01 - KEL 09 - TT3A - THALIA ARIYAPUTRI.docx

download 01 - KEL 09 - TT3A - THALIA ARIYAPUTRI.docx

of 12

Transcript of 01 - KEL 09 - TT3A - THALIA ARIYAPUTRI.docx

LAPORAN PRAKTIKUMPROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

01PENDEKATAN KARAKTERISTIK DIODA

NAMA PRAKTIKAN: THALIA ARIYAPUTRINAMA REKAN KERJA: ZULFIKAR ABDUL AZISKELAS/KELOMPOK:TT2A/9TANGGAL PELAKSANAAN PRAKTIKUM: 28 DAN 31 AGUSTUS 2015TANGGAL PENYERAHAN LAPORAN: 05 SEPTEMBER 2015

JURUSAN TEKNIK ELEKTROPOLITEKNIK NEGERI JAKARTADAFTAR ISI

COVERDAFTAR ISI1.TUJUAN32.DASAR TEORI32.1Pengertian Dioda32.2 Karakteristik Dioda33.PERALATAN DAN ALAT YANG DIGUNAKAN44.LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN54.1Percobaan Dengan Dioda Silikon (tipe IN4002)54.2Percobaan Dengan Dioda Germanium54.3 Percobaan Tegangan Jatuh Dioda55. PERTANYAAN DAN TUGAS66. DATA HASIL PERCOBAAN77. ANALISIS98. KESIMPULAN11DAFTAR PUSTAKA12

PENDEKATAN KARAKTERISTIK DIODA

1. TUJUANa. Menunjukkan keadaan di mana karakteristik dioda sesungguhnya dapat didekati oleh garis lurus.b. Mengetahui tegangan knee pada dioda silikon dan dioda germanium.

2. DASAR TEORI2.1 Pengertian DiodaDioda merupakan komponen elektronika yang mempunyai dua elektroda (terminal), dapat berfungsi sebagai penyearah arus listrik. 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. Ada dua jenis dioda, yaitu dioda tabung dan dioda semikonduktor. Umumnya, dioda yang paling sering digunakan adalah dioda semikonduktor. Dioda semikonduktor tersusun atas dua jenis, yaitu semikonduktor jenis-P dan jenis-N. Sambungan semikonduktor P-N hanya dapat mengalirkan arus listrik pada saat diberi bias maju (Io diabaikan karena terlalu kecil). Dengan kata lain, sambungan semikonduktor P-N hanya dapat mengalirkan arus ke satu arah. Terminal pada P disebut anoda dan terminal pada N disebut katoda. Gambar 1 a menunjukkan sambungan P-N nya, sedangkan Gambar 1 b menunjukkan lambang atau simbolnya. Arah panah menunjukkan arah hole (arus listrik) jika diberi tegangan maju (bias maju).

Gambar 1 Dioda Semikonduktor2.2 Karakteristik DiodaKarakteristik dioda adalah hubungan antara arus dioda dan beda tegangan antara kedua ujung dioda. Karakteristik diodadapat diketahui dengan cara memasangdiodaseri dengan sebuah catu daya dc dan sebuahresistor. Dengan menggunakan rangkaian tersebut, akan dapat diketahui tegangan dioda dengan variasi sumber tegangan yang diberikan. Seperti yang telah kita ketahui bahwa dioda adalah komponen aktif dari dua elektroda (katoda dan anoda) yang sifatnya semikonduktor. Jadi, dengan sifatnya tersebut dioda tidak hanya memperbolehkan arus listrik mengalir ke satu arah, tetapi juga menghambat arus dari arah sebaliknya. Dioda dapat dibuat dariGermanium(Ge) dan Silikon (Si). Komponen aktif ini mempunyai fungsi sebagai pengaman, penyearah, voltage regulator, modulator, pengendali frekuensi, indikator, dan switch.

