bekerja atau arus tidak

mengalir (-0,01mA) pada table 4

Pada percobaan C dan D, diode 1N414N8 dan 1N60 digunakan dengan

metode. Saat potensio diputar kearah min arah arus searah dengan arah vertical

sedangan tegangan searah dengan arah horizontal. Saat diputar kearah max, arah arus

searah dengan arah horizontal dan tegangan searah dengan arah vertical.

1.7 Kesimpulan

- Dioda 1N4148 adalah diode silicon

- Dioda 1N60 adalah diode germanium

- Jika diode silicon diberi tegangan maju, tegangan ambang antara 0,6 - 0,7 V

- Jika diode silicon diberi tegangan mundur, diode tidak bekerja (arus tidak

mengalir)

10LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Page 11: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

- Jika diode germanium diberi tegangan maju, tegangan ambang antara 0,2 –

0,3V

- Jika diode germanium dan silicon diberi tegangan mundur, diode tidak

bekerja (arus tidak mengalir)

LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO

11LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Page 12: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BORNEO TARAKAN

LEMBAR ASISTENSI

II. Karakteristik Dioda Zener, Led dan Photodioda

NAMA : ADY PURNOMO

NPM : 11301020003

KELOMPOK : 3 ( TIGA )

TANGGAL PELAKSANAAN PRAKTIKUM :

INSTRUKTUR PRAKTIKUM :

PEMBIMBING LAPORAN :

ACC LAPORAN :

12LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

TANDA TANGAN

Page 13: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

PERCOBAAN 2

KARAKTERISTIK DIODA ZENER, LED DAN PHOTODIODA

2.1 Tujuan

1. Memahami karakteristik dioda zener

2. Memahami karakteristik LED

3. Memahami karakteristik photodioda

2.2 Alat dan komponen yang digunakan

1. Trainer KL 22001

2. KL 25001

3. Multimeter Digital

4. Osiloskop

2.3 Teori

2.3.1 Dioda ZenerDioda zener adalah suatu dioda yang terbuat dari bahan silikon. Dioda ini

memiliki karakteristik terbalik. Gambar simbol dioda zener adalah seperti di bawah

ini:

Jika dioda diberi tegangan bias mundur yang dinaikkan dengan berangsur, maka pada

suatu saat , kuat arus yang mengalir naik secara drastis. Titik tegangan dimana hal ini

terjadi disebut dengan tegangan tembus (brekdown voltage) atau tegangan zener.

Pemanfaatan dioda zener ini digunakan sebagai stabilisasi dalam pencatu daya.

2.3.2 Dioda cahaya (LED / Light Emitting Diode)

13LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Page 14: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

Dioda cahaya (LED) adalah suatu jenis dioda yang apabila diberi tegangan

maju , arus majunya akan membangkitkan cahaya pada pertemuan PNnya. Gambar

simbol LED adalah seperti di bawah ini:

Dioda cahaya ini tidak terbuat dari bahan silikon dan germanium, tetapi dari bahan

gallium (Ga), arsen (As) dan fosfor (P) atau disingkat (GaAsP).

Tegangan maju antara anoda dan katoda berkisar antara 1,5 ......2 V. Dan arus

majunya antara 5.....20mA, tergantung tipe dioda.

2.3.3 Photo Dioda

Photo dioda adalah suatu jenis dioda yang perlawana terbaliknya yang

berubah-ubah jika cahaya yang jatuh pada dioda itu berubah-ubah kuatnya. Gambar

simbol photo dioda adalah seperti di bawah ini:

Dalam gelap, perlawanan terbaliknya sangat besar, hingga kemungkinan tidak ada

arus yang mengalir. Makin kuat cahaya yang jatuh pada dioda, makin menurun

perlawananya, dan arus makin besar yang mengalir.

Photo dioda pada rangkaian dipasang dengan memberikan tegangan bias mundur

(reverse bias).

2.4 Prosedur Percobaan

2.4.1 Dioda Zener

1. Lengkapi rangkaian pada KL 25001 blok a seperti pada gambar di bawah ini.

Dan hubungkan potensiometer (VR2) pada rangkaian.

14LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Page 15: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

2. Beri tegangan sumber sebesar 20 Vpp gelombang sinus dengan frekuensi 1

KHz pada rangkaian.

3. Pada osiloskop hubungkan CH2 (Y) ke TP1, GND ke TP2 dan CH1 (X) ke

TP3. CH1 (X) digunakan untuk mengukur dan menampilkan tegangan dioda

dan CH2 (Y) digunakan untuk mengukur dan menampilkan arus dioda.

4. Pilih mode X-Y dan DC input coupling pada osiloskop. Amati dan catat

tampilan gambar osiloskop pada data hasil percobaan.

5. Putar potensiometer (VR2) sebesar 10 KΩ. Amati dan catat perubahan gambar

pada osiloskop.

2.4.2 LED1. Susun rangkaian seperti pada gambar di bawah ini.

2. Putar VR pada posisi maksimum, catat nilai arus dan tegangan pada multimeter. Dan

perhatikan kecerahan LED.

3. Putar VR pada posisi minimum, catat nilai arus dan tegangan pada multimeter. Dan

perhatikan kecerahan LED.

4. Putar VR supaya menghasilkan arus sebesar 10 mA. Catat tegangan dan perhatikan

kecerahan LED.

2.4.3 Photodioda

1. Susunlah modul KL 22001 blok e, seperti pada gambar dibawah ini.

15LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Page 16: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

2. Catat arus yang terukur pada ampermeter.

2.5 Data Hasil Percobaan2.5.1 Dioda Zener

2.5.2 LED

VR Maksimum Minimum

IF (mA) 20,22 1,02 10

Brightness Terang Redup Sedang

VF (V) 2,41 1,827 2,131

2.5.2 Photodioda

Brilliant Light IR = 5,89 mA RD = 2,037 Ω

16LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Page 17: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

Poor light IR = 0,05 mA RD = 240 mΩ

2.6 Analisa Data

1. Dioda Zener

Saat potensiometer diputar kearah min Osiloskop akan menggambarkan dioda zener dalam bentuk kurva. Didalam kurva, arus ditunjukkan dengan garis vertical sedangkan tegangan ditunjukkan dengan titik. Saat potensio digeser menjadi setengah ( half ), maka arus membentuk garis miring (\) dan tegangan juga membentuk garis miring (/). Disaat potensio diputar max, maka arus akan menjadi horizontal dan tegangan menjadi garis miring (/).

2. Dioda LED

Cahaya yang ada pada dioda LED akan berfungsi jika ada tegangan dan arus. Saat VR diputar kearah maksimum (20.42 mA & 2.411 V) kecerahan pada dioda LED terang. Saat VR diputar kearah maksimum (1.03 mA & 1.834 V) kecerahan pada Dioda LED menjadi redup. Saat VR diputar pada arus I f = 10 mA, maka kecerahan pada dioda LED menjadi sedang dan tegangan adalah 2.129 V.

3. Photodioda

Dari table yang didapat, saat photodioda diberikan cahaya yang sangat terang, akan didapat arus sebesar 22.15 mA dan ketika photodiode diberikan cahaya yang redup, maka arus yang didapatkan sebesar 0.03 mA. Lalu untuk mengukur tahanan photodioda dengan menggunakan rumus, RD = V/IR

Saat diberikan cahaya, tahanan pada photodiode akan menjadi kecil dan saat tidak diberikan cahaya, maka tahanannya menjadi besar.

2.8 Kesimpulan Dioda zener digunakan untuk menghasilkan tegangan keluaran yang stabil

LED adalah dioda yang mengubah energi listrik menjadi energi cahaya.

Photodioda menyerap energi cahaya menjadi energi listrik.

17LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Cahaya TerangDik : V = 12 vIR = 5.89 mA

Dit :RD = ?

Jawab :RD = 12 v / 5,89 mA

RD = 2,037 Ω

Cahaya RedupDik : V = 12 vIR = 0.05 mA

Dit :RD = ?

