LAPORAN LABORATORIUM

PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI

02

GARIS BEBAN DIODA

NAMA PRAKTIKAN : Al Haris

NAMA REKAN KERJA : 1. Dwi Ana Ambar R

2. Leli Siska Mardalena S

KELAS / KELOMPOK : TT – 3B / 8

TANGGAL PELAKSANAAN PRAKTIKUM : 1 September 2015

TANGGAL PENYERAHAN LAPORAN : 8 September 2015

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA

2015

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI...................................................................................................................... 2

1. TUJUAN............................................................................................................ 3

2. DASAR TEORI................................................................................................. 3

3. ALAT ALAT YANG DIPERGUNKAN........................................................... 4

4. LANGKAH LANGKAH PERCOBAAN........................................................... 4

5. DATA HASIL PERCOBAAN............................................................................ 6

6. ANALISA DAN PEMBAHASAN....................................................................... 9

7. PERTANYAAN DAN TUGAS.......................................................................... 11

8. KESIMPULAN.................................................................................................. 11

9. DAFTAR PUSTAKA.......................................................................................... 12

2

PERCOBAAN IIGARIS BEBAN DIODA

A. TUJUAN PERCOBAANMenggambarkan garis beban dioda dan menunjukan penggunaannya.

B. DASAR TEORIGaris beban dioda Garis beban seperti yang sering akan dijumpai pada dioda digunakan untuk mengetahui nilai sebenarnya dari suatu arus dan tegangan dioda pada suatu rangkaian. Misal dioda dirangkai bias maju seperti gambar berikut :

Maka akan didapatkan garis beban dengan melalui tahap sebagai berikut:

berdasarkan rumus tersebut akan kita cari nilai ID jika VD= 0 dan VD = VS.

1. Untuk VD = 0 maka nilai

2. Untuk VD = VS= 2 V maka nilai

Dari kedua nilai ID tersebut dan nilai VD masing-masing ke dalam kurva diodamaka dapat ditarik garis yang nantinya akan disebut garis beban. Titik yang berpotongan antara garis beban dan garis kurva dioda disebut titik Q yang akan menunjukkan nilai sebenarnya dari arus dioda dan tegangan dioda untuk rangkaian dioda tersebut.

3

Gambar garis beban dan titik Q seperti pada gambar berikut :

C. DAFTAR PERALATAN1. Sumber daya searah (1-15) V : 1 buah2. Multimeter Analog : 2 buah3. Dioda Si : 1 buah4. Dioda Ge : 1 buah5. Resistor : 470Ω, 1 kΩ, 2kΩ6. Kabel-kabel penghubung

D. LANGKAH-LANGKAH KERJA1. Pembuatan garis beban dioda a. Buatlah gais beban dioada dengan tegangan sumber sebesar 1.5 vdan R

sebesar 470Ω pada kurva karakteristik dioda silikon yang telah dibuat pada percobaan 1.

b. Lengkapilah tabel dibawah ini.

Tegangan dioda (vd)

Arus dioda (Id)

Titik operasi (Q) 0,6 V 1,9 mATitik cut off 0,45 V 0,051 mATitik saturasi 0,7 V 15,3 mA

Pada cut off : tidak ada arus dioda (dioda putus)= dioda seperti saklar terbuka. Pada titik saturasi : arus dioda maksimum = dioda seperti saklar tertutup.

4

Gambar 1. Rangkaian dioda sederhana

2. Pengukuran arus dan tegangan dioda pada titik operasi, cut off dan saturasi.c. Buatlah rangkain sepert i gambar 1, dengann R sebesar 470Ω dan Vs

sebesar 1.5v.d. Ukurlah Id, Vd dan Vo (pengukuran pada titk operasi)e. Lepas salah satu kaki dioda dari rangkaian dan Vs tetep sebesar 1.5V lalu

ukurlah Id, Vd dan Vo (pengukuran pada titik Cut off)f. Hubung singkat dioda dan Vs tetap sebesar 1,5V, lalu ukurlah Id, Vd dan Vo

(pengukuran pada titik saturasi)g. Ulangi langkah a sampai f dengan dioda yang sama tapi Vs sebesar 3V dan

R sebesar 2 kΩ

Tabel 1. Dioda silikon tipe IN400

Vs(V)

R(Ω)

Kondisi DiodaId(mA) Vd(Volt) Vo(Volt)

Kurva Ukur Kurva Ukur Hitung Ukur

1.5 470Terpasang 1,9 1,5 0,6 0,6 0,9 0,9

Lepas 0 0 1,5 1,5 0 0Hubung singkat 3,19 2,2 0 0 1,5 1,49

3 2000Terpasang 1,2 1,15 0,58 0,55 2,3 2,45

Lepas 0 0 3 3 0 0Hubung singkat 1,5 1,55 0 0 3 3

h. Ulangi langkah a sampai g dengan menggunakan dioda Germanium

Tabel 2. Dioda germanium

Vs(V)

R(Ω)

Kondisi DiodaId(mA) Vd(Volt) Vo(Volt)

Kurva Ukur Kurva Ukur Hitung Ukur

1.5 1000Terpasang 1,15 0,9 0,35 0,3 1,2 1,2

Lepas 0 0 1,5 1,5 0 0Hubung singkat 1,5 1,5 0 0 1,5 1,5

3 2000Terpasang 1,32 1,15 0,35 0,3 2,7 2,7

Lepas 0 0 3 3 0 0Hubung singkat 1,5 1,5 0 0 3 2,9

5

E. DATA HASIL PERCOBAAN

6

Gambar Kurfa Karakteristik dari Dioda Silikon

7

Gambar Kurva Karakteristik Dari Dioda Germanium

8

F. ANALISA DAN PEMBAHASAN

1. Perbandingan nilai Id, Vd, Vo dari hasil pengukuran dan perhitungan dengan dioda silikon.

a. Id=(Vs-Vd) . Rl

Id=(1,5-0,65). 470=1,8 mA.

b. Vdq = Vs-Vo

Vdq = 1,5-0,9 = 0,6 Volt.

c. Vo = Vs-Vd

Vo = 1,5-0,65 = 0,85 Volt,

Selanjutnya dapat dibandingkan hasil kurva dan perhitungan pada Table 1 dan Table 2.

Tabel 1Pada Tabel1 ini adalah tabel dari dioda Silikon. Pada saat Vs=1.5 volt

dalam kondisi dioda terpasang arus Id yang terbaca pada kurva adalah 1.9 mA sedangkan arus Id pada pengukuran adalah 1,5 mA, maka artinya hasil pembacaan dari kurva dan hasil pengukuran memiliki hasil yang hampir sama atau tidak berbeda jauh. Dan pada saat kondisi dioda dilepas maka arus Id nya adalah 0, hal itu terjadi karena pada saat dioda dilepas maka artinya rangkaian berada dalam kondisi terputus sehingga arus tidak dapat mengalir pada rangkaian. Kemudian pada saat kondisi dioda dihubungkan singkat maka disini artinya didalam rangkaian tidak terdapat dioda.

Jika Vd di tambahkan dengan Vo maka hasilnya akan sama dengan Vs, agar lebih jelas dapat dilihat perhitungan dibawah ini:

Vs=1.5 volt Vd=0.6 Volt Vo=0.9 Volt Vs=Vd+Vo 0.6 + 0.9=1.5 Volt

Tabel2Sama hal nya dengan Tabel 1 namun pada Tabel2 ini menggunakan doda

Germanium.

2. Buatlah persentase perbedaan hasil pengukuran dan perhitungan nila Id,Vd,Vo lalu jelaskan kenapa hal itu terjadi !

Persentase = ∑ bilangan besar - ∑ bilangan kecil x 100%

9

a. Jumlah arus pada diode (Id)

Persentase Id= (13.256-11,45)x 100%=1.8 %

b. Jumlah tegangan pada diode (Vd)

Persentase Vd= (10.75-9.196)x 100%=0.9 %

c. Jumlah tegangan pada resistor (Vo)

Persentase Vo= (16,14-16.1)x 100%=0.04 %

Perbedaan ini terjadi karena beberapa faktor diantaranya adalah ketelitian dalam pembacaan alat ukur dan kondisi dari alat ukur itu sendiri, sehingga apa bila terjadi kesalahaan dalam pembacaan alat ukur dan kondisi alat ukur yang sudah tidak bagus maka akan terjadi perbedaan antar hasil pengukuran dan perhitungan.

Perbedaan ini juga bisa disebabkan oleh dioda yang digunakan pada saat praktikum. Kondisi dari dioda juga akan mempengaruhi hasil dari pengukuran.

Pada praktikum Garis bebadan ini juga dapat dianalisa dan dipelajari cara menggambarkan garis beban dioda sebagai berikut:

Pada sumbu x atau sumbu Vd maka nilai Id nya adalah 0 (Id=0), sehingga nilai Vs sama dengan nilai Vd. Agar lebih jelas dapat diprhatikan perhitungan dibawah ini:

Id=(Vs-Vd)/R0=(Vs-Vd)/R0=(Vs-Vd)Vs=Vd ..... (1)

Pada sumbu y atau sumbu Id maka nilai Vd nya adalah 0, sehingga akan didapat persamaan Id dibawah ini:

Id=(Vs-Vd)/RId=(Vs-0)/RId=Vs/R ..... (2)

Sehingga dari persamaan (1) dan persamaan (2) diatas dapat digambarkan garis beban dioda seperti berikut:

10

G. TUGAS

1. Selain pada dioda, dimana lagi kita menggunakan garis beban? Jelaskan jawabansaudara!

Kita dapat menemukan garis beban di transistor, karena dioda maupun transistormempunyai persamaan yaitu dibuat menggunakan bahan semikonduktor jenis Ndan P yang dibentuk dalam satu keping semikonduktor kristal tunggal.

Karena transistor dan dioda terdiri dari bahan semi konduktor. Sehingga hambatan pada basis bervariasi mulai dari nol sampai tak terhingga maka akan menyebabkan Arus Basis menjadi berubah sehingga Arus Kolector dan VCE pun akan bervariasi pada daerah masing-masing.

2. Apa sebenarnya fungsi dari garis beban dioda ?

Fungsi garis beban adalah menunjukan hubungan antara tegangan diantara kedua terminal diode dan response diode menghantarkan arusnya.

Garis beban dioda juga mempunyai fungi untuk menunjukkan titik kerja dioda dimana titik ini adalah titik dimana dioda akan bekeja dengan baik dan bagus pada rangkaian

H. KESIMPULAN

a. Dioda silikon mempunyai tegangan sebesar 0,7 volt, namun pada kenyataan nya sulit untuk menemukan dioda silkon yang mempunyai tegangan sebesar 0,7 volt. Biasanya berkisar antara 0,5-0,7 volt.

b. Dioda Germanium mempunyai tegangan sebesar 0,3 volt, namun pada kenyataan nya sulit untuk menemukan dioda silkon yang mempunyai tegangan sebesar 0,7 volt. Biasanya berkisar antara 0,2-0,3 volt

c. Garis beban dibentuk oleh 2 titik nilai, yaitu Id dan Vd. Perpotongan antara garis beban dengan kurva karakteristik disebut titik operasi (Qpoint). Id vertikal, Vd horizontal.

d. Garis beban berfungsi untuk mengetahui nilai sebenarnya dari suatu arus dan tegangan dioda pada suatu rangkaian dengan mudah dan mencakup setiap kemungkinan titik operasi rangkaian. Garis beban dioda juga mempunyai fungi untuk menunjukkan titik kerja dioda dimana titik ini adalah titik dimana dioda akan bekeja dengan baik dan bagus pada rangkaian.

11

DAFTAR PUSTAKA

Memory Book. 2009. “dioda” http://mumurangkas.blogspot.com/ (September 2015)

Bisma. 2011. “teori dioda” http://bismarmaulani.blogspot.com/ . (September 2015)Susanti , Anna. 2006. “LABORATORIUM ELEKTRONIKA (Garis Beban Dioda )”.

12