Post on 07-Aug-2018
8/20/2019 Laporan Praktikum Mekatronika I Kelompok 3 Modul 1 Dioda Shift Jumat Pagi_13113131
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-praktikum-mekatronika-i-kelompok-3-modul-1-dioda-shift-jumat-pagi13113131 1/6
MODUL DIODA
Dwi Mulyaningsih 13113131
Asisten : Brian Ivander
Tanggal Percobaan : 13113096
MS3204-Praktikum Mekatronika I
Laboratorium Teknik Produksi-Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara ITB
Abstrak
Praktikum ini bertujuan untuk
mengetahui karakteristik dioda silikon dan
light emitting dioda (LED) dengan
mengukur arus dan tegangan menggunakan
Multi-meter Digital (MMD). Pengujian
dilakukan saat reverse bias dan forward
bias. Dari data tersebut diperoleh kurva
karakteristik dioda.
Kata kunci : dioda, LED, forward bias,
reverse bias, kurva karakteristik dioda.
PENDAHULUAN
Dioda memegang peranan penting
dalam elektronika, diantaranya adalah
menghasilkan tegangan searah dari tegangan
bolak balik, untuk membuat berbagai
gelombang isyarat, untuk mengatur
tegangan searah.
Tujuan dari praktikum adalah
(a)memahami karakteristik I/V dioda
silicon, (b) memahami karakteristik I/V light
emitting dioda (LED), dan (c) menggunakan
resistor pembatas arus untuk mencatu LED
dari sumber catu daya.
STUDI PUSTAKA
A. Dioda
Dioda terbentuk dari bahan
semikonduktor tipe P dan N yang
digabungkan. Dengan demikian dioda sering
disebut PN junction. Dioda adalah gabungan
bahan semikonduktor tipe N yang
merupakan bahan dengan kelebihan elektron
dan tipe P adalah kekurangan satu elektron
sehingga membentuk Hole. Hole dalam hal
ini berfungsi sebagai pembawa muatan.
Apabila kutub P pada dioda (biasa
disebut anode) dihubungkan dengan kutub
positif sumber maka akan terjadi pengaliran
arus listrik dimana elektron bebas pada sisi
N (katode) akan berpindah mengisi hole
8/20/2019 Laporan Praktikum Mekatronika I Kelompok 3 Modul 1 Dioda Shift Jumat Pagi_13113131
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-praktikum-mekatronika-i-kelompok-3-modul-1-dioda-shift-jumat-pagi13113131 2/6
sehingga terjadi pengaliran arus ( Forward
Bias). Sebaliknya apabila sisi P
dihubungkan dengan negatif baterai /
sumber, maka elektron akan berpindah ke
arah terminal positif sumber. Di dalam dioda
tidak akan terjadi perpindahan elektron.
( Reverse Bias).
Semikonduktor berada ditengah-tengah
Konduktor dan Isolator, dia dapat
mengantarkan arus listrik tetapi tidak sebaik
konduktor, yang harus kita ketahui disini
adalah bahwa Sifat konduktor dapat diubah
dengan mudah hanya dengan menambahkan
atom tambahan (istilahnya diberi Doping),
penambahan sedikit saja dapat
mempengaruhi struktur ikatan didalam
semikonduktor dan akibatnya dapat
mengubah sifat semikonduktor tersebut.
Sifat itu pula lah yang akan menjadi dasar
untuk pembentukan bahan berjenis N dan P.
Silikon dan Germanium merupakan
Semikonduktor yang akan dijadikan bahan
berjenis P dan N.
Kurva karakteristik dioda :
Bagian kiri bawah dari grafik merupakan
kurva karakteristik dioda saat mendapatkan
reverse bias. Disini juga terdapat dua kurva,
yaitu untuk dioda germanium dan silikon.
Besarnya arus jenuh mundur (reverse
saturation current ) Is untuk dioda
germanium adalah dalam orde mikro amper
dalam contoh ini adalah 1 A.
Sedangkan untuk dioda silikon Is adalah
dalam orde nano amper dalam hal iniadalah 10 nA.
B. Dioda Silikon
Kuva karakteristik dioda silikon dan
germanium :
8/20/2019 Laporan Praktikum Mekatronika I Kelompok 3 Modul 1 Dioda Shift Jumat Pagi_13113131
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-praktikum-mekatronika-i-kelompok-3-modul-1-dioda-shift-jumat-pagi13113131 3/6
Dioda silikon memiliki tegangan maju
sebesar 0,3 V. Dengan pemberian tegangan
baterai sebesar ini, maka potensial
penghalang pada persambungan akan
teratasi, sehingga arus dioda mulai mengalir
dengan cepat. Pada saat dioda diberi bias
maju, yakni bila VA-K positip, maka arus
ID akan naik dengan cepat setelah VA-K
mencapai tegangan cut-in (Vg).
C. Light Emitting Dioda
Dioda emisi cahaya atau dikenal dengan
singkatan LED merupakan Solid State Lamp
yang merupakan piranti elektronik gabungan
antara elektronik dengan optik, sehingga
dikategorikan pada keluarga
“Optoelectronic”. Sedangkan elektroda-
elektrodanya sama seperti dioda lainnya,
yaitu anoda (+) dan Katoda (-). Ada tiga
kategori umum penggunaan LED, yaitu:
- Sebagai lampu indikator,
- Untuk transmisi sinyal cahaya yang
dimodulasikan dalam suatu jarak
tertentu,
- Sebagai penggandeng rangkaian
elektronik yang terisolir secara total.