Jawab :RD = 12 v / 0,05 mA

RD = 240 KΩ

Page 18: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BORNEO TARAKAN

LEMBAR ASISTENSI

III. Rangkaian Penyearah (Rectifier)

NAMA : ADY PURNOMO

18LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Page 19: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

NPM : 11301020003

KELOMPOK : 3 ( TIGA )

TANGGAL PELAKSANAAN PRAKTIKUM :

INSTRUKTUR PRAKTIKUM :

PEMBIMBING LAPORAM :

ACC LAPORAN :

PERCOBAAN 3

RANGKAIAN PENYEARAH RECTIFIER

3.1 Tujuan

1. Memahami cara kerja penyearah

2. Dapat menggunakan kapasitor sebagai filter rangkaian penyearah

3.2 Teori

Penyearah merupakan suatu rangkaian yang dapat mengubah tegangan AC

menjadi tegangan DC yang berdenyut. Pada umumnya penyearah dibagi menjadi dua

jenis, yaitu penyearah setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh. Ini

menggunakan sifat dioda secara umum. Pada setengah perioda positif dioda akan

mendapat bias maju, sedangkan pada setengah perioda negatif akan mendapat bias

19LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

TANDA TANGAN

Page 20: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

mundur. Hal ini yang menyebabkan tegangan pada RL merupakan sinyal setengah

gelombang.

Tegangan DC dari hasil penyearahan ini adalah VDC = VP/π. Antara sinyal

masukan dan sinyal keluaran mempunyai perioda yang sama, sehingga frekuensi

keluaran pada penyearah setengah gelombang sama dengan frekuensi masukannya (fo

= fm).

Dalam rangkaian penyearah, tegangan DC yang dihasilkan masih mempunyai

perubahan-perubahan (riak, ripple) yang besar. Untuk menghasilkan tegangan DC

yang benar-benar rata diperlukan rangkaian filter (penyaring) yang dapat

menghilangkan/ mengurangi tegangan riaknya.

Komponen-komponen yang dapat digunakan sebagai filter adalah komponen-

komponen reaktif (L dan C). Induktor mempunyai sifat penahan AC sedangkan

kapasitor mempunyai sifat sebagai pelolos (pass) untuk sinyal AC sehingga

menghasilkan sinyal DC yang baik dapat dibuat rangkaian filter dengan

menggunakan inductor, kapasitor atau gabungan keduanya.

Filter yang sangat umum digunakan dan murah menggunakan kapasitor.

Penyearah yang baik mempunyai konstanta RC yang besar. Konstanta RC minimal

10 kali T.

3.3 Alat dan komponen yang digunakan

1. Trainer KL 21001

2. Modul KL 13007 blok b

3. Multimeter digital

4. Osiloskop

5. Kabel penghubung

3.4 Prosedur Percobaan

3.4.1 Half-wave Rectifier

1. Lengkapi modul KL 13007 blok b dengan kabel penghubung seperti pada

gambar di bawah ini.

20LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Page 21: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

2. Gunakan osiloskop, ukur, catat dan gambar Vpp dan T pada tegangan input

(Vin).

3. Gunakan osiloskop, ukur, catat dan gambar tegangan yang melalui R4 (Vout).

4. Dan gunakan voltmeter AC dan DC untuk mengukur Vout.

5. Hitung tegangan VDCdengan menggunakan rumus VDC =

6. Hubungkan C1 pada rangkaian seperti pada gambar di bawah ini, dengan

menggunakan kabel penghubung, ukur dan catat Vout dengan menggunakan

osiloskop dan voltmeter AC dan DC.

7. Hubungkan C2 pada rangkaian seperti pada gambar di bawah ini, dengan

menggunakan kabel penghubung, ukur dan catat Vout dengan menggunakan

osiloskop dan voltmeter AC dan DC.

3.4.2 Full-wave Rectifier

21LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Page 22: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

1. Ulangi langkah kerja seperti pada langkah percobaan half-wave untuk

rangkaian seperti pada gambar-gambar di bawah ini.