Gambar 2 Simbol Karakteristik DiodaUntuk dioda sambungan p-n, pada lengkung ciri dioda, arus dioda iD = 0 jika VD = 0. Ini sesuai dengan yang sudah dibahas sebelumnya, pada keadaan tanpa tegangan (VD = 0) 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 VD > 0, arus iD mula-mula mempunyai nilai iD = 0, sehingga VD = Vpotong, setelah arus dioda naik dengan cepatnya terhadap perubahan tegangan dioda VD. Untuk dioda silikon Vpotong = 0,6 V sedangkan untuk dioda germanium Vpotong = 0,3 V. Pada tegangan mundur, arus yang mengalir amat kecil, dan sampai batas-batas tertentu tak bergantung pada 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).

3. PERALATAN DAN ALAT YANG DIPERGUNAKANNo.Alat-alat dan komponenMerk/typeJumlah

1Power Supply DCPascal PSIS02A21

2Multimeter AnalogMetrix1

3Dioda SilikonIN4002MIC1

4Dioda Germanium1

5Resistor 470 , 1 k, dan 4,7 k1

8Kabel-kabel penghubungSecukupnya

4. LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN4.1 Percobaan Dengan Dioda Silikon (tipe IN4002)1) Membuat rangkaian seperti Gambar 3 dengan menggunakan dioda Si dan R = 470 .

Gambar 3 Rangkaian dioda dibias maju2) Mengatur tegangan power supply sedemikian hingga Vf = 0,35 V.3) Mengukur arus maju (forward) pada dioda dan mencatat pada tabel 1.4) Mengulangi langkah 2) dan 3) untuk harga Vf yang berlainan.4.2 Percobaan Dengan Dioda Germanium5) Mengganti dioda silikon dengan dioda germanium serta mengubah R menjadi 1 k.6) Mengatur tegangan power supply sedemikian hingga Vf = 0,1 V. Mengukur arus maju If pada dioda dan mencatat pada tabel 2.7) Mengulangi langkah 6) untuk harga Vf yang berlainan.4.3 Percobaan Tegangan Jatuh Dioda8) Membuat rangkaian seperti Gambar 4 dengan menggunakan dioda silikon. R = 4,7 k dan tegangan supply = 14 V.

Gambar 4 Pengukuran tegangan jatuh dioda dan tegangan beban9) Mengukur Vf dan Vo.10) Selanjutnya menurunkan tegangan power supply menjadi 3 V. Mengulangi langkah 9).11) Mengganti tahanan R menjadi 470 dan menjaga tegangan power supply tetap = 3 V. Mengulangi langkah 9).5. PERTANYAAN DAN TUGAS1) Apa perbedaan dioda silikon dengan dioda germanium?2) Apa yang dimaksud dengan dioda ideal?3) Carilah karakteristik dioda yang dipakai di datasheet dan jelaskan!Jawab:1) Perbedaan dioda silikon dengan dioda germanium adalah: Dioda silikon: dioda yang terbuat dari bahan silikon yang mempunyai tegangan idealnya berkisar antara 0,5 V sampai dengan 0,7 V. Dioda germanium: dioda yang terbuat dari bahan germanium yang mempunyai tegangan idealnya sebesar 0,3 V.2) Dioda Ideal:

Gambar 5 Kurva Dioda IdealDioda dianggap sebagai saklar tertutup jika diberi bias forward (bias maju) dan sebagai saklar terbuka jika diberi bias reverse (bias mundur). Artinya secara ideal, dioda berlaku seperti konduktor sempurna (tegangan nol) jika dibias forward dan seperti isolator sempurna (arus nol) jika dibias reverse.3) Karakteristik dioda yang dipakai di data sheet adalah berisi spesifikasi arus maksimum yang diijinkan agar dioda dapat digunakan dengan aman tanpa mengalami penurunan karakteristik dioda, mengurangi umur penggunaan, dan menghindari kerusakan total. Dioda memiliki arus forward maksimum yang merupakan batas maksimum yang diberikan pada dataseheet. Dalam dioda, arus ini dianggap sebagai If.

6. DATA HASIL PERCOBAAN

Gambar 6 Tabel 1 Dioda Silikon Tipe IN4002

Gambar 7 Tabel 2 Dioda Germanium, Tabel 3 Tegangan Jatuh Dioda, dan Perhitungan

7. ANALISADari percobaan yang telah dilakukan, dapat dianalisa Tabel 1 dan Tabel 2 dengan menggunakan grafik. Berikut ini adalah grafik If fungsi Vf kurva karakteristik dioda silikon dan germanium.

Gambar 8 Grafik pada Tabel 1 Dioda Silikon Tipe IN4002

Gambar 9 Grafik pada Tabel 2 Dioda GermaniumDalam mencari Vf dapat menggunakan rumus Vs (tegangan sumber) dikurang Vo (tegangan pada resistor) atau dapat juga menggunakan rumus: Vf = - ((I.R) Vs).Besar Vf dan Vo pada datasheet adalah sebagai berikut. Vs = 14 VVo = I x R = 2,82 mA x 4,7 k = 13,25 VVf = - ((I.R) Vs) = - ((2,82 mA x 4,7 k) 14 V) = 0,75 V Vs = 3 VVo = I x R = 0,48 mA x 4,7 k = 2,25 VVf = - ((I.R) Vs) = - ((0,48 mA x 4,7 k) 3 V) = 0,75 V Vs = 3 VVo = I x R = 4,89 mA x 470 = 2,29 VVf = - ((I.R) Vs) = - ((4,89 mA x 470 ) 3 V) = 0,70 VPada Tabel 3 dan perhitungan di atas dapat diketahui bahwa Vf adalah tegangan pada dioda (forward atau maju), Vo adalah tegangan pada resistor, dan ID adalah arus pada dioda. Saat Vs (tegangan sumber) 14 V dan 3 V, dan R (hambatan) nya 4,7 k dan 470 tegangan pada dioda (Vf) hanya mengalami perubahan sedikit dan hampir mendekati tegangan ideal dioda silikon, yaitu 0,7 V. Pada Vo (tegangan pada resistor), semakin kecil nilai Vs dan R nya, maka semakin kecil nilai Vo nya. Pada ID (arus pada dioda), semakin kecil nilai Vs nya maka semakin kecil nilai ID nya, dan semakin kecil nilai R makan semakin besar nilai ID nya dan sebaliknya.Tegangan dioda silikon tidak bisa mencapai 0,85 V dikarenakan tegangan ideal pada silikon berkisar 0,5 V sampai dengan 0,7 V (karakteristik dioda), sehingga tegangan dioda silikon tidak akan mencapai lebih dari 0,7 V. Dan sama halnya pada tegangan dioda germanium tidak bisa 0,55 V dikarenakan tegangan ideal pada germanium berkisar 0,3 V. Pada tabel 2 hasil percobaan di atas, tegangan dioda germanium bisa mencapai 0,55 V. Hal tersebut kemungkinan disebabkan kesalahan dalam melakukan pengukuran, misalnya kondisi multimeter yang kurang baik (multimeter tidak stabil atau jarum penunjuk tidak pada posisi nol) atau dioda mengalami kerusakan atau penurunan karakteristik.

8. KESIMPULANBerdasarkan hasil percobaan di atas, dapat disimpulkan bahwa: Tegangan dioda silikon tidak dapat mencapai 0,85 V karena tegangan dioda silikon memiliki tegangan ideal berkisar 0,5 V sampai dengan 0,7 V. Sama halnya, tegangan dioda germanium tidak dapat mencapai 0,55 V karena tegangan dioda germanium memiliki tegangan ideal berkisar 0,3 V. Besarnya nilai Vs dan R mempengaruhi nilai Vf (tegangan pada dioda), Vo (tegangan pada resistor), dan ID (arus pada dioda). Perbedaan perhitungan dan pengukuran dikarenakan alat-alat yang digunakan tidak presisi atau dalam kondisi yang kurang baik dan tiap alat memiliki tahanan dalam yang mengakibatkan adanya perbedaan antara perhitungan dan pengukuran.

DAFTAR PUSTAKA

Susanti, Anna.2006.Laboratorium Elektronika Semester III.Depok: DIPA Politeknik Negeri Jakartahttp://komponenelektronika.biz/karakteristik-dioda.htmlhttp://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/karakteristik-dioda/http://www.slideshare.net/INK1110/karakteristik-dioda-28565641

1