Tabel LED dan tegangannya :
Warna Tegangan Maju
Merah 1.8 volt
Orange 2.0 volt
Kuning 2.1 volt
Hijau 2.2 volt
METODOLOGI
A. Komponen dan Perlengkapan
1. Catu daya DC
2. Multi-meter Digital (MMD)
3. Papan rangkai ( Bread Board )
4. Dioda silikon
5. LED
6. Resistor – 330 Ω dan 1000 Ω
7. Kabel untuk rangkaian
B.
Prosedur Percobann
1. Menyusun rangkaian sesuai
dengan skema di bawah. Ketika
menghitungan tegangan, pasang
MMD secara paralel sedangkan
saat menghitung arus pasang
MMD secara seri.
2. Untuk pengujian :
- Dioda silikon, lakukan
pengukuran antara Vd = -2 V
dan Vd = 1 V. Ukur 4 selang
data antara -2V dan 0V, dan
11 selang data antara 0V dan
1V.
- LED, lakukan pengukuran
antara Vd= -2V dan Vd=3V.
8/20/2019 Laporan Praktikum Mekatronika I Kelompok 3 Modul 1 Dioda Shift Jumat Pagi_13113131
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-praktikum-mekatronika-i-kelompok-3-modul-1-dioda-shift-jumat-pagi13113131 4/6
Ukur 4 selang data antara -
2V dan 0V, dan 11 selang
data antara 0V dan 3V. Catat
kapan LED mulai menyala.
HASIL DAN ANALISIS
A. Dioda Silikon
Pada percobaan, kami menggunakan:
R = 330 Ω (untuk data pada Vd =
6,5V dan Vd= 7,5V menggunakan
1000 Ω karena resistor terbakar).
Pengujian dilakukan dari Vd = -2V
dan Vd = 1V. Dengan jumlah data
yang diperoleh sebanyak 15 selang
data.
Berikut data yang diperoleh :
Dari data yang diperoleh, maka data
diplot pada Excel untuk Vd terhadap
Id sehingga diperoleh kurva
karakteristik dioda silikon.
Dari data praktikum, dapat terlihat
bahwa pada tegangan dioda (Vd)
sebesar 0,6 V mulai mengalirkan
arus sebesar 1.06 mA. Saat Vd
sebesar 0.5V terjadi cut-in.
Tegangan maju dioda silikon pada
kurva tersebut sebesar 0.60V –
0.70V. Selama Vd tidak melebihi
tegangan maju maka dioda tidak
akan mengalirkan arus.
Setelah dioda mulai mengalirkan
arus, perkiraan rata-rata
resistansinya:
Dengan rumus tersebut diperoleh:
Sehingga diperkirakan nilai rata-rataresistansinya R = 304 Ω
Resistor berguna sebagai pembatas
arus di rangkaian tersebut, sehingga
arus yang dilewatkan tidak melebihi
8/20/2019 Laporan Praktikum Mekatronika I Kelompok 3 Modul 1 Dioda Shift Jumat Pagi_13113131
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-praktikum-mekatronika-i-kelompok-3-modul-1-dioda-shift-jumat-pagi13113131 5/6
kemampuan dioda yang
menyebabkan dioda terbakar.
Seharusnya pengujian dilakukan
hingga 1 V namun resistor terbakar
ketika memberi Vin sekitar 20 V.
B. Light Emitting Dioda (LED)
Pada percobaan, kami menggunakan:
R = 1000 Ω. Pengujian dilakukan
dari Vd = -2V dan Vd = 3V. Dengan
jumlah data yang diperoleh sebanyak
15 selang data.
Berikut data yang diperoleh:
Dari data tersebut, diplot di Excel
sehingga diperoleh kurva
karakteristk :
Dari tabel di studi pustaka diperoleh
bahwa tegangan maju untuk LED
warna merah sebesar 1.8V, pada
pengujian, saat tegangan 1.6V maka
LED mulai menyala namun sangat
redup sedangkan menyala dengan
terang pada tegangan 1.8V. Pada
tegangan tersebut juga mulai
mengalirkan arus yang berarti yaitu
sebesar 3.23 mA.
Pada saat reverse bias arus tidak
mengalir, juga pada saat forward
bias namun masih tidak melebihi
tegangan maju tersebut.
Setelah dioda mulai mengalirkan
arus, perkiraan rata-rata
resistansinya:
Dengan rumus tersebut diperoleh:
8/20/2019 Laporan Praktikum Mekatronika I Kelompok 3 Modul 1 Dioda Shift Jumat Pagi_13113131
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-praktikum-mekatronika-i-kelompok-3-modul-1-dioda-shift-jumat-pagi13113131 6/6
Sehingga diperkirakan nilai rata-rata
resistansinya R = 940 Ω.
Resistor berguna sebagai pembatas
arus di rangkaian tersebut, sehingga
arus yang dilewatkan tidak melebihi
kemampuan LED.
Pengujian tidak dapat dilakukan pada
tegangan sebesar 3V karenacatu daya
tidak dapat memberikan input
tegangan.
DAFTAR PUSTAKA
Malvino, A.P. 2003. Prinsip-Prinsip
Elektronika, Buku 1. Jakarta :
Salemba Teknika.
Alciator, D.G. 2011. Introduction to
Mechatronics and Measurement
Systems: Fourth Edition. New York :
McGraw-Hill.
http://duniaelektonika.blogspot.co.id/2013/01/jenis-jenis-dioda-beserta-
fungsinya.html diakses pada 28
Februari 2016 pukul 23.15 WIB.