2. Catat dan gambar hasil pengukuran pada data hasil percobaan tabel 2.

3. Ulangi langkah seperti pada langkah 1, untuk gambar-gambar seperti di bawah

ini.

22LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Page 23: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

4. Catat dan gambar hasil pengukuran pada data hasil percobaan tabel 3.

23LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Page 24: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

3.5 Data Hasil Percobaan

Tabel 1. Half-wave Rectifier

Osiloskop Voltmeter

Vin = 26.8 V Vin = 9,55 V (Vrms)

9,55 x = 13,50 V

(Vp)

13,50 x 2 = 27 V

(Vpp)

24LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Page 25: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

Tanpa CI dan C2

Vout = 13,6 V

Vout = (VDC) = 3,98 V

(Vrms)

Vout = (VAC) = 3,37 V

(Vrms)

Dengan C1 dan C2

Vout = 480 mV

Vout (VDC) =12,14 V

(Vrms)

Vout (VAC) = 0,136 V

(Vrms)

Tabel 2. Full-wave Rectifier (2 Dioda)

Osiloskop Voltmeter

Tanpa C1 dan C2

Vout = 13,2 V (Vpp)

Vout (VDC) = 7,99 V

(Vrms)

Vout (VAC) = 3,92 V

(Vrms)

25LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Page 26: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

Dengan C1

Vout = 1,68 V (Vpp)

Vout (VDC) = 11,78 V

(Vrms)

Vout (VAC) = 0,476 V

(Vrms)

Dengan C1 dan C2

Vout = 244 mV

(Vpp)

Vout (VDC) = 12,28 V

(Vrms)

Vout (VAC) = 0,062 V

(Vrms)

Tabel 3. Full-wave Rectifier (4 Dioda)

Osiloskop Voltmeter

Tanpa C1 dan C2

Vout = 12,4 V (Vpp)

Vout (VDC) = 7,41 V

(Vrms)

Vout (VAC) = 3,39 V

(Vrms)

26LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Page 27: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

Dengan C1

Vout = 1,58 V (Vpp)

Vout (VDC) = 11,14 V

(Vrms)

Vout (VAC) = 0,445 V

(Vrms)

Dengan C1 dan C2

Vout = 220 mV

(Vpp)

Vout (VDC) = 11,55 V

(Vrms)

Vout (VAC) = 0,057 V

( Vrms)

3.6 Analisa Data

1. Half-wave Rectifier

Saat diberi tegangan input sebesar 27 Vpp, tegangan keluaran DC dari

penyearah 4.01 dapat dicari dengan persamaan Vp / π dan V out AC 3.668 v.

Kemudian ketika rangkaian ditambahkan capasitor C.

V out DC meningkat menjadi 10.95 V dan V out AC 1.034 V riak

gelombang yang dihasilkan lebih kecil dibandingkan tanpa kapasitor C, yang

mempunyai riak yang lebih besar. Kemudian saat rangkaian ditambahkan

kapasitor lagi yang disusun secara parallel. V out yang dihasilkan lebih besar

27LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Page 28: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

dan V AC nya lebih kecil, artinya riak pada gelombang menjadi lebih kecil

dan gelombang tegangan semakin lurus.

2. Full-wave Rectifier

Ada dua rangkaian penyearah gelombang penuh yaitu penyearah dengan 2

dioda dan

4 dioda penyearah. Dengan dioda menggunakantrafo yang memiliki 4 CT (Center

Tap). Sedangkan yang menggunakan 4 dioda menggunakan trafo tanpa CT maupun

trafo yang memiliki CT.

V out DC dari hasil penyearah gelombang penuh tanpa C1 dan C2 lebih

besar dari pada penyearah setengah gelombang riak atau rippel pada penyearah

gelombang penuh lebih kecil dibandingkan dengan penyearah dengan 1 dioda.

Gelombang yang dihasilkan pada penyearah gelombang penuh untuk siklus setengah

gelombang pertama memiliki setengah gelombang begitu pula siklus setengah

gelombang berikutnya.

