SMK N 5 PADANG DIODA ZENER JOBSHEET NO : 1

Jurusan : Teknik Instalasi Tenaga Listrik MENGUKUR DAN

MENGHITUNG ARUS SERTA TEGANGAN PADA RANGKAIAN

DIODA ZENER

Mata Pelajaran: Rangkaian Listrik dan Elektronika (RLE)

Waktu : 8 x 45 Menit Kls/Semester: X/2

KODE: Hari/Tgl:

I. TUJUAN Setelah melakukan percobaan ini diharapkan siswa dapat:

a. Merangakai rangkaian dioda zener forward bias dan reverse bias.b. Mengukur besar arus pada rangkaian dioda zener.c. Mengukur besar tegangan pada rangkaian dioda zener.d. Membandingkan hasil pengukuran dan hasil perhitungan.

II. TEORI SINGKATDioda Zener

Dioda zener adalah dioda silikon (si) yang khusus dibuat sebagai penstabil tegangan

pada catu daya DC. Tujuannya agar tegangan searah yang dihasilkan yaitu tegangan

keluarannya (output) tidak berubah jika dibebani dalam batas-batas tertentu. Sebagaimana

layaknya dioda yang lain, dioda zener memiliki nilai break down voltage atau yang disebut

dengan tegangan zener. Tegangan zener telah ditetapkan pada saat dioda zener dibuat. Dioda

zener dibuat dengan potensial pada nilai tertentu antara 2,4 V sampai 200 V dengan disipasi

daya dari ¼ W sampai 50 W. Dioda zener dengan tegangan zener diatas 6 V mempunyai

koefisien suhu positif dan dibawah 6 V mempunyai kosfisien suhu negatif. Koefisien suhu

minimum terjadi pada zener 6 V untuk arus 40 mA.

Apabila sebuah dioda zener diberikan bias mundur dengan tegangan kecil dibawah nilai

tegangan zener, dioda ini akan bereaksi sebagaimana layaknya dioda biasa. Dalam hal ini,

dioda zener tidak akan menghantarkan arus listrik. Apabila sebuah dioda zener diberi bias

mundur dengan tegangan yang lebih besar dari nilai tegangan zener, dioda dengan mudah

menghantarkan arus listrik. Berikut ini adalah simbol dan kurva karakteristik dioda zener:

Dioda Zener Sebagai Pengatur Tegangan

Penyebab ketidakstabilan suatu sumber tegangan, biasanya terjadi akibat adanya fluktuasi

tegangan pada jala-jala input dan variasi beban yang berubah-ubah. Rangkaian sederhana

Zener regulator ditunjukkan seperti gambar 1.

Gambar 1

Dari diagaram rangkaian diatas dapat dihitung besarnya arus dan tegangan yang terjadi

pada rangkaian. Dengan membuat tegangan masukan ( input ) lebih besar dari tegangan zener

maka dioda zener bekerja pada daerah tegangan balik (VIP), sehingga tegangan keluaran

(output) tetap untuk berbagai nilai arus beban selama tegangan pada zener tidak kurang dari

12 V untuk tegangan kerja zener 12 volt.

Tegangan pada Rs adalah :

URS = Ui – Uz

Tegangan pada beban RL adalah sama dengan tegangan zener.

URL = Uz

Arus maksimum yang melalui Rs adalah Is atau Imaks = IZ + IL

Iz = Imaks – IL

Disipasi daya ( Pd ) pada resistor Rs adalah :

Pd = URS x Imaks

= (Imaks)2 x Rs

Dari perinsip kerja rangkaian diatas dapat disimpulkan bahwa :

apabila IL turun akibat kenaikan beban RLdan karena Imaks tetap , akhirnya Iz akan naik

sehinga harga Uz akan selalu tetap.

Dari analisa diatas, walaupun arus beban (IL) berubah-ubah , tegangan pada beban akan tetap

stabil dan yang selalu berubah adalah arus pada zener dioda ( Iz ) yang mengikuti perubahan

arus beban.

III. ALAT DAN BAHAN PRAKTIKUM1. Power supply ………………………………………….. 1 buah2. Multi tester/multi meter ..………………………………. 1 buah3. Amper meter........................…………………………… 1 buah4. Volt meter............................…………………………… 1 buah5. Dioda Zener..................................................................... 1 buah6. Resistor............................................................................ 3 buah7. Kabel penghubung secukupnya

IV. GAMBAR RANGKAIAN PERCOBAAN

Gambar rangkaian percobaan reverse bias

Gambar rangkaian percobaan forward bias

V. LANGKAH KERJA1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan.2. Rakitlah alat dan bahan seperti gambar percobaan reverse bias.3. Bila sudah dirangkai tanyakan pada guru praktikum apakah rangkaian sudah benar atau

belum.4. Bila sudah benar masukkan sumber power supply dan lakukan pengukuran kemudian

masukkan dalam tabel percobaan.5. Bila sudah selesai, ganti resistor dengan resistor yang kedua dan lakukan pengukuran

kembali, begitu seterusnya sampai resistor yang ketiga.6. Bila sudah selesai semuanya, lakukan perhitungan kemudian lakukan perbandingan

antara pengukuran dan perhitungan.7. Kemudian rangkailah alat dan bahan seperti gambar percobaan forward bias.8. Kemudian lakukan langkah percobaan 3 sampai 6.9. Bila sudah selesai praktikum kembalikan alat dan bahan.10. Buat laporan praktikum.11. Rapikan kembali ruangan praktikum.

VI. TABEL PENGAMATANTabel percobaan reverse bias

No Beban

Pengukuran PerhitunganKeterangan

Vs(V)

IDC

(mA)VD

(V)VR

(V)VZD

(V)VR

(V)1 DZD + R1 R1 =2 DZD + R1 R2 =3 DZD + R1 R3 =

Tabel percobaan foward bias

No Beban

Pengukuran PerhitunganKeterangan

Vs(V)

IDC

(mA)VD

(V)VR

(V)VZD

(V)VR

(V)1 DZD + R1 R1 =2 DZD + R1 R2 =3 DZD + R1 R3 =

VII. TUGAS1. Buatlah laporan hasil pratikum pada lembar jobsheet praktikum.2. Buatlah analisa praktikum, yaitu perbandingan antara pengukuran dan perhitungan.3. Buatlah kesimpulan pratikum yang telah dilakukan.