Laboratorium Elektronika

LaboratoriumElektronikaTelkom University

TATA TERTIB PELAKSANAAN PRAKTIKUMLABORATORIUM ELEKTRONIKA INSTITUT TEKNOLOGI TELKOM

1. ATURAN UMUMa. Semua praktikan wajib menggunakan seragam resmi IT Telkom yaitu kemeja putih dan celana/rok biru (tidak boleh memakai jeans), dan memakai sepatu.b. Rambut harus rapi dan tidak boleh panjang (untuk laki-laki).c. Kelengkapan praktikum meliputi kartu praktikum, modul praktikum, dan jurnal praktikum.d. Kartu praktikum wajib diberi foto dan distempel oleh Laboratorium Elektronika.e. Praktikan diberi waktu 20 menit untuk melengkapi segala kelengkapan praktikum yang tidak dibawa.f. Praktikan tidak diperbolehkan melakukan segala bentuk intimidasi kepada asisten praktikum. Segala bentuk intimidasi akan ditindaklanjuti oleh Fakultas Elektro dan Komunikasi.g. Hal-hal yang belum ditetapkan dalam tata tertib ini akan ditetapkan kemudian.

2. PELAKSANAAN PRAKTIKUMa. Praktikum dilaksanakan sesuai dengan jadwal yang telah dikeluarkan oleh Fakultas Elektro dan Komunikasi.b. Praktikan hadir 10 menit sebelum pelaksanaan praktikum dimulai.c. Keterlambatan praktikan di atas 20 menit, akan menyebabkan praktikan tidak mendapatkanwaktu tambahan dalam pengerjaan tes awal. Dan jika keterlambatan sebelum 20-30 menit menyebabkan pengurangan nilai pada point praktikum. Sedangkan untuk keterlambatan lebih dari 30 menit, praktikan tidak diperbolehkan mengikuti praktikum.d. Praktikum susulan yang diakibatkan karena keterlambatan praktikan dikeluarkan oleh Fakultas Elektro dan Komunikasi.e. Praktikan dapat melaksanakan praktikum setelah mendapatkan instruksi dari asisten praktikum.f. Selama praktikum berlangsung, praktikan dilarang: Makan, minum, merokok di dalam ruangan praktikum Membuat kegaduhan di dalam ruangan praktikum Mengoperasikan alat-alat sebelum mendapat instruksi dari asisten Mengubah konfigurasi software/hardware Memindahkan peralatan dan mencabut probe tanpa seizin asisten Meninggalkan ruangan tanpa seizin asisten praktikum Menggunakan alat komunikasi tanpa seizin asisten praktikum Segala tindakan yang tidak pantas dilakukan selama praktikum berlangsung.

3. PENILAIAN PRAKTIKUMKomponen penilaian praktikum meliputi: Tugas Pendahuluan : 20 % Tes Awal: 20 % Praktikum: 40 % Jurnal: 20 %

4. TUGAS PENDAHULUANa. Tugas Pendahuluan optional untuk dikerjakan, jika tidak mengerjakan nilai TP=0.b. Tugas Pendahuluan dikeluarkan pada H-4 pekan pelaksanaan praktikum.c. Tugas Pendahuluan dikumpulkan maksimal hari Senin setelah TP dikeluarkan. Pengumpulan Tugas Pendahuluan mulai jam 07.00 WIB sampai jam 10.00 WIB di laboratorium Elektronika.d. Keterlambatan dalam mengumpulkan Tugas Pendahuluan, mengakibatkan nilai TP = 0.e. Tugas Pendahuluan harus dikumpulkan perkelompok dan dimasukkan ke dalam amplop coklat. Asisten tidak bertanggung jawab atas hilangnya TP yang tidak dimasukkan dalam amplop.

3. TES AWALa. Tes Awal berupa lisan ataupun tulisan.b. Tes Awal diberikan sebelum pelaksanaan praktikum dimulai dan dilaksanakan maksimal selama 20 menit.c. Apabila praktikan datang pada saat tes awal sedang berlangsung, maka praktikan diperbolehkan mengikuti tes awal tanpa ada tambahan waktu.

4. JURNAL PRAKTIKUMa. Jurnal dikerjakan dan dikumpulkan setelah pelaksanaan praktikum berakhir.b. Jurnal dikerjakan pada lembaran yang telah disediakan.

5. TUKAR JADWALa. Penukaran jadwal praktikum dapat dilaksanakan paling lambat 1 hari sebelum praktikum yang bersangkutan dan dilaksanakan atas persetujuan asisten.b. Kedua praktikan yang bertukar jadwal wajib mengisi form tukar jadwal dan harus dibawa pada saat melaksanakan praktikum dengan jadwal yang baru dan diserahkan kepada asisten yang menjaga pada saat tersebut.c. Praktikan tidak diperkenankan menyusup pada jadwal praktikum yang lain, jika hal tersebut terjadi maka praktikan dianggap gugur dalam modul tersebut.

