LAPORAN KERJA ELEKTRONIKA DASAR

SEMICONDUCTOR I

DisusunOleh :

NAMA NIM

1. RizkaCindyantika Tiara AyuPratiwi 0220120070

2. WillyartoKuswanto 0220120074

3. Yoga Damara 0220120075

PRODI : MEKATRONIKA

POLITEKNIK MANUFAKTUR ASTRA

Jl.Gaya Motor Raya 8 Sunter II, Jakarta Utara 14330

Telp. (021) 6519555, Fax. (021) 6519821

http://www.polman.astra.ac.id

2012

Halaman4

KATA PENGANTAR

Puji Syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan

rahmat dan hidayah-Nya sehingga Laporan Kerja Elektronika Dasar Semiconductor I ini dapat

terselesaikan dengan baik.

Laporan ini diawali dengan pendahuluan yang membahas landasan teori dan alat-alat

yang digunakan.Kemudian dilanjutkan dengan isi laporan berupa hasil percobaan yang

membahas hasil percobaan yang telah kami lakukan.Dan diakhiri dengan kesimpulan dari hasil

percobaan yang kami lakukan.

Laporan ini disusun guna membantu meningkatan pengetahuan maupun skill

dalamElektronika Dasar baik di dunia pendidikan maupun nonpendidikan. Bersama ini penulis

sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu sehingga laporan ini dapat

terselesaikan.

Meskipun penulis telah berupaya semaksimal mungkin untuk penyempurnaan laporan ini,

namun tentu masih terdapat kesalahan atau kekurangan dalam laporan ini.Oleh karena itu,

penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun guna penyempurnaan laporan

ini.

Semoga laporan ini bermanfaat untuk lebih mengenal perkembangan Elektronika Dasar,

khususnya untuk pengenalan tentang Semiconductor.

Jakarta, 08 Oktober 2012

Penulis

Halaman4

DAFTAR ISI

Kata Pengantar...............................................................................................................2

Daftar Isi.................................................................................................................................3

BAB I PENDAHULUAN

A. Landasan Teori

1. Materi Semikonduktor

a. Semikonduktor tipe-N .............................................................................. 5

b. Semikonduktor tipe-P ............................................................................... 5

2. Dioda

a. Barrier layer .............................................................................................. 6

b. Direct Polarization .................................................................................... 7

c. Inverse Polarization .................................................................................. 7

3. The Diode as A Rectifier Element

a. Half Wave Rectifier .................................................................................. 8

b. Full Wave Rectifier Through Diode Bridge ............................................. 9

c. Filter With Capacitor ................................................................................ 10

4. The Zener Diode ............................................................................................. 10

B. Peralatan dan Komponen yang Digunakan.......................................................... 11

BAB II HASIL PERCOBAAN

A. Dioda

1. Study of The Diode

a. Percobaan 1 .............................................................................................. 14

b. Percobaan 2 .............................................................................................. 16

B. The Diode as A Rectifier Element

1. Half Wave Rectifier

a. Percobaan 1............................................................................................... 19

b. Percobaan 2 .............................................................................................. 21

Halaman4

c. Percobaan 3 ..............................................................................................23

d. Percobaan 4 .............................................................................................. 25

2. Bridge Rectifier .............................................................................................. 27

3. Fault Study in Bridge Rectifier ...................................................................... 29

C. The Zener Diode

1. Voltage Regulator With A Zener Diode

a. Percobaan 1 .............................................................................................. 31

b. Percobaan 2 .............................................................................................. 33

c. Percobaan 3............................................................................................... 35

BAB III KESIMPULAN............................................................................................. 37

BAB I

Halaman4

PENDAHULUAN

A. LANDASAN TEORI

1. Bahan Semikonduktur

Semikonduktor merupakan bahan yang tidak bias digolongkan kedalam bahan

isolator juga tidak dapat digolongkan kedalam bahan konduktor. Contoh bahan

semikonduktor adalah atom silicon dan germanium. Atom silicon dan germanium

murni memiliki empat electron valensi. Pada suhu nol mutlak, electron valens itidak

memperoleh energy untuk melepaskan diri menjadi electron bebas. Semakin naik

suhu atom, semakin banyak energy yang diperoleh atom untukmelepaskan electron

valensi menjadi electron bebas. Tetapi pada suhu ruangan sekalipun atom silicon

hanya mempunyai sedikit electron bebas, keadaan ini membuat silicon bukan isolator

yang baik dan bukan konduktor yang baik. Dengan alasan itu, silicon dan germanium

disebut semikonduktor.