3.7 Kesimpulan

Penambahan kapasitor pada penyearah dapat memperkecil riak pada gelombang AC

Semakin besar nilai kapasitor yang dipasang pada rangkaian penyearah semakin kecil

riak tegangan DC yang dihasilkan.

28LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Page 29: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BORNEO TARAKAN

LEMBAR ASISTENSI

IV. Karakteristik Transistor

NAMA : ADY PURNOMO

NPM : 11301020003

KELOMPOK : 3 ( TIGA )

TANGGAL PELAKSANAAN PRAKTIKUM :

INSTRUKTUR PRAKTIKUM :

PEMBIMBING LAPORAM :

ACC LAPORAN :

PERCOBAAN 4

29LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

TANDA TANGAN

Page 30: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

KARAKTERISTIK TRANSISTOR

4.1 Tujuan

1. Memahami bagaimana menguji transistor bipolar PNP dan NPN.

2. Membuat kurva karakteristik kolektor transistor.

4.2 Teori

Transistor ada beberapa jenis. Yang biasa sering dijumpai adalah jenis PNP

dan NPN. Transistor ini terdiri dari bahan-bahan yang dipertemukan yaitu bahan jenis

P dan jenis N.

Simbol Transistor NPN Simbol Transistor PNP

Transistor terdiri dari 3 kawat penyambung. Kawat yang menunjukkan tanda

panah adalah emitter, kawat yang berada di tengah adalah basis dan kawat yang

berada paling atas adalah kolektor.

4.3 Alat dan komponen yang digunakan

1. Trainer KL 21001

2. Modul KL 13007 blok c

3. Multimeter digital

4. Kabel penghubung

4.4 Prosedur Percobaan

1. Letakkan modul KL 13007 pada trainer KL 21001 dan pilih blok c.

2. Pilih selektor range Rx 100 pada ohmmeter. Hubungkan kabel hitam baterai

+ ke terminal B pada TR1 dan kabel merah baterai - pada terminal E untuk

hubungan/pertemuan E – B atau terminal C untuk gabungan C – B. Ukur dan

catat resistansi maju RF pada E – B dan C – B pada tabel 1.

30LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Page 31: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

3. Pilih selektor range Rx 10K pada ohmmeter. Hubungkan kabel merah baterai

- ke terminal B pada TR1 dan kabel hitam baterai + ke terminal E untuk E

– B dan C – B. Ukur dan catat resistansi mundur RR pada E – B dan C – B

pada tabel 1.

4. Ulangi langkah 2 untuk TR2.

5. Ulangi langkah 3 untuk TR2.

6. Lengkapi rangkaian seperti pada gambar.

7. Beri tegangan sumber sebesar 12 VDC Ke V+.

VR2 digunakan untuk mengatur arus basis Ib pada TR1. VR3 digunakan

untuk mengatur tegangan antara kolektor dan emitter. VCE.

8. Set VR3 pada posisi tengah. Perlahan putar VR2 ke kanan dan ukur tegangan

jatuh yang melalui R6 0.1 V yang ditunjukkan pada voltmeter. Hitung arus Ib.

9. hubungkan voltmeter antara terminal C dan E. Perlahan putar VR3 1 V VCE.

10. Ukur tegangan jatuh yang melalui R7. Hitung Ic = VR7/R7 dan catat nilainya

pada tabel 2.

11. Ulangi langkah 9 dan 10 untuk nilai VCE dan Ic yang tertera pada tabel 2.

12. Set arus basis Ib = 20 A dengan memutar VR2 ke kanan VR6 = 0.2 V.

13. Putar VR3 untuk VCE = 1 V.

14. Ukur tegangan jatuh yang melalui R7. Hitung arus Ic dan catat pada tabel 3.

15. Ulangi langkah 9 dan 10 sesuai pada tabel 3.

16. Set arus basis Ib = 30 A dengan memutar VR2 ke kanan untuk VR6 = 0.3 B.

17. Putar VR3 untuk VCE = 1 V.

18. Ukur tegangan jatuh yang melalui R7 dan catat pada tabel 4.

19. ulangi langkah 17 dan 18 untuk nilai VCE dan Ic seperti pada tabel 4.

31LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Page 32: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

20. Gambarkan grafik Ic dan VCE hasil tabel 2, 3 dan 4.

21. Cari nilai dari grafik. Dan hitung .

4.5 Data Hasil Percobaan

Tabel 1

RF E - B RF C - B RR E - B RR C- B

TR1 NPN 700 700

TR2 PNP 700 700

Tabel 2

Ib = 10 A

VCE V 1 2 3 4 5 6

Ic mA

VR 7

(V)

1,273 V 1,32 V 1,321 V 1,34 V 1,35 V 1,354

V

Ic1 = VR7 / R7

= 1,273 / 988

= 0,0012885 A = 1,28 mA

Ic2 = VR7 / R7

= 1,32 / 988

= 0,001336 A = 1,33 mA

Ic3 = VR7 / R7

= 1,321 / 988

= 0,001337 A = 1,337 mA

Ic4 = VR7 / R7

= 1,34 / 988

= 0,0013563 A = 1,35 mA

Ic5 = VR7 / R7

= 1,35 / 988

= 0,0013664 A = 1,3664 mA

32LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Page 33: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

Ic6 = VR7 / R7

= 1,354 / 988

= 0,00137704 A = 1,3704 mA

Tabel 3

Ib = 20 A

VCE V 1 2 3 4 5 6

Ic mA

VR 7

(V)

3,137 V 3,155 V 3,127 V 3,216 V 3,220 V 3,300 V

Ic1 = VR7 / R7

= 3,137 / 988

= 0,0031751 A = 3,1751 mA

Ic2 = VR7 / R7

= 3,155 / 988

= 0,0031933 A = 3,1933 mA

Ic3 = VR7 / R7

= 3,127 / 988

= 0,003165 A = 3,165 mA

Ic4 = VR7 / R7

= 3,216 / 988

= 0,0032551 A = 3,2551 mA

Ic5 = VR7 / R7

= 3,220 / 988

= 0,0032591 A = 3,2591 mA

Ic6 = VR7 / R7

= 3,300 / 988

= 0,0033401 A = 3,3401 mA

Tabel 4

33LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Page 34: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

Ib = 30 A

VCE V 1 2 3 4 5 6

Ic mA

VR 7

(V)

4 V 4,01 V 4 V 4,24 V 4,20 V 3,55 V

Ic1 = VR7 / R7

= 4 / 988

= 0,0040486 A = 4,0486 mA

Ic2 = VR7 / R7

= 4,01 / 988

= 0,0040587 A = 4,0587 mA

Ic3 = VR7 / R7

= 4 / 988

= 0,0040486 A = 4,0486 mA

Ic4 = VR7 / R7

= 4,24 / 988

= 0,0042915 A = 4,2915 mA

Ic5 = VR7 / R7

= 4,20 / 988

= 0,004251 A = 4,251 mA

Ic6 = VR7 / R7

= 3,55 / 988

= 0,0035931 A = 3,5931 mA

34LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Page 35: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

4.6 Analisa Data

Dari percobaan diatas dapat disimpulkan, yaitu

Untuk menentukan transistor PNP dan NPN dengan cara melakukan pengukuran

pada tahanan transistor.

Ketika transistor dibias maju untuk transistor NPN nilairesistornya sangat besar

dibandingkan bias mundur. Untuk transistor PNP, bahan yang didapat kebalikan dari

transistor NPN.

Dari kurva transistor didapat 3 daerah kerja, yaitu :

o Daerah aktif

o Daerah Satuasi

o Daerah cut off

Aplikasi transistor pada daerah aktif biasanya banyak digunakan amplifier dan pada

daerah cut off banyak digunakan sebagai sakelar atau pemutus.

