Dan Mengidentifikasi Dioda

download Dan Mengidentifikasi  Dioda

of 65

description

rtwrtwtrttrtwfaaa

Transcript of Dan Mengidentifikasi Dioda

  • SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN

    BIDANG KEAHLIAN TEKNIK ELEKTRONIKAPROGRAM KEAHLIAN TEKNIK ELEKTRONIKA INDUSTRI

    DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH KEJURUANDIREKTORAT JENDERAL MANAJEMEN PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAH

    MEMBACA DAN MENGIDENTIFIKASI

    KOMPONEN DIODA

    KODE MODUL

    ELKA-MR.UM.002.A

    Milik Negara

    Tidak Diperdagangkan

  • DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL2005

    SEKOLAH MENENGAH KEJURUANBIDANG KEAHLIAN TEKNIK ELEKTRONIKA

    PROGRAM KEAHLIAN TEKNIK ELEKTRONIKA INDUSTRI

    MEMBACA DAN MENGIDENTIFIKASIKOMPONEN DIODA

    Tim Penyusun:1. Drs. Batahan Harahap, SST2. Sugihartono, S. Pd3. Dra. Woro Ahyati

    Tim Fasilitator:1. Drs. Batahan Harahap, SST2. Akhmad Rofiq, ST

    DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN

    KODE MODUL

    ELKA-MR.UM.002.A

    Milik Negara

    Tidak Diperdagangkan

  • DIREKTORAT JENDERAL MANAJEMEN PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAHDEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL

    2005

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A i

    KATA PENGANTAR

    Puji Syukur dipanjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan

    karuniaNya, sehingga kami dapat menyusun bahan ajar modul interaktif dan

    modul manual. Adapun modul manual terdiri atas bidang-bidang dan program-

    program keahlian kejuruan yang berkembang di dunia kerja baik instansi maupun

    perusahaan. Tahun Anggaran 2005 telah dibuat sebanyak 300 modul manual

    terdiri atas 9 (sembilan) bidang keahlian dan 32 (tiga puluh dua) program keahlian

    yaitu: Bisnis dan Manajemen (Administrasi Perkantoran dan Akuntansi),

    Pertanian (Agroindustri pangan dan nonpangan, Budidaya Tanaman, Budidaya

    Ternak Ruminansia, Pengendalian Mutu), Seni Rupa dan Kriya (Kriya Kayu,

    Kriya Keramik, Kriya Kulit, Kriya Logam Kriya Tekstil), Tata Busan, Teknik

    Bangunan (Gambar Bangunan, Teknik Konstruksi Baja dan Alumunium, Teknik

    Konstruksi Batu Beton, Tekni Industri Kayu), Teknik Elektronika (Teknik Audio

    Vidio, Teknik Elektronika Industri), Teknik Listrik (Pemanfaatan Energi Listrik,

    Teknik Distribusi, Teknik Pembangkit Ketenagalistrik-kan), Teknik Mesin

    (Mekanik Otomotif, Pengecoran Logam, Teknik Bodi Otomotif, Teknik Gambar

    Mesin, Teknik Pembentukan, Teknik Pemeliharaan Mekanik Industri, Teknik

    Pemesinan), Teknologi Informasi dan Komunikasi (Multimedia, Rekayasa

    Perangkat Lunak, Teknik Komputer dan Jaringan), dan program Normatif Bahasa

    Indonesia.

    Modul ini disusun mengacu kepada Standar Kompetensi Kerja Nasional Indonesia

    (SKKNI), Kurikulum Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) Edisi 2004 dengan

    menggunakan pendekatan pembelajaran berbasis kompetensi (Competency

    Based Training/CBT). Diharapkan modul-modul ini digunakan sebagai sumber

    belajar pokok peserta pendidikan dan pelatihan (Diklat) Kejuruan khususnya SMK

    dalam mencapai standar kompetensi kerja yang diharapkan dunia kerja.

    Penyusunan modul dilakukan oleh para tenaga ahli kejuruan dibidangnya terdiri

    atas para Guru SMK, para Widyaiswara Pusat Pengembangan Penataran Guru

    (PPPG) lingkup Kejuruan dengan para nara sumber dari berbagai perguruan

    Tinggi, para

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A ii

    praktisi Balai Latihan dan Pengembangan Teknologi (BLPT) dan unsure dunia

    usaha dan industri (DU/DI), dan berbagai sumber referensi yang digunakan baik

    dari dalam dan luar negri. Modul dilakukan melalui beberapa tahap pengerjaan

    termasuk validasi dan uji coba kepada para peserta Diklat/Siswa di beberapa SMK.

    Sesuai perkembangan paradigma yang selalu terjadi, Direktorat Pembinaan

    Sekolah Menengah Kejuruan Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan

    Menengah beserta para penulis dan unsure terlibat, menerima masukan-masukan

    konstruktif dari berbagai pihak khususnya para praktisi dunia usaha dan

    industri, para akademis, dan para psikologis untuk dihasilkannya Sumber Daya

    Manusia (SDM) tingkat menengah yang handal. Pada kesempatan baik ini kami

    sampaikan ucapan terima kasih dan penghargaan sebesar-besarnya kepada

    berbagai pihak terutama tim penyusun modul, para nara sumber dan fasilitator,

    serta para editor atas dedikasi dan pengorbanan waktu, tenaga, dan pemikiran

    untuk dihasilkannya modul ini.

    Semoga modul ini bermanfaat bagi kita semua, khususnya peserta Diklat SMK

    atau praktisi yang sedang mengembangkan bahan ajar modul SMK.

    Jakarta, Desember 2005

    a.n. Direktur Jenderal Manajemen

    Pendidikan Dasar dan Menengah

    Direktur Pembinaan Sekolah

    Menengah Kejuruan

    Dr, Joko Sutrisno, MM

    NIP 131415680

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A iii

    DAFTAR ISI Kata Pengantar ....................................................................... i Daftar Isi ................................................................................. iii Peta Kedudukan Modul .......................................................... v Daftar Judul Modul ................................................................. vi Mekanisme Pemelajaran ........................................................ viii Glossary................................................................................... ix

    I. PENDAHULUAN

    A. Deskripsi .............................................................................. 1B. Prasyarat ............................................................................. 1C. Petunjuk Penggunaan Modul ................................................. 2D. Tujuan Akhir ........................................................................ 3E. Kompetensi .......................................................................... 4F. Cek Kemampuan .................................................................. 9

    II. PEMELAJARAN

    A. Rencana Belajar Peserta Diklat ....................................... 10

    B. Kegiatan Belajar

    Kegiatan Belajar 1 ............................................................ 11a. Tujuan Kegiatan Pemelajaran .................................... 11b. Uraian Materi............................................................ 11c. Rangkuman.............................................................. 24d. Tugas ...................................................................... 25e. Tes Formatif............................................................. 25f. Kunci Jawaban ......................................................... 26

    Kegiatan Belajar 2 ............................................................ 28A. Percobaan 1: Penyearah Gelombang ..................... 28B. Percobaan 2: Penyearah Gelombang Penuh dengan

    2 buah Dioda.......................................................... 30C. Percobaan 3: Penyearah Gelombang Penuh dengan

    4 Dioda ( Sistim Jembatan) . 32D. Rangkuman.............................................................. 34E. Tugas.. 35F. Tes Formatif ............................................................... 36

    G. Kunci Jawaban ......................................................... 37

    Kegiatan Belajar 3 ............................................................ 38a. Tujuan Kegiatan Pemelajaran .................................... 38b. Uraian Materi............................................................ 38c. Rangkuman.............................................................. 41

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A iv

    d. Tugas ...................................................................... 42e. Tes Formatif............................................................. 42f. Kunci Jawaban ........................................................ 43g. Membuat rangkaian regulator sederhana .................. 44

    III. EVALUASI

    A. Tes Tertulis .......................................................................... 46B. Tes Praktik........................................................................... 46

    KUNCI JAWABAN

    A. Tes Tertulis .......................................................................... 47B. Lembar Penilaian Tes Praktik................................................. 49

    IV. PENUTUP ................................................................................. 52

    DAFTAR PUSTAKA........................................................................... 53

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A v

    PETA KEDUDUKAN MODUL

    Diagram ini menunjukan tahapan atau tata urutan kompetensi yang diajarkan dan

    dilatihkan kepada peserta didik dalam kurun waktu yang dibutuhkan serta

    kemungkinan multi exit-multi entry yang dapat diterapkan.

    SLTP & Sederajat

    ELKA-MR.UM. 001.A

    ELKA-MR.UM. 008.A

    ELKA-MR.UM. 005.A

    ELKA-MR.UM. 002.A

    ELKA-MR.UM. 003.A

    A

    ELKA-MR.UM. 004.A

    ELKA-MR.UM. 007.A

    B1

    C D ELKA-R.UM.006.A

    ELKA-MR.PS.001.A

    ELKA-

    MR.PS.002.AELKA-MR.AMP.003.A

    ELKA-

    MR.AM.004.AELKA-

    MR.TAP.005.AELKA-

    MR.TV.006.A

    ELKA-MR.CD.007.A

    ELKA-MR.PIL.002.A

    ELKA-MR.PIL.003.A

    ELKA-

    MR.PIL.002.AELKA-MR.PIL.005.A

    2

    LulusSMK

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A vi

    DAFTAR JUDUL MODUL

    Bidang Keahlian : Teknik ElektronikaProgram Keahlian : Teknik Audio-Video

    No. Kode Judul Modul Waktu1 2 3 4

    1. AVI.UM.01 Fasilitas Peralatan Keselamatan Kerja2. AVI.UM.02 Penggunaan Alat/Perlengkapan Keselamatan Kerja3. AVI.UM.03 Mesin Pemadam Kebakaran4. AVI.UM.04 Kejutan Listrik (Electric Shock)5. AVI.UM.05 Bahan kimia Polychlorina ted Biphenyls (PCBs)6. AVI.UM.06 Keselamatan kerja berdasarkan OSHA (Occupational Safety and

    Health Administration)7. AVI.UM.07 Dasar Listrik8. AVI.UM.08 Motor Listrik9. AVI.UM.09 Generator Listrik10. AVI.UM.10 Komponen Elektronika11. AVI.UM.11 Rangkaian Elektronika Analog I12. AVI.UM.12 Rangkaian Elektronika Analog II13. AVI.UM.13 Elektronika Optik14. AVI.UM.14 Alat Ukur Multimeter15. AVI.UM.15 Alat Ukur Osciloscope16. AVI.UM.16 Alat Ukur Insulation Tester17. AVI.UM.17 Function Generator 18. AVI.UM.18 Pattern Generator19. AVI.UM.19 Resistor20. AVI.UM.20 Kapasitor21. AVI.UM.21 Induktor22. AVI.UM.22 Tranformator23. AVI.UM.23 Transistor24. AVI.UM.24 Thyristor25. AVI.UM.25 Dioda26. AVI.UM.26 FET27. AVI.UM.27 Amplifier Daya Rendah28. AVI.UM.28 Amplifier Daya Menengah29. AVI.UM.29 Sistim Audio30. AVI.UM.30 Filter dan Tone Control31. AVI.UM.31 Equalizer32. AVI.UM.32 Sistim Video33. AVI.UM.33 Dasar Telekomunikasi34. AVI.UM.34 Sistim Komunikasi Radio35. AVI.UM.35 Sistim Televisi36. AVI.UM.36 Power Supply37. AVI.A.01 Pengoperasian Peralatan Audio 38. AVI.A.02 Pengoperasian Peralatan Video39. AVI.A.03 Setting Respon Akustik Audio40. AVI.A.04 Setting Respon Impresive Video41. AVI.A.05 Pengoperasian Peralatan Game Komersial42. AVI.UM.37 Elektronika Digital I43. AVI.UM.38 Elektronika Digital II44. AVI.UM.39 Sistim Mikroprosesor 45. AVI.UM.40 Pemrograman Mikroprosesor

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A vii

    No. Kode Judul Modul Waktu1 2 3 4

    46. AVI.UM.41 Mikrokontroler47. AVI.UM.42 Pemrograman Mikrokontroler48. AVI.UM.43 Internet49. AVI.UM.44 Personal Computer50. AVI.UM.45 Applikasi Komputer51. AVI.UM.46 Gambar Elektronika52. AVI.UM.47 Teknik Pengkabelan53. AVI.UM.48 Teknik Soldering & Desoldering54. AVI.UM.49 Prosedur Kerja Teknisi55. AVI.B.01 Perawatan Peralatan Audio 56. AVI.B.02 Perawatan Peralatan Video57. AVI.B.03 Perawatan Peralatan Game Komersial58. AVI.B.04 Sensor dan Transduser59. AVI.C.01 Sistim Pesawat Audio Mobil60. AVI.C.02 Sistim Pesawat Audio Home Theatre61. AVI.C.03 Sistim Pesawat Audio Pertunjukan62. AVI.C.04 Sistim Pesawat Audio Konperensi63. AVI.C.05 Sistim Pesawat Video64. AVI.C.06 Gambar Instalasi Sistim Audio Video65. AVI.C.07 Instalasi Peralatan Audio Video66. AVI.D.01 Spesifikasi Peralatan Audio Video67. AVI.D.02 Penerapan Peralatan Audio Video68. AVI.UM.50 Trouble Shooting Pesawat Audio69. AVI.UM.51 Trouble Shooting Pesawat Video70. AVI.PS.52 Reparasi Power Supply Dinding71. AVI.PS.53 Reparasi Power Supply Produk Elektronika72. AVI.PS.54 Modifikasi Adaptor73. AVI.AMP.55 Reparasi Amplifier74. AVI.AM.56 Reparasi Radio75. AVI.TAP.57 Reparasi Tape Recorder76. AVI.TV.58 Reparasi Televisi77. AVI.CD.59 Reparasi VCD/DVD78. AVI.PIL.60 Reparasi Monitor Komputer79. AVI.PIL.61 Reparasi Remote Control80. AVI.PIL.62 Reparasi CD Player81. AVI.E.01 Reparasi Peralatan Game Komersial

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A viii

    MEKANISME PEMELAJARAN

    Untuk mencapai penguasaan modul ini dilakukan melalui alur mekanisme pemelajaran sebagai berikut:

    Y

    Y

    T

    START

    Lihat Petunjuk Penggunaan Modul

    Lihat Kedudukan Modul

    Nilai 7

    Modul berikutnya/Uji

    Kompetensi

    Kegiatan Belajar 1

    Kegiatan Belajar n

    KerjakanEvaluasi

    Nilai 7

    KerjakanCek Kemampuan

    T

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A ix

    GLOSSARY

    ISTILAH KETERANGAN

    AC ( Alternating Current) Arus bolak-balikAnoda Kutup positip diodaBias Memberikan tegangan panjarBreakdown voltage Tegangan tembusCaracteristic dioda Sifat dari diodacathode Kutup negative diodaClipper Memangkas atau membuang atau meeotongDetector PemisahDioda Dua elektoda DC (Direc Current) Arus searahForward bias Tegangan panjar maju Junction PertemuanReverse bias Tegangan panjar mundur Voltage reference Panutan teganganVoltage regulation Pemantapan teganganVoltage regulator Stabilisator tegangan

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 1

    BAB. I PENDAHULUAN

    A. Deskripsi

    Dalam modul ini Anda akan mempelajari Jenis-jenis Dioda, rangkaian klipper,

    dioda detektor, rangkaian penyearah, rangkaian pengubah tegangan menjadi

    kapasitansi dan rangkaian regulator sederhana. Karena dalam modul ini akan

    dipelajari janis-jenis dan sifat dari dioda serta cara kerjanya. Maka

    diharapkan peserta dapat membuat dan menyusun beberapa komponen

    yang dirangkai dengan menggunakan breadboard menjadi satu kesatuan

    dalam sebuah rangkaian dan juga dapat mengukur bentuk gelombang dan

    besaran listriknya dengan menggunakan alat ukur Multi meter dan Osiloskop

    dengan benar.

    B. Prasyarat

    Dalam mempelajari modul ini diharapkan Anda telah mempelajari bahan-

    bahan setengah pengantar (semikonduktor), jenis-jenis bahan

    semikonduktor. Disamping itu pula anda juga harus mengetahui apa

    pengertian junction dioda (Dioda pertemuan), arus pada dioda dan juga

    karakteristik dioda. Selain dari yang tersebut diatas diharapkan anda

    menguasai fungsi dan kegunaan dari alat-alat ukur seperti oscilloscope dan

    alat ukur multimeter. Karena dalam menyelesaikan modul ini penggunaan

    alat multi meter dan oscilloscope sangat menentukan keberhasilan anada

    dalam menyelesaiakan modul ini, maka fungsi masing-masing dari alat ukur

    tersebut juga harus dipahami dengan benar, khususnya fungsi tombol-

    tombol yang ada oscilloscope dalam melakukan praktek.

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 2

    C. Petunjuk Penggunaan Modul

    1. Pelajari daftar isi serta skema kedudukan modul dengan cermat dan

    teliti. Karena dalam skema modul akan nampak kedudukan modul yang

    sedang Anda pelajari dengan modul-modul yang lain.

    2. Kerjakan soal-soal dalam cek kemampuan untuk mengukur sampai

    sejauh mana pengetahuan yang telah Anda miliki.

    3. Apabila dari soal dalam cek kemampuan telah Anda kerjakan dan 70 %

    terjawab dengan benar, maka Anda dapat langsung menuju Evaluasi

    untuk mengerjakan soal-soal tersebut. Tetapi apabila hasil jawaban Anda

    tidak mencapai 70 % benar, maka Anda harus mengikuti kegiatan

    pemelajaran dalam modul ini.

    4. Perhatikan langkah-langkah dalam melakukan pekerjaan dengan benar

    untuk mempermudah dalam memahami suatu proses pekerjaan.

    5. Pahami setiap materi teori dasar yang akan menunjang dalam

    penguasaan suatu pekerjaan dengan membaca secara teliti. Kemudian

    kerjakan soal-soal evaluasi sebagai sarana latihan.

    6. Untuk menjawab tes formatif usahakan memberi jawaban yang singkat,

    jelas dan kerjakan sesuai dengan kemampuan Anda setelah mempelajari

    modul ini.

    7. Bila terdapat penugasan, kerjakan tugas tersebut dengan baik dan

    bilamana perlu konsultasikan hasil tersebut pada guru/instruktur.

    8. Catatlah kesulitan yang Anda dapatkan dalam modul ini untuk

    ditanyakan pada guru pada saat kegiatan tatap muka. Bacalah referensi

    lainnya yang berhubungan dengan materi modul agar Anda

    mendapatkan tambahan pengetahuan.

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 3

    D. Tujuan Akhir

    Setelah mempelajari modul ini diharapkan peserta dapat:

    1. Memahami prinsip kerja Dioda

    2. Menyebutkan jenis-jenis serta fungsi Dioda

    3. Menjelaskan prinsip kerja rangkaian penyearah

    4. Merangkai rangkaian penyearah

    5. Melakukan pengukuran pada rangkaian penyearah dengan menggunakan

    alat ukur multi meter dan Osiloskop

    6. Membuat rangkaian Regulator sederhana

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 4

    E. Kompetensi

    KOMPETENSI : Membaca dan Mengidentifikasi Komponen ElektronikaKODE : ELKA-MR.UM.002.ADURASI PEMELAJARAN : 45 Jam @ 45 menit

    A B C D E F GLEVEL KOMPETENSI KUNCI

    1 1 1 1 1 1 1

    KONDISI KINERJA

    Unit kompetensi ini bisa diperlihatkan dengan baik apabila tersedia:1. Standard Operating Procedure(SOP)2. Buku pedoman komponen/ buku data komponen elektronika (katalog) yang cukup3. Peralatan ukur/ instrumen yang sesuai4. Peralatan dan bahan yang dipergunakan:

    4.1. Peralatan umum identifikasi dan membaca komponen elektronika meliputi: Multimeter Analog dan Digital, LCR meter, dan Kaca pembesar.

    4.2. Bahan : Komponen elektronik seperti tersebut di atas.

    MATERI POKOK PEMELAJARANSUB KOMPETENSI KRITERIA KINERJA

    LINGKUP BELAJAR SIKAP PENGETAHU

    ANKETERAMPIL

    AN

    1. Membaca dan mengidentifikasi komponen Resistor

    1.1. Resistor dibaca dan diidentifikasi nilainya berdasarkan kode warna dan tanda-tanda lain

    1.2. Resistor dikenali komposisi bahannya dan dijelaskan kegunaannya yang berbeda-beda.

    Komponen Elektronika

    Teliti dalam mengidentifikasi kode warna resistor

    Kritis dalam melakukan penetapan nilai resistansi resistor

    Identifikasi kode warna resistor

    Penetapan nilai resistor

    Memilih resistor berdasarkan kegunaan dan jenis bahan

    Mengukur nilai resistor

    2. Membaca dan mengindentifikasi komponen Kapasitor

    2.1. Kapasitor diidentifikasi dan dibaca harganya serta tipenya berdasarkan tulisannya atau kode warna-nya.

    2.2. Setiap jenis kapasitor dijelaskan kegunaannya masing-masing

    2.3. Proses charge dan discharge pada kapasitor dijelaskan dan dikaitkan dengan hukum Coulomb.

    Komponen Elektronika

    Teliti dalam mengidentifikasi jenis-jenis kapasitor

    Kritis dalam melakukan penetapan nilai kapasitansi kapasitor

    Pembacaan nilai kapasitor

    Jenis-jenis kapasitor

    Pengisian dan pengosongan kapasitor

    Mengidentifikasi jenis-jenis kapasitor dan kegunaan dalam sistim elektronik

    Menggambarkan kurva Pengisian dan pengosongan kapasitor

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 5

    MATERI POKOK PEMELAJARANSUB KOMPETENSI KRITERIA KINERJA LINGKUP BELAJAR SIKAP PENGETAHU

    ANKETERAMPIL

    AN

    3. Membaca dan mengindentifikasi komponen Induktor

    3.1. Induktor di-identifikasi dan dipahami nilainya untuk berbagai tipe inti/core (ferrite, udara)

    3.2. Setiap jenis induktor dijelaskan kegunaannya dan alasan kenapa dipilih jenis tersebut.

    3.3. Pengaruh ukuran kawat dan diameter belitan pada induktor mampu dijelaskan

    Komponen Elektronika

    Teliti dalam mengidentifikasi jenis-jenis induktor

    Kritis dalam melakukan penetapan nilai induktansi induktor

    Induktor

    Jenis-jenis induktor

    Pengisian dan pengosongan induktor

    Mengidentifikasi jenis-jenis induktor dan kegunaan dalam sistim elektronik

    Menggambarkan kurva Pengisian dan pengosongan induktor

    4. Membaca danmengidentifikasi komponen Transformer

    4.1.Transformer dapat diidentifikasi dan dipahami harganya untuk berbagai tipe.

    4.2. Mampu dijelaskan bagaimana Transformer digunakan untuk konversi tegangan step-up dan step down.

    4.3. Dijelaskan kenapa sebuah Transformer memakai laminasi dan intinya dibuat tidak pejal

    Komponen Elektronika

    Teliti dalam mengidentifikasi tipe-tipe transformator

    Transpormator

    Jenis-jenis trasformator

    Laminasi dan inti transformator

    Mengidentifikasi tipe-tipe transformator.

    Menginstalasikan berbagai jenis trasformator

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 6

    MATERI POKOK PEMELAJARANSUB KOMPETENSI KRITERIA KINERJA LINGKUP BELAJAR SIKAP PENGETAHU

    ANKETERAMPIL

    AN

    5. Membaca dan mengidentifikasi komponen Transistor

    5.1.Transistor dapat dibaca dan diidentifikasi tipenya dan dipahami kegunaannnya sebagai UJT, FET, dan Mosfet

    5.2.Transistor dapat dijelaskan tentang besaran betha, alpha, pemberian tegangan DC dan range tegangan bias dan kegunaan lainnya.

    Komponen Elektronika

    Teliti dalam Mengidentifikasi tipenya dan kegunaan Transistor sebagai UJT, FET, dan Mosfet

    Membuat Karakteristik DC rangkaian transistor Membuat Karakteristik AC rangkaian transistor

    Transistor

    Analisis DC rangkaian transistor

    Analisis AC rangkaian transistor

    Mengidentifikasi tipenya dan kegunaan Transistor sebagai UJT, FET, dan Mosfet

    Membuat Karakteristik DC rangkaian transistor

    Membuat Karakteristik AC rangkaian transistor

    6. Membaca dan mengidentifikasi komponen thyristor

    6.1. Thyristor dapat dibaca dandiidentifikasi kegunaannya disamping semikonduktor lainnya.

    6.2. Komponen Diac, Triacs, dan SCR dapat diidentifikasi dan dijelaskan prinsip kerjanya.

    Komponen Elektronika

    Teliti dalamMengidentifikasi tipenya dan kegunaan thyristot sebagai UJT, FET, dan MosfetMembuat Karakteristik DC rangkaian transistor Membuat Karakteristik AC rangkaian transistor

    Jenis, karakteristik, dan cara kerja Thyristor

    Mengidenti fikasi kegunaannya Thyristor disamping semikonduktor lainnya.

    Membuat Rangkaian aplikasi Thyristor

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 7

    MATERI POKOK PEMELAJARANSUB KOMPETENSI KRITERIA KINERJA LINGKUP BELAJAR SIKAP PENGETAHU

    ANKETERAMPIL

    AN

    7. Membaca dan mengidentifikasi komponen diode

    7.1. Diode dapat diidentifikasi dan dipahami tipenya dan kegunaannya

    7.2. Diode penyearah dapat dijelaskan kegunaannya pada penyearahan tegangan bolak-balik.

    7.3. Diode zener dapat dijelaskan batas ratingnya, dan kegunaannya pada regulator tegangan searah

    7.4. Diode detector dapat dijelaskan fungsinya pada pendeteksi sinyal modulasi

    7.5. Diode Varactor dapat dijelaskan fungsinya untuk pengubah tegangan menjadi kapasitansi

    Komponen Elektronika

    Teliti dalam melakukan Identifikasi tipe dioda dan kegunaannya

    pemmbuatan :

    Rangkaian Penyearah

    Rangkaian RegulatorRangkaian Dioda varactor

    Dioda

    Dioda sebagai Rangkaian pengaman arus

    Rangkaian klipper

    Dioda detektor

    Rangkaian Penyearah

    Rangkaian Regulator

    Rangkaian pengubah teganganmenjadi kapasistansi

    Mengidentifikasi tipe dioda dan kegunaannya

    Membuat :

    Rangkaian Penyearah

    Rangkaian Regulator

    Rangkaian Dioda varactor

    8. Membaca dan mengidentifikasi piranti optik

    8.1. Piranti optik diidentifikasi kegunaannya sebagai LED, LCD dan sebagainya.

    8.2. Piranti optik untuk Solar sel dapat dijelaskan aktivasinya dengan benar.

    8.3. Piranti optik untuk photo resistor, photodiode, phototransistor dapat dijelaskan pemakaiannya masing-masing dan dapat digambarkan skemanya.

    Komponen Elektronika

    Teliti dalam

    Mengidentifikasi Piranti display (LED, Seven segmen, 14 segment, dot matrik, LCD)

    Mengidentifikasi Solar sel

    Mengidentifikasi Photo resistor, photo dioda, phototransistor

    Piranti display (LED, Seven segment, 14 segment, dot matrik, LCD)

    Solar sel

    Photo resistor, photo dioda, phototransistor

    Mengidentifikasi Piranti display (LED, Seven segmen, 14 segment, dot matrik, LCD)

    Mengidentifikasi Solar sel

    Mengidentifikasi Photo resistor, photo dioda, phototransistor

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 8

    MATERI POKOK PEMELAJARANSUB KOMPETENSI KRITERIA KINERJA LINGKUP BELAJAR SIKAP PENGETAHU

    ANKETERAMPIL

    AN

    9. Membaca dan mengidentifi kasi komponen MOS, CMOS, FET

    9.1.Komponen MOS, CMOS dan FET diidentifikasi tipenya, rating operasinya .

    9.2.Komponen MOS, CMOS dan FET dapat dijelaskan kegunaannya masing-masing

    Komponen Elektronika

    Teliti

    Mengidentifikasi Komponen MOS, CMOS dan FET

    Mengidentifikasi Kegunaan Komponen MOS, CMOS dan FETMembuat Rangkaian penguat satu tingkat

    Komponen MOS, CMOS dan FET

    Kegunaan Komponen MOS, CMOS dan FET

    Mengidentifikasi Komponen MOS, CMOS dan FET

    Mengidentifikasi Kegunaan Komponen MOS, CMOS dan FET

    Membuat Rangkaian penguat satu tingkat

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 9

    F. Cek Kemampuan

    1. Tuliskan pengertian dari semikonduktor jenis P

    2. Tuliskan pengertian dari semikonduktor jenis N

    3. Jelaskan pengertian dari penyearah

    4. Jelaskan pengertian dari penyearah setengah gelombang!

    5. Jelaskan pengertian dari penyearah gelombang penuh

    6. Tuliskan jenis-jenis dioada yang anda ketahui

    7. Jelaskan pengertian dari dioda diberi forward bias dan reverse bias

    8. Gambarkanlah karakteristik arah maju dari dioda penyearah.

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 10

    BAB. II PEMELAJARAN

    A. Rencana Belajar Peserta Diklat

    Kompetensi : Membaca dan Mengidentifikasi Komponen

    Elektronika

    Sub Kompetensi : Membaca dan Mengidentifikasi Komponen

    Dioda

    Jenis Kegiatan Tanggal Waktu

    Tempat Belajar

    Alasan Perubahan

    Tanda Tangan Guru

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 11

    Kegiatan Belajar

    Kegiatan Belajar 1

    a. Tujuan Kegiatan Pemelajaran

    Setelah mempelajari kegiatan belajar 1, diharapkan peserta dapat:

    1. Menjelaskan prinsip kerja dioda dan sifat-sifatnya

    2. Menyebutkan jenis-jenis (type) dan fungsi dioda

    3. Menjelaskan dioada sebagai klipper

    4. Menjelaskan dioda sebagai detector

    5. Menjelaskan dioda sebagai penyearah

    6. Menjawab soal-soal test formatif dengan benar

    b. Uraian Materi