a. Semikonduktor Tipe-N

Suatu cara untuk menambah jumlah electron bebas adalah dengan membuat

kalabihan pasangan electron valensi dalam ikatan kovalen atom-atomnya. Suatu

atom donor dengan lima electron valensi ditambahkan (dropping) untuk membuat

ikatan kovalen kelebihan satu electron. Hal ini membuat bahan semikonduktor

mempunyai banyak electron bebas pada suhu ruangan.Bahan semikonduktor

seperti ini disebut dengan semikonduktor tipe-N (tipe negative).

b. Semikonduktor Tipe-P

Hole adalah suatu kekosongan electron pada suatu lintasan atom. Hole terjadi

apabila sebuah electron meninggalkan lintasannya menjadi electron bebas. Silicon

murni pada suhu ruangan juga tidak menghasilkan banyak hole.

Cara untuk menambah jumlah hole adalah dengan membuat kekurangan pasangan

electron valensi dalam ikatan kovalennya.suatu atom donor dengan tiga electron

Halaman4

valensi ditambahkan untuk membuat ikatan kovalen kekurangan satu electron. Hal

ini membuat bahan semikonduktor memiliki banyak hole.Semikonduktor ini

disebut dengan semikonduktor tipe-P (tipe positif).

2. Dioda

Dioda dikemas didalam sebuah

kapsul kecil yang terbuat dari kaca

atau plastik. Kemasan ini memiliki

dua kawat terminal. Yang satu

disebut anoda, sedangkan yang

lainnya disebut katoda. Biasanya

terdapat sebuah cincin di badan

dioda yang mengindikasikan terminal mana yang merupakan katoda.

Bahan pokok untuk pembuatan dioda adalah Germanium(Ge) dan Silikon/silsium(Si).

Dioda umumnya terbuat dari bahan silikon. Silikon adalah bahan yang tidak bersifat

sebagai penghantar atau konduktor, namun tidak pula sebagai penyekat atau isolator.

Silikon adalah bahan semikonduktor. Hal ini berarti bahwa sifat-sifat silikon berbeda

dengan bahan-bahan konduktor biasa, seperti tembaga atau besi. Sejumlah kecil zat

dicampurkan ke dalam silikon untuk memberikan sifat-sifat khusus dioda ke bahan

ini.

Halaman4

Dioda merupakan piranti non-linier karena grafik arus terhadap

tegangan bukanberupa garis lurus, hal ini karena adanya

potensial penghalang (Potential Barrier ). Ketika

tegangan dioda lebih kecil dari tegangan penghambat

tersebut maka arus dioda akan kecil, ketika tegangan

dioda melebihi potensial penghalang arus dioda akan naik

secaracepat.

Dioda memiliki fungsi yang unik yaitu hanya dapat

mengalirkan arus satu arah saja. Struktur dioda tidak

lain 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 dapat mengalir

dari sisi P menuju sisi N. Gambar di atas menunjukkan sambungan PN dengan sedikit

porsi kecil yang disebut lapisan deplesi (depletion layer ), dimana terdapat

keseimbangan hole dan elektron.

a. Dioda Bias Maju

Bias positif, dengan arti kata memberi

tegangan potensial sisi P lebih besar dari sisi

N, maka electron dari sisi N dengan serta

merta akan tergerak untuk mengisi hole disisi

P. Tentu kalau electron mengisi hole disisi P,

maka akan terbentuk hole pada sisi N karena ditinggal elektron. Ini disebut aliran

hole dari P menuju N, Kalau mengunakan terminology arus listrik, maka

dikatakan terjadi aliran listrik dari sisi P ke sisi N.