Pada bias maju yaitu pertemuan E – B dan C – B kabel merah alat ukur dihubungkan

limitor ke lasis. Atau dapat juga dihubungkan colektor (C) ke base / basis.

35LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Page 36: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

4.7 Kesimpulan

Untuk mengetahui jenis transistor NPN atau PNP dapat menggunakan ohmmeter.

Rangkaian percobaan merupakan rangkaian resistor yang menggunakan transistor

NPN Common Emitor.

Dari pengukuran, didapat kurva VCE dan IC. Dari kurva tersebut dapat diperoleh

daerah kerja transistor.

36LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Page 37: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

BAB III

PENUTUP Kesimpulan

1. Karakteristik Dioda

- Dioda 1N4148 adalah diode silicon

- Dioda 1N60 adalah diode germanium

- Jika diode silicon diberi tegangan maju, tegangan ambang antara 0,6 -

0,7 V

- Jika diode silicon diberi tegangan mundur, diode tidak bekerja (arus

tidak mengalir)

- Jika diode germanium diberi tegangan maju, tegangan ambang antara

0,2 – 0,3V

- Jika diode germanium dan silicon diberi tegangan mundur, diode tidak

bekerja (arus tidak mengalir)

2. Karakteristik Dioda Zener, Led dan Photodioda

- Dioda zener digunakan untuk menghasilkan tegangan keluaran yang

stabil

- LED adalah dioda yang mengubah energi listrik menjadi energi

cahaya.

- Photodioda menyerap energi cahaya menjadi energi listrik.

37LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Page 38: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

3. Rangkaian Penyearah (Rectifier)

- Penambahan kapasitor pada penyearah dapat memperkecil riak pada

gelombang AC

- Semakin besar nilai kapasitor yang dipasang pada rangkaian penyearah

semakin kecil riak tegangan DC yang dihasilkan.

4. Karakteristik Transistor

- Untuk mengetahui jenis transistor NPN atau PNP dapat

menggunakan ohmmeter.

- Rangkaian percobaan merupakan rangkaian resistor yang

menggunakan transistor NPN Common Emitor.

- Dari pengukuran, didapat kurva VCE dan IC. Dari kurva tersebut

dapat diperoleh daerah kerja transistor.

Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari pelaksanaan pratikum ini

adalah sebagai berikut:

a. Dalam pelaksanaan praktek, kesalahan manusia dapat mempengaruhi hasil

dari pengukuran suatu objek elektronika.

b. Elektronika merupakan salah satu bagian terpenting dalam kehidupan,

karena mencakup hamper semua sapek kebutuhan manusia.

Saran

Saran saya terhadap pratikum selanjutnya yaitu agar pratikum diajari lebih mendalam

karena menurut saya elektronika sangat penting untuk dipelajari.

38LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI

Page 39: Isi modul dasar elektro   ady

Dasar Elektronika

Daftar Pustaka

TeknikElektro. (2012). Karakteristik Dioda. Diperoleh 20 Desember 2012, dari

http://teknik-elektro.net/karakteristik-dioda.html

Diode. (2011). Diode. Diperoleh 20 Desember 2012, dari

http://id.wikipedia.org/wiki/Diode

Karakteristik Dioda. (2010). Diperoleh 20 Desember 2012, dari

http://awinside.blogspot.com/2010/10/karakteristik-dioda.html

Prinsip Kerja Rangkaian Penyearah. (2010). Diperoleh 20 Desember 2012, dari

http://www.dediakbar.com/2010/04/prinsip-kerja-rangkaian-penyearah-cara.html

Rangkaian Penyarah. (2008). DIperolah 20 Desember 2012, dari

http://arifboyw.wordpress.com/2008/09/06/rangkaian-penyearah/

Karakteristik Transistor. (2010). Diperoleh 20 Desember 2012, dari http://imam-

adjja.blogspot.com/2010/11/karakteristik-transistor.html

Karakteristik Transistor. (2010). Diperoleh 20 Desember 2012, dari

http://mamaynisaa.blogspot.com/2011/04/karakteristik-transistor.html

39LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA INDUSTRI