6. KELULUSAN PRAKTIKUMa. Praktikan harus mengikuti seluruh modul dalam praktikum Elektronika.b. Nilai akhir praktikum dihitung dengan cara:nmp= Jumlah nilai masing-masing modulJumlah modulc. Praktikum Elektronika dinyatakan lulus apabila indeks nilai praktikum minimal C dan semua modul praktikum lulus.d. Apabila nilai praktikum tidak lulus, maka praktikan wajib mengulang semua modul dalam praktikum.

Mengetahui,Penanggungjawab Laboratorium Elektronika

Mohamad Ramdhani, ST, MT

MODUL IDIODA DAN APLIKASI

I. TUJUAN PRAKTIKUM Mengetahui karakteristik dioda ideal Mengenal rangkaian aplikasi dioda Mampu menganalisa dan mengetahui prinsip kerja rangkaian aplikasi dioda

II. KOMPONEN DAN ALAT YANG DIGUNAKAN

1.Osiloskop6.Kit praktikum 2.Multimeter-Resistor 100 , 1 k dan 4.7 k3.Function Generator-Kapasitor 10 uF dan 47 uF4.DC Power Supply-Dioda 1N 1007 (2 buah)5.Kabel Jumper-Dioda Bridge 1N 4001

III.DASAR TEORI

PENGERTIAN DIODA

Diodaberarti sebuah kata majemuk yang berarti dua elektroda, dimana di berarti dua, dan oda berasal dari elektroda. Jadidioda adalah kristal yangmenggabung separuh semikonduktor type-n dan separuh semikonduktor type-p,atau disebut pula pn junction. Sisi p (Anoda) mempunyai banyak hole (pembawamayoritas) dan sisi n (Katoda) mempunyai banyak electron (pembawamayoritas).Fungsi dioda antara lain adalahmengalirkan arus listrik satu arah dan untuk membatasi arus yang mengalir dalam suatu rangkaian.

Gambar 1.1 Simbol dan struktur Dioda

Gambar 1.2 Struktur lengkap DiodaTerlihat pada gambar di samping, muatan yang diberi lingkaran menyatakan ion. Muatan ini tetap di tempat dan tidak bergerak walaupun diberi medan listrik.Pembawa muatan yang lain adalah muatan bebas, yaitu hole dan electron. Hole adalah pembawa muatan yang dihasilkan oleh atom akseptor pada bahan tipe-p , sedangkan elektron adalah pembawa muatan yang dihasilkan oleh atom donor pada bahan tipe-n.

KURVA KARAKTERISTIK DIODA

Gambar1.3. kurva karakteristik dioda.

Gambar di samping menunjukan dua macam kurva, yakni dioda germanium (Ge) dan dioda silikon (Si). Bagian kiri bawah dari grafik pada gambar di atas merupakankurva karakteristik dioda saat mendapatkan bias mundur (reverse bias). Bagian kanan atas dari grafik pada gambar di atas merupakan kurva karakteristik dioda saat mendapatkan bias maju (forward bias).

1.Pada saat dioda diberi bias maju

Gambar1.4. Pra-Tegangan Maju P-N junction

Pada saat dioda diberi bias maju (VA-K positif) maka arus ID akan naik dengan cepat setelah VA-K mencapai tegangan cut-in (Vg). Tegangan cut-in (Vg) ini kirakira sebesar0.2 Volt untuk dioda germanium dan 0.6 Volt untuk dioda silikon.Dengan pemberian tegangan baterai sebesar ini, maka potensial penghalang (barrier potential) pada persambungan akan teratasi, sehingga arus dioda mulai mengalir dengan cepat.

2.Pada saat dioda diberi bias mundur

Gambar 1.5. Pra-Tegangan Mundur P-N junction

Pada saat dioda diberi bias mundur (VA-K negatif) terus menerus, maka suatu saat akan mencapai tegangan patah (break-down) dimana arus Is akan naik dengan tiba-tiba. Pada saat mencapai tegangan break-down ini, pembawa minoritas dipercepat hingga mencapai kecepatan yang cukup tinggi untuk mengeluarkan elektron valensi dari atom. Kemudian elektron ini juga dipercepat untuk membebaskan yang lainnya sehingga arusnya semakin besar. Pada dioda biasa pencapaian tegangan break-down ini selalu dihindari karena dioda bisa rusak.APLIKASI DIODA

1.Dioda Sebagai Clipper Rangkaian clipper (pemotong) merupakan rangkaian yang digunakan untuk memotong atau menghilangkan sebagian sinyal masukan yang berada di bawah atau di atas level tertentu. Rangkaian clipper digunakan untuk membatasi tegangan agar tidak melebihi dari suatu nilai tegangan tertentu. Secara umum rangkaian clipper dapat digolongkan menjadi dua, yaitu: -clipper seri : diode dipasang seri dengan beban- clipper paralel : diodanya dipasang paralel dengan beban.