Ketika dioda disambungkan sebagaimana pada Gambar A,

dimana kaki anodanya disambungkan ke kutub positif dan

katodanya disambungkan ke kutub negatif baterai, kita

mengatakan bahwa dioda diberikan bias maju atau forward

Halaman4

biased. Sebuah dioda hanya akan menghantarkan arus listrik (menyalakan lampu)

apabila diberi bias maju.

b. Dioda Bias Mundur

Polaritas tegangan dibalik yaitu dengan

memberikan bias negatif (reverse bias). Dalam

hal ini, sisi N mendapat polaritas tegangan lebih

besar dari sisi P. Sehingga tidak akan terjadi

perpindahan elektron atau aliran hole dari P ke N maupun sebaliknya. Karena baik

hole dan elektron masing-masing tertarik ke arah kutup berlawanan. Lapisan

deplesi (depletion layer) semakin besar dan menghalangi terjadinya arus.

Ketika sebuah dioda disambungkan dengan polaritas yang terbalik seperti pada

Gambar B, dimana kaki katodanya disambungkan ke kutub positif dan kaki

anodanya disambungkan ke kutub negatif, kita mengatakan bahwa dioda

diberikan bias mundur atau reverse biased. Sebuah dioda tidak akan

menghantarkan arus listrik (tidak menyalakan lampu) apabila diberi bias mundur.

3. The Diode as A Rectifier Element

a. Rangkaian Penyearah Setengah Gelombang

Rangkaian penyearah setengah gelombang (half wave rectifier). Pada setengah

siklus tegangan sekunder yang positif, dioda mengalami forward biased untuk

setiap tegangan yang lebih dari 0.7 volt (tegangan offset). Ini menghasilkan

tegangan lintas tahanan beban (RL) yang mendekati bentuk setengah gelombang

sinus. Pada setengah siklus negatif, dioda mengalami reverse biased, yang

menyebabkan arus beban menjadi nol dan tegangan beban jatuh menjadi nol.

Jika digunakan pendekatan dioda ideal, puncak tegangan yang disearahkan sama

dengan puncak tegangan sekunder. Sedangkan, jika digunakan pendekatan dioda

offset, puncak tegangan yang disearahkan memiliki tegangan puncak keluaran

yang lebih rendah dari tegangan puncak masukan.

Halaman4

b. Rangkaian Penyearah Gelombang Penuh dengan Dioda Jembatan atau dioda

Bridge

Pada saat ini, penyearah gelombang

penuh dengan Center Tap Trafo,

tidak umum digunakan.Penyerah

gelombang penuh yang paling terkenal ialah penyearah jembatan (bridge

rectifier). Dioda bridge adalah dioda silicon yang dirangkai menjadi suatu bridge

dan dikemas menjadi satu kesatuan komponen. Di pasaran terjual berbagai bentuk

dioda bridge dengan berbagai macam kapasitasnya. Ukuran dioda bridge yang

utama adalah voltage dan ampere maksimumnya. Dioda bridge digunakan sebagai

penyearah pada power supply.

Selama setengah siklus tegangan

sekunder yang positif, dioda kanan

atas dan dioda kiri bawah di-

forward biased, sehingga tegangan beban mempunyai polaritas yang searah.

Selama setengah siklus negatif, dioda kiri atas dan dioda kanan bawah yang

forward biased, sehingga tahanan beban juga memiliki polaritas yang sama

dengan sebelumnya. Secara bentuk, tegangan masukan dan keluaran penyearah

gelombang penuh dengan menggunakan bridge dioda sama denganmenggunakan

center tap trafo.

Halaman4

c. Rangkaian Penyearah dengan Filter Kapasitor

Keluaran penyearah rata-rata adalah

tegangan DC yang memiliki denyut

(ripple).Untuk mengubah denyut ini ke

tegangan DC yang tetap, dibutuhkan sebuah

penapis (filter).

Selama seperempat siklus pertama dari tegangan sumber, dioda di-forwardbiased.

Pada saat itu, dioda menghubungkan sumber langsung melintas kapasitor,

sehingga kapasitor diisi sampai tengangan puncak. Namun, setelah melewati

puncak positif, dioda berhenti konduksi. Pada keadaan ini, kapasitor membuang

muatannya melalui resistansi beban.Dengan rancangan yang baik, tetapan waktu

pembuangan (tRC) dapat dibuat jauh lebih besar daripada perioda T sinyal masuk.

