LAPORAN PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DASAR

“KARAKTERISTIK DIODA”

Oleh

Nama : Edios Miharja

NPM : A1E007021

Asisten : 1. Asri Astati, S.Pd

2. Sutejo Joko Sudiro, S.Pd

3. Wawan Heriyanto, S.Pd

Dosen : 1. Andik Purwanto, M.Si

2. Dedy Hamdani, M.Si

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS BENGKULU

2009

I. JUDUL

KARAKTERISTIK DIODA

II. TUJUAN

Mempelajari Hubungan antara Tegangan dan Kuat Arus pada sebuah Dioda.

III. LANDASAN TEORI

Dioda merupakan komponen elektronika yang paling sederhana, yang tersusun

dari dua jenis semikonduktor, yaitu semikonduktor jenis-n dan jenis-p. Sifat

dioda ini sebagai menyearahkan arus pada satu arah tegangan (arah maju),

sedangkan pada arah berlawanan (arah mundur) arus yang dilewatkan sangat

kecil dan dilewatkan.

Dioda dilambangkan dengan anak panah yang arahnya menunjukkan arah

tegangan positif atau kearah dimana arus dapat mengalir dan garis tegak lurus

yang menunjukkan arus tertahan pada arah masuk ke dioda. Yang menjadi dasar

dioda adalah penyearah tegangan maju saja, sedangkan pada arah mundur arus

yang dilewatkan sangat kecil dan diabaikan. Dioda hanya menyearahkan arus

pada tegangan positif saja, maka dioda dirangkai dengan arus searah. Dioda

merupakan piranti kontrol elektronik yang dapat dirangakai secara seri ataupun

pararel.

Ciri ( karakteristik ) Dioda adalah hubungan antara arus dioda dan beda

tegangan antara kedua ujung dioda. Untuk dioda sambungan p-n, pada lengkung

ciri dioda, arus dioda jika . Ini sesuai dengan yang sudah dibahas

sebelumnya, pada keadaan tanpa tegangan arus minoritas dan arus

mayoritas mempunyai besar sama tetapi arah yang berlawanan, sehingga arus

total pada keadaan tanpa tegangan panjar sama dengan nol.

Jika dioda diberi tegangan maju, yaitu > 0, arus mula – mula mempunyai

nilai , sehingga , setelah arus dioda naik dengan cepatnya

terhadap perubahan tegangan dioda . Untuk dioda silikon

sedang untuk dioda germanium . Pada tegangan mundur arus

yang mengalir amat kecil, dan sampai batas – batas tertentu tak bergantung pada

tegangan dioda. Arus ini terdiri dari arus pembawa muatan minoritas, mengalir

dari anoda ke katoda, dan disebut Arus Penjenuhan Dioda. Pada tegangan

mundur tertentu lengkung ciri turun dengan curam, dikatakan terjadi kedadalan (

Breakdown ).

Kebanyakan dioda tidak diperkenankan untuk breakdown. Dengan kata lain,

pada waktu disain diusahakan agar tegangan balik pada dioda penyearah lebih

kecil dari tegangan breakdownnya. Tegangan mundur pada keadaan itu disebut

tegangan dadal atau tegangan balik puncak.

Pada tegangan maju bukit potensial sambungan p-n berkurang yaitu menjadi

. Disini adalah tinggi bukit potensial tanpa panjar, dan V

adalah beda tegangan pada dioda. Sesuai dengan statistik Boltzmann, banyaknya

elektron pada bagian P yang mempunyai energi diatas sebanding dengan

, atau secara matematik :

Begitu juga halnya dengan lubang. Jika rapat lubang pada bagian p adalah

maka rapat lubang yang dapat berdifusi ke bagian n adalah

Arus yang disebabkan difusi pembawa muatan dan disebut arus injeksi.

Besar arus injeksi adalah

adalah rapat atom donor, dan rapat atom akseptor. Karena dan

merupakan tetapan, arus injeksi dapat ditulis sebagai berikut :

Tetapan dapat dinyatakan dengan arus penjenuhan , yaitu arus yang

mengalir jika dioda diberi tegangan mundur. Kita tahu bahwa tanpa tegangan

arus dioda adalah nol, karena pada keadaan ini arus injeksi sama dengan arus

penjenuhan, tetapi berlawanan arah. Hal ini berarti :

Atau

Sehingga diperoleh

Atau

Arus total yang mengalir dalam keadaan tegangan maju adalah

Persamaan ini disebut persamaan dioda, dan memberikan bentuk fungsi teoritis

untuk ciri dioda dengan tegangan maju. Jika dibandingkan dengan lengkung ciri

dioda yang sebenarnya ada beberapa penyimpanan.

IV. ALAT DAN BAHAN:

No Nama Alat/Bahan Jumlah

1 Potensiometer 1

2 Hambatan tetap 1

3 Dioda IN4002 1

4 Papan rangkaian 1

5 Saklar 1 kutub 1

6 Kabel Penghubung Merah 3

7 Kabel Penghubung Hitam 3

8 Meter Dasar 90 2

9 Baterai 3

V. PERSIAPAN PERCOBAAN

a. Langkah Percobaan

1. Tutupkanlah Saklar S (posisi 1)

2. Aturlah Tegangan paling rendah dengan cara memutar Potensiometer.

Baca Tegangan dan kuata Arus pada Alat Ukur dan catat hasilnya

kedalam tabel hasil pengamatan.

3. Ulangi langkah B sebanyak lima kali dengan Tegangan yang berbeda

dan catat hasilnya kedalam tabel hasil pengamatan.

4. Bukalah Saklar S (posisi 0), kemudian balik arah Arus dengan cara

membalik kutub Baterai.

5. Tutupkan Saklar S (posisi 1). Amatilah apa yang terjadi pada

Amperemeter.

6. Buatlah Grafik hubungan I terhadap V.

b. Gambar Rangkaian

Voltmeter Hambatan Amperemeter

Jembatan Penghubung

Kabel

Penghubung Merah Dioda Potensiometer Kabel Penghubung

Hitam

Papan Rangkaian

Keterangan:

a. Persiapkanlah Peralatan/Komponen sesuai dengan Daftar Alat dan

Bahan.

b. Buatkan Rangkaian seperti Gambar di atas.

Saklar pada posisi terbuka (posisi 0)

Sebuah meter dasar 90 digunakan sebagai Voltmeter dengan batas

ukur 10V DC.

Sebuah meter dasar 90 digunakan sebagai Amperemeter dengan

batas ukur 100 mA DC.

c. Hubungkanlah rangkaian kesusunan Baterai (gunakan kabel

penghubung)

d. Periksalah kembali Rangkaian.

VI. HASIL PENGAMATAN

a. Tabel Pengamatan

No Tegangan ( V ) Kuat arus

1 3 32 x 10-6 A

2 3,2 34 x 10-6 A

3 3,8 41 x 10-6 A

4 4,2 46 x 10-6 A

5 4,6 49 x 10-6 A

Ketika Baterainya di balik

Saat arah arus dibalik dengan cara membalik kutub batere jsrum

amperemeter bergerak ke arah negatif.

Grafik hubungan I terhadap V

b. Pembahasan

Dioda dilambangkan dengan anak panah yang arahnya menunjukkan arah

tegangan positif atau kearah dimana arus dapat mengalir dan garis tegak

lurus yang menunjukkan arus tertahan pada arah masuk ke dioda. Yang

menjadi dasar dioda adalah penyearah tegangan maju saja, sedangkan pada

arah mundur arus yang dilewatkan sangat kecil dan diabaikan. Dioda hanya

menyearahkan arus pada tegangan positif saja, maka dioda dirangkai dengan

arus searah.

Dari percobaan yang telah dilakukan terlihat dioda berguna sebagai

menyearahkan arus pada satu arah tegangan (arah maju), sedangkan pada

arah berlawanan (arah mundur) arus yang dilewatkan sangat kecil dan

dilewatkan

Hasil pengamatan yang telah dilakukan terlihat semakin tinggi tegangan

semakin tinggi pula kuat arus yang dihasilkan. Baik pada saat sebelum

baterai dibalik maupun setelah baterai dibalik. Namun percobaan yang

dilakukan hanya sekali, baik pada sebelum ataupun setelah baterai dibalik.

Sehingga tidak dilakukan pengulangan dengan tegangan yang sama dan

kondisi yang sama juga, maka pada pembahasan kali ini tidak dapat dibuat

teori ralat.

Dioda berguna sebagai penyearah arus pada satu arah tegangan (arah maju),

sedangkan pada arah berlawanan (arah mundur) arus yang dilewatkan sangat

kecil dan dilewatkan. Hal ini terlihat bila arah kutub baterai dibalik, maka

tegangannya akan negatif dan ampermeternya tidak terbaca. Kemudian

terlihat juga semakin tinggi tegangan semakin tinggi pula kuat arus yang

dihasilkan.

Pada tegangan maju lengkungan ciri sebenarnya lebih condong dari pada

lengkung teori, sebab hambatan oleh kebocoran arus melalui perduktor

dalam dioda. Penyimpangan berikutnya adalah untuk tegangan mundur,

lengkungan ciri dioda lebih condong daripada lengkungan teori sebab

hambatan oleh kebocoran arus melalui permukaan dioda.

VII. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Dioda dilambangkan dengan anak panah yang arahnya menunjukkan arah

tegangan positif atau kearah dimana arus dapat mengalir dan garis tegak lurus

yang menunjukkan arus tertahan pada arah masuk ke dioda. Yang menjadi dasar

dioda adalah penyearah tegangan maju saja, sedangkan pada arah mundur arus

yang dilewatkan sangat kecil dan diabaikan. Dioda hanya menyearahkan arus

pada tegangan positif saja, maka dioda dirangkai dengan arus searah.

Ciri ( karakteristik ) Dioda adalah hubungan antara arus dioda dan beda

tegangan antara kedua ujung dioda. Arus total yang mengalir dalam keadaan

tegangan maju adalah

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan terlihat bila baterai dibalik,

arahnya tetap sama (tidak berlawanan) dengan baterai yang dibalik, seharusnya

berlawanan arah dengan baterai yang tidak dibalik. Hal tersebut dapat

disebabkan karena ketidaktelitian praktikan dalam melaksanakan praktikum.

B. Saran

1. Sebelum melakukan praktikum, pratikan harus mempelajari dan

memahami dahulu materi yang akan dipraktikumkan, serta membaca dan

memahami buku panduan yang berkaitan dengan praktikum yang akan

dilakukan pada waktu itu. Hal ini bertujuan agar dalam pelaksanaan

praktikum tidak kesulitan untuk melakukan praktikum dan agar praktikum

berjalan dengan lancar.

2. Praktikan juga harus berhati – hati dalam menggunakan alat, karena jika

terjadi kesalahan pada saat melakukan praktikum dapat membahayakan

praktikan, juga dibutuhkan ketelitian dan ketepatan dalam mengamati agar

hasilnya lebih akurat.

3. Saat melakukan praktikum harus mengikuti prosedur yang ada.

DAFTAR PUSTAKA

Halliday, David. 1995. Fisika. Erlangga : Jakarta.

Sutanto. 1994. Rangkaian Elektronika (Analog). Fak.Teknik UI : Jakarta.

Sutrisno.1986. Elektronika Teori dasar dan penerapannya. ITB : Bandung