Sedangkan untuk masing-masing jenis tersebut dibagi menjadi clippernegatif (pemotong bagian negatif) dan clipper positif (pemotong bagian positif).Dalam analisa ini diodanya dianggap ideal.Berikut adalah rangkaian aplikasi dioda sebagai clipper :

a. Rangkaian clipper seri negatif

b. Rangkaian clipper seri negatif

c. Rangkaian clipper paralel positif d. Rangkaian clipper paralel negatif

2. Dioda sebagai ClamperRangkaian Clamper adalah rangkaian yang digunakan untuk memberikan offset tegangan DC. Dengan demikian, tegangan yang dihasilkan adalah tegangan input ditambahkan dengan tegangan DC.Rangkaian Clamper (penggeser) digunakan untuk menggeser suatu sinyal ke level DC yang lain.

Rangkaian Clamper paling tidak harus mempunyai sebuah kapasitor, dioda, dan resistor, di samping itu bisa pula ditambahkan sebuah baterai. Harga R dan C harus dipilih sedemikian rupa sehingga konstanta waktu RC cukup besar agar tidak terjadi pengosongan muatan yang cukup berarti saat dioda tidak menghantar. Dalam analisa ini dianggap diodanya adalah ideal.

*Saat siklus negatif, dioda Off dan menetapkan output*Saat siklus positif, dioda On dan kapasitor mengisi sampai V volt

Sehingga sinyal input dan output dapat digambarkan sebagai berikut :

Output tegangan dari clamperInput tegangan DC

3.Dioda Sebagai Penyearah

a.Penyearah Setengah Gelombang

Gambar rangkaian penyearah setengah gelombang

Penyearah yang paling sederhana adalah penyearah setengah gelombang, yaitu yang terdiri dari sebuah dioda. Melihat dari namanya, maka hanya setengah gelombang saja yang akan disearahkan. Prinsip kerja penyearah setengah gelombang adalah bahwa pada saat sinyal input berupa siklus positif maka dioda mendapat bias maju sehingga arus akan mengalir. Sebaliknya bila sinyal input berupa siklus negatif maka dioda mendapat bias mundur sehingga tidak ada arus yang mengalir.

Berikut gambar output dari penyearah setengah gelombang :Saat siklus positif

Saat siklus negatif

b.Penyearah gelombang penuh dengan bridge

Prinsip kerja rangkaian penyearah gelombang penuh dengan bridge:1.Pada saat rangkaian jembatan mendapatkan siklus positif, maka: -D1 dan D3 hidup (ON), karena mendapat bias maju.-D2 dan D4 mati (OFF), karena mendapat bias mundursehingga arus i1 mengalir melalui D1, RL, dan D3.

2.Pada saat rangkaian jembatan mendapatkan siklus negatif, maka: -D2 dan D4 hidup (ON), karena mendapat bias maju.-D1 dan D3 mati (OFF), karena mendapat bias mundur sehingga arus i2 mengalir melalui D2, RL, dan D4.

IV.LANGKAH PRAKTIKUM

PERCOBAAN

Persiapan Percobaan

1.Pastikan derah kerja aman dari bahaya gangguan teknis dan buat kondisi senyaman mungkin. 2.Pastikan saklar stop contac PLN telah dalam kondisi ON agar semua peralatan praktikum yang membutuhkan catuan listrik dari stop contac PLN dapat bekerja. 3.Nyalakan peralatan yang akan digunakan pada praktikum kali ini dan patuhi prosedur penggunaan untuk tiap alat yang dipakai.

A.Karakteristik Dioda Ideal 1.Aplikasikan rangkaian berikut ini ke Breadboard.

2.Hubungkan titik 1 dan 2 ke Amperemeter (perhatikan aturan penggunaan Multimeter). 3.Hubungkan Vs dengan sumber tegangan DC (perhatikan aturan penggunaan Power Supply). 4.Naikkan tegangan sumber DC (Vs) dari dari 0 2,5 Volt dengan kenaikan 0,5 Volt.5.Catat nilai yang terukur pada alat ukur untuk tiap-tiap perubahan nilai tegangan sumber DC (Vs) kemudian masukkan kedalam tabel pengamatan (pada jurnalpraktikum). 6.Lepaskan Vs dari sumber tegangan DC.7.Hubungkan titik 3 dan 4 ke Voltmeter (perhatikan aturan penggunaan Multimeter).8.Hubung singkatkan titik 1 dan 2.9.Ulangi langkah 4 6.10.Lepaskan Vs dari sumber tegangan DC dan alat ukur yang dipakai. 11.Ubah rangkaian diatas dengan rangkaian berikut

12.Ulangi langkah 2 10. 13.Lakukan Analisis pada jurnal praktikum.

B.Aplikasi Dioda

Clamper 1.Atur Function Generator dengan sinyal masukan sinyal kotak dengan tegangan 10 Vpp dengan frekuensi 1,5 KHz. 2.Lakukan kalibrasi osiloskop.3.Hubungkan channel 1 Osiloskop dengan input (function generator). 4.Aplikasikan rangkaian berikut ini ke Breadboard.

5.Hubungkan titik 1 dan 2 dengan kapasitor 10uF (perhatikan aturan pengaplikasian kapasitor).6.Hubungkan Vs ke function generator.7.Hubungkan output rangkaian (titik 3 dan 4) dengan channel 2 Osiloskop.8.Gambarkan sinyal input dan output pada tabel pengamatan (pada jurnal praktikum).9.Lepaskan Vs dari function generator dan output rangkaian (titik 3 dan 4) dengan channel 2 Osiloskop. 10.Ganti nilai kapasitor menjadi 100uF.11.Ulangi langkah 2.12.Ulangi langkah 6 9. 14.Lakukan Analisis pada jurnal praktikum.

Clipper

1.Atur Function Generator dengan sinyal masukan sinyal kotak dengan tegangan 10 Vpp dengan frekuensi 1,5 KHz.2.Lakukan kalibrasi osiloskop.3.Hubungkan channel 1 Osiloskop dengan input (function generator).4.Aplikasikan rangkaian berikut ini ke Breadboard.

5. Hubungkan Vd1 dan Vd2 dengan sumber tegangan DC (perhatikan aturan penggunaan Power Supply).6.Hubungkan Vs ke function generator.7.Hubungkan output rangkaian (titik 3 dan 4) dengan channel 2 Osiloskop.8.Gambarkan sinyal input dan output pada tabel pengamatan (pada jurnal praktikum).9.Lepaskan Vs dari function generator dan output rangkaian (titik 3 dan 4) dengan channel 2 Osiloskop. 10.Ubah rangkaian diatas dengan rangkaian berikut

11.Ulangi langkah 2. 12.Ulangi langkah 6 9. 13.Lakukan Analisis pada jurnal praktikum.

Rectifier 1.Atur Function Generator dengan sinyal masukan sinyal kotak dengan tegangan 10 Vpp dengan frekuensi 50 Hz. 2.Lakukan kalibrasi osiloskop.3.Hubungkan channel 1 Osiloskop dengan input (function generator). 4.Aplikasikan rangkaian berikut ini ke Breadboard.

5.Hubungkan Vs ke function generator. 6.Hubungkan output rangkaian (titik 3 dan 4) dengan channel 2 Osiloskop.7.Gambarkan sinyal input dan output pada tabel pengamatan (pada jurnal praktikum).8.Lepaskan Vs dari function generator dan output rangkaian (titik 3 dan 4) dengan channel 2 Osiloskop.

9.Ubah rangkaian diatas dengan rangkaian berikut

10.Ulangi langkah 2. 11.Ulangi langkah 5 8. 12.Lakukan Analisis pada jurnal praktikum. 13.Ubah rangkaian diatas dengan rangkaian berikut

14.Ulangi langkah 2. 15.Ulangi langkah 5 8. 16.Lakukan Analisis pada jurnal praktikum.

V.REFERENSI - Boylestad,Robert.Nashdelsky,Electronic Devices and circuit theory,ifth edition, chapter 15,New Jersey,Prentice-Hall Inc,1992,Hal.639-656. - Floyd,Thomas L.,Electronics Fundamentals : Circuits,Devices,and applications, fourth edition, part III,Chapter 19.New Jersey,Prentice-Hall Inc,1998, Hal. 820-902.- Sutrisno,Elektronika : Teori dasar dan penerapannya, jilid 2, Bandung, Penerbit ITB,1987,Hal.117-139.- Sedra,Adel S. Smith,Kenneth C,Microelectronic Circuits,Second edition,Chapter 3, Newyork,CBS College Publishing,1987,Hal.87-141.

Modul Praktikum Laboratorium ElektronikaPage 1