Oleh karena itu, kapasitor hanya kehilangan sebagian besar kecil muatannya.

Kemudian, pada saat tegangan sumber mencapai puncaknya kembali, dioda

menghantar sebentar dan mengisi kapasitor kembali sampai tegangan puncaknya.

4. Dioda Zener

Dioda Zener mirip dengan dioda p-n

junction biasa hanya saja komposisi

dopingnya diperbanyak, sehingga

tegangan breakdownnya menjadi lebih rendah. Dioda zener dapat dibedakan dari

dioda biasa dengan kode mereka dan tegangan tembus yang tercetak pada dioda.

Kode dioda zener dimulai dengan BZX ... atau BZY ... Tegangan tembus (tegangan

breakdown) mereka dicetak dengan V sebagai pengganti titik decimal, sehingga 2V7

berarti 2.7V.

Diode Zener merupakan dioda yang secara khusus didisain untuk bekerja pada

kondisi breakdown pada tegangan bias mundur yang relatif rendah yaitu kondisi

breakdown yang disebabkan oleh efek zener.

Halaman4

Dalam aplikasinya, diode Zener banyak digunakan sebagai regulator tegangan, yaitu

untuk mengkondisikan tegangan konstan sesuai yang dikehendaki.Rrangkaian dioda

zener ini dirancang untuk mempertahankan nilai tegangan tetap pada terminalnya.

Yaitu dengan cara memanfaatkan sifat tegangan breakdown pada bias mundur yang

dimiliki dioda, dengan adanya karakteristik ini dioda akan mengalirkan arus jika

sudah mencapai tegangan breakdown tertentu. Jadi pemasangan dioda ini sengaja

pada posisi bias mundur.

B. PERALATAN DAN KOMPONEN YANG DIGUNAKAN

1. Kabel Jumper

2. Multimeter

Halaman4

3. Power Supply

4. Function Generator

Halaman4

5. Oscilloscope

6. Papan Edibon C, B, E, M3 Semiconductor I

Halaman4

7. Buku Panduan / Modul Semiconductor I

BAB II

HASIL PERCOBAAN

A. DIODA

1. Study of Diode

Tujuan : a. Mengukur Tegangan (V) dan Arus (I) mengunakan Source dan Circuit 1 pada

papan Edibon C. B. E. M3 Semiconductors I di posisi Normal.b. Membuktikan polaritas dioda dan mengecek apakah dioda yang terdapat

dalam papan rangkaian Edibon berfungsi dengan baik atau tidak.

c. Mempelajari dioda.

Komponen yang digunakan :a. Papan Edibon C. B. E. M3 Semiconductor I (Source dan Circuit 1)b. Power Supplyc. Jumperd. Multimeter

Halaman4

a) Percobaan I

Gambar 1. Rangkaian Direct Polarization

Langkah Kerja : 1. Memasukkan tegangan dari power supply ke f1 dan f5 (pada SOURCE)2. Pasang Amperemeter pada f1 (+) dan 1.1 (-) pada CIRCUIT 1.3. Hubungkan f5 dengan 1.3 (pada CIRCUIT 1) dengan jumper.4. Pasang voltmeter pada 1.2 (+) dan 1.3 (-)

Voltage (V)Current

(mA)0.1 00.2 00.3 0.00080.4 0.0030.5 0.0080.55 0.010.6 0.0350.65 0.0390.7 0.30.75 0.320.8 0.770.85 1.025

Halaman4

Pembahasan :

Bias positif, dengan arti kata memberi tegangan potensial sisi P lebih besar

dari sisi N, maka electron dari sisi N dengan serta merta akan tergerak untuk

mengisi hole disisi P. Tentu kalau electron mengisi hole disisi P, maka akan

terbentuk hole pada sisi N karena ditinggal elektron. Ini disebut aliran hole

dari P menuju N, Kalau mengunakan terminology arus listrik, maka dikatakan

terjadi aliran listrik dari sisi P ke sisi N.

Menjawab pertanyaan :

C.1.1. What is the current value when the voltage in the diode is 0,8v?

0,77 mA

Kesimpulan :

Apabila diode mendapat bias maju (forward bias, V > 0) maka arus akan mengalir pada tegangan kerja diode (silicon 0,7 , germanium 0,3)

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.90

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

Grafik Hasil Pengamatan

Current (mA)

Voltage (V)

Halaman4

b) Percobaan II

Gambar 2. Rangkaian Direct Polarization

Langkah Kerja : 1. Memasukkan tegangan dari power supply ke F3 dan ca2 (pada SOURCE)2. Pasang Amperemeter pada 1.2 (+) dan ca2 (-) pada CIRCUIT 1.3. Hubungkan f3dengan 1.4 (pada CIRCUIT 1) dengan jumper.4. Pasang voltmeter pada 1.2 (+) dan 1.3 (-)

Voltage (V) Current (mA)

-1 -0.005

-2 -0.015

-3 -0.025

-4 -0.035

-5 -0.045

-6 -0.05

-7 -0.062

-8 -0.075

-9 -0.087

-10 -0.1

-11 -0.102

-12 -0.112

Halaman4

Pembahasan :

Polaritas tegangan dibalik yaitu dengan memberikan bias negatif (reverse bias).

Dalam hal ini, sisi N mendapat polaritas tegangan lebih besar dari sisi P. Sehingga

-14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0

-0.12

-0.1

-0.08

-0.06

-0.04

-0.02

0

Grafik Hasil Pengamatan

Current (mA)

Voltage (V)

Halaman4

tidak akan terjadi perpindahan elektron atau aliran hole dari P ke N maupun

sebaliknya. Karena baik hole dan elektron masing-masing tertarik ke arah kutup

berlawanan. Lapisan deplesi (depletion layer) semakin besar dan menghalangi

terjadinya arus.

Menjawab Pertanyaan :

C.1.2. Which is the current value in the diode when the voltage is -8v?

-0,075 mA

C.1.3. Which is the value of the diode resistor in direct polarization?

∞

C.1.4. And in inverse polarization

100 MΩ

C.1.5 If we apply a voltage of 1’5 V in the circuit of figure 2.6.6, which is the value of the circuit current? (Check this data in practice board)

I ≈ 1,522

Kesimpulan :

Apabila diode mendapat bias mundur (reverse bias, V < 0) maka arus akan mengalir negative yang kecil sampai pada break down voltage.

B. The Diode as A Rectifier Element

1. Half Wave Rectifier

Halaman4

Komponen yang digunakan :1. Multi meter2. Papan Edibon C. B. E. M3 Semiconductor I (Source dan Circuit 2)3. Osiloscop4. Function generator5. Jumper

Tujuan : 1. Mengetahui prinsip kerja dioda

2. Mengetahui jenis penyearah setengah gelombang

a) Percobaan I

Langkah Kerja

1. Atur function generator2. Hubungkan konektor 2.2 dan 2.4 dengan jumper

Halaman4

3. Hubungkan dari function generator masuk ke f.5 dan f.7 kemudian dari f.5 ke 2.1 dan dari f.7 ke 2.8

4. Hubungkan kabel dari CH 1 osiloscop ke 2.1 dan 2.8 sebagai input5. Hubungkan kabel dari CH 2 osiloscop ke 2.6 (+) dan f.7 (-) sebagai

hasil6. Pada project board posisikan saklar pada posisi N

Hasil pengukuran dengan osiloscop

Pembahasan :

Pada setengah siklus tegangan sekunder yang positif, dioda mengalami forward

biased untuk setiap tegangan yang lebih dari 0.7 volt (tegangan offset). Ini

menghasilkan tegangan lintas tahanan beban (RL) yang mendekati bentuk

setengah gelombang sinus.

Menjawab Pertanyaan

C.2.3. Which is the peak voltage measured in the load?

Halaman4

1 V

C.2.4 And the average value of that same voltage ?

+ 0,318 V

Kesimpulan :

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan tegangan AC menjadi tegangan DC. Peyearah setengah gelombang menggunakan satu dioda, menghasilkan setengah gelombang sinus positif.

b) Percobaan II

Langkah Kerja

1. Atur function generator2. Hubungkan konektor 2.3 dan 2.5 dengan jumper3. Hubungkan dari function generator masuk ke f.5 dan f.7 kemudian dari

f.5 ke 2.1 dan dari f.7 ke 2.84. Hubungkan kabel dari CH 1 osiloscop ke 2.1 dan 2.8 sebagai input

Halaman4

5. Hubungkan kabel dari CH 2 osiloscop ke 2.6 (+) dan f.7 (-) sebagai hasil

6. Pada project board posisikan saklar pada posisi N

Hasil pengukuran dengan osiloscop

Pembahasan :

Pada setengah siklus negatif, dioda mengalami reverse biased, yang

menyebabkan arus beban menjadi nol dan tegangan beban jatuh menjadi

nol.

Menjawab Pertanyaan

C.2.5 Which is average voltage value in the load?

Halaman4

- 0,318 V

Kesimpulan :

Dioda dalam keadaan dibalik atau reverse menghasilkan tegangan negatif, dan menghasilkan setengah gelombang sinus negatif.

c) Percobaan III

Langkah Kerja

1. Atur function generator2. Hubungkan konektor 2.2 dan 2.4 dengan jumper3. Hubungkan konektor 2.5 dan 2.7 dengan jumper4. Hubungkan dari function generator masuk ke f.5 dan f.7 kemudian dari

f.5 ke 2.1 dan dari f.7 ke 2.85. Hubungkan kabel dari CH 1 osiloscop ke 2.1 dan 2.8 sebagai input6. Hubungkan kabel dari CH 2 osiloscop ke 2.6 (+) dan f.7 (-) sebagai

hasil7. Pada project board posisikan saklar pada posisi N

Hasil pengukuran dengan osiloscop

Halaman4

Pembahasan :

Pada setengah siklus tegangan sekunder yang positif, dioda mengalami

forward biased untuk setiap tegangan yang lebih dari 0.7 volt (tegangan

offset). Ini menghasilkan tegangan lintas tahanan beban (RL) yang

mendekati bentuk setengah gelombang sinus. Penambahan kapasitor

berfungsi memperhalus gelombang, kapasitor berfungsi menyimpan

tegangan sampai batas maksimumnya lalu melepaskan tegangan itu

sehingga gelombang sinus yang dihasilkan lebih halus.

Menjawab Pertanyaan

C.2.6 Which is the average voltage value in the load?

6,37 x 10-3 V

C.2.7 How is now the intensity in the load compared with case in which there was not capacitor?

B. Smaller

Halaman4

C.2.8 What do you think the anomalous operation is due to?

B. The capacitor does not have a good contact

Kesimpulan :

Tujuan penggunaan kapasitor untuk memperhalus gelombang sinus, karena kapasitor berfungsi menyimpan tegangan sehingga hasil keluaran DC menjadi lebih halus.

d) Percobaan IV

Halaman4

Langkah Kerja

1. Atur tegangan Power Supply sebesar 10V.2. Hubungkan konektor 2.2 dan 2.4 dengan jumper3. Hubungkan konektor 2.5 dan 2.7 dengan jumper4. Hubungkan dari Power supply ke f2 (+) dan ca2 sebagai ground (-)5. Hubungkan f2 dan 2.1, serta ca2 dan 2.8 dengan jumper6. Hubungkan kabel dari CH 1 osiloscop ke 2.1 dan 2.8 sebagai input7. Hubungkan kabel dari CH 2 osiloscop ke 2.6 (+) dan f.7 (-) sebagai

hasil8. Pada project board posisikan saklar pada posisi N

Hasil pengukuran dengan osiloscope

Pembahasan :Sumber tegangan adalah arus DC, sehinnga akan didapat sebuah hasil berupa garis lurus pada oscciloscope. Dioda tidak mengubah tegangan DC, sehingga meneruskan tegangan tersebut ke kapasitor. Tetapi didapat berupa garis patah-patah naik turun, ini dikarenakan adanya kapasitor yang menyimpan dan membuang tegangan. Pada saat kapasitor menyimpan tegangan, garis lurus akan tampak dibawah, sampai kapasitor mencapai puncaknya dan membuang tegangan ke output, akan tampak garis lurus di atas begitu seterusnya.

C.28. What do you think the anomalous operation is due to?B. The capacitor does not have a good contact.

Kesimpulan :

Halaman4

Dioda meneruskan tegangan DC, kapasitor mempengaruhi keluaran output.

2. Bridge Rectifier

Komponen yang digunakan :1. Multi meter2. Papan Edibon C. B. E. M3 Semiconductor I (Source dan Circuit 3)3. Osiloscop4. Function generator5. Jumper

Tujuan : 1. Mengetahui prinsip kerja dioda

2. Mengetahui jenis penyearah gelombang penuh

a) Percobaan I

Halaman4

Langkah Kerja

1. Atur function generator2. Hubungkan dari function generator masuk ke f.5 dan f.7 kemudian dari

f.5 ke 3.1 dan dari f.7 ke 3.33. Hubungkan kabel dari CH 1 osiloscop ke 3.1 dan 3.3 sebagai input4. Hubungkan kabel dari CH 2 osiloscop ke 3.2 (+) dan 3.5(-) sebagai

hasil5. Pada project board posisikan saklar pada posisi N

Hasil pengukuran dengan osiloscop

Halaman4

Pembahasan :

Selama setengah siklus tegangan sekunder yang positif, dioda kanan atas

dan dioda kiri bawah di-forward biased, sehingga tegangan beban

mempunyai polaritas yang searah. Selama setengah siklus negatif, dioda

kiri atas dan dioda kanan bawah yang forward biased, sehingga tahanan

beban juga memiliki polaritas yang sama dengan sebelumnya.

Menjawab Pertanyaan

C.2.9 What is the value of this voltage.

1 V

C.2.10 Which is the rectified voltage frequency value?

10-4 A

C.2.11 Which is the rectified voltage frequency value?

B. Half of the input

Halaman4

C.2.12 What do you think the anomalous operation is due to ?

B. Diode D5 damaged

Kesimpulan :

Penyearah gelombang penuh menghasilkan setengah gelombang sinus berturut-turut seperti membentuk gunung.

3. Fault Study in Bridge Rectifier

Langkah Kerja

1. Atur function generator2. Hubungkan dari function generator masuk ke f.5 dan f.7 kemudian dari

f.5 ke 3.1 dan dari f.7 ke 3.33. Hubungkan kabel dari CH 1 osiloscop ke 3.1 dan 3.3 sebagai input4. Hubungkan kabel dari CH 2 osiloscop ke 3.2 (+) dan 3.5(-) sebagai

hasil5. Pada project board posisikan saklar pada posisi F

Hasil pengukuran dengan osiloscop

Hasil pengukuran dengan osiloscop

Hasil pengukuran dengan osiloscop

Halaman4

Pembahasan :

Pada posisi F salah satu dioda dari keempat dioda diputus, sehingga tidak

dihasilkan gelomang sinus yang berkelanjutan, karena dioda yang teputus

tadi. Selama setengah siklus tegangan sekunder yang positif, dioda kanan

atas dan dioda kiri bawah di-forward biased, sehingga tegangan beban

mempunyai polaritas yang searah. Selama setengah siklus negatif, dioda

kiri atas dan dioda kanan bawah yang forward biased, sehingga tahanan

beban juga memiliki polaritas yang sama dengan sebelumnya.tetapi karena

satu dioda terputus maka satu siklus gelombang hilang sehingga tidak terjadi

gelombang sinus yang berturut-turut.

C. THE ZENER DIODE

Halaman4

Komponen yang digunakan :1. Multi meter2. Papan Edibon C. B. E. M3 Semiconductor I (Source dan Circuit 4)3. PSU4. Jumper

Tujuan : 1. Mengetahui Karateristik Dioda zener

a) Voltage regulator with a zener diode

1. Percobaan I

Langkah Kerja

1. Atur PSU pada voltase yang kita inginkan

2. Hubungkan PSU ke F1 (+) dan F5 ( - )

3. Hubungkan konektor F5 dengan 4.1

4. Hubungkan Amper meter kabel (+) dapat F1 dan kabel ( - ) dapat 4.3

5. Hubungkan Volt Meter kabel (+) dengan 4.4 dan kabel ( - ) dengan 4.5

Halaman4

Pembahasan :

Dioda Zener mirip dengan dioda p-n junction biasa hanya saja komposisi dopingnya diperbanyak, sehingga tegangan breakdownnya menjadi lebih rendah. Dioda zener dapat dibedakan dari dioda biasa dengan kode mereka dan tegangan tembus yang tercetak pada diode.

Menjawab Pertanyaan

0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.90

5

10

15

20

25

30

35

40

Grafik Hasil Pengamatan

Current (mA)

Voltage (V)

Voltage (V) Current (mA)0.55 170.6 18.50.65 19.750.7 21.50.75 22.50.8 240.85 35

Halaman4

C3. 1. Which is the current value when the voltage in the diode terminals is 0,8V?

24 mA

2. Percobaan II

Langkah Kerja

6. Atur PSU pada voltase yang kita inginkan

7. Hubungkan PSU ke F3 (+) dan ca2 ( - )

8. Hubungkan konektor F3 dengan 4.2

9. Hubungkan Amper meter kabel (+) dapat F3 dan kabel ( - ) dapat 4.2

10.Hubungkan Volt Meter kabel (+) dengan 4.4 dan kabel ( - ) dengan 4.5

Halaman4

-8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 00

2

4

6

8

10

12

14

16

Grafik Hasil Pengamatan

Current (mA)

Voltage (V)

Voltage in (V)

Current (mA)Voltage out

(V)-1 2.75 -1.2-2 5 -1.584-3 7 -3.2-4 9 -4.2

-4.8 10.5 -5-5 11 -5.2

-5.2 11.25 -5.4-5.4 11.75 -5.5-6 13 -6.2-7 15 -7.1

Halaman4

Menjawab pertanyaan

C3.2. What is the supplied current value by the source when the diode voltage is -5V?

11 mA

3. Percobaan III

Halaman4

Langkah Kerja

i. Atur PSU pada voltase yang kita inginkan

ii. Hubungkan PSU ke 1.3 (+) dan ca2 ( - )

iii. Hubungkan konektor 1.3 dengan 4.2

iv. Hubungkan 4.5 dengan c1, 4.4 dengan c2

v. Hubungkan Volt Meter kabel (+) dengan c1 dan kabel ( - ) dengan c2

Menjawab Pertanyaan

C3. 3. Which is the voltage value in the load when it is 6KΩ?

2.8V

C3. 4. What is the current given by the source when the load is 6KΩ?

0.46 mA

C3. 5. What is the value of the power dissipated by the zener diode when the

load is 6KΩ?

1.288mW

C3. 6. What do you think the fault in the circuit is due to?

c.The zener diode has 6.2V.

Load (KΩ) Voltage (V)0 0.0072 0.0254 0.0286 2.88 2.8

10 2.8

Halaman4

Kesimpulan :

Dioda zener mempunyai sifat mengeluarkan tegangan output yang sama dengan input sebesar apapun (tidak melewati batas yang ditentukan oleh dioda tersebut).

BAB III

KESIMPULAN

Apabila diode mendapat bias maju (forward bias, V > 0) maka arus akan mengalir pada tegangan kerja diode (silicon 0,7 , germanium 0,3). Apabila diode mendapat bias mundur (reverse bias, V < 0) maka arus akan mengalir negatif yang kecil sampai pada break down voltage.

Dioda dapat digunakan untuk menyearahkan tegangan AC menjadi tegangan DC. Peyearah setengah gelombang menggunakan satu dioda, menghasilkan setengah gelombang sinus positif. Dioda dalam keadaan dibalik atau reverse menghasilkan tegangan negatif, dan menghasilkan setengah gelombang sinus negatif.

Tujuan penggunaan kapasitor untuk memperhalus gelombang sinus, karena kapasitor berfungsi menyimpan tegangan sehingga hasil keluaran DC menjadi lebih halus. Dioda meneruskan tegangan DC, kapasitor mempengaruhi keluaran output.

Penyearah gelombang penuh menghasilkan setengah gelombang sinus berturut-turut seperti membentuk gunung.

Halaman4

Dioda zener mempunyai karakteristik yang khusus yaitu mengeluarkan tegangan output yang sama dengan input sebesar apapun (asalkan tidak melewati batas yang ditentukan oleh dioda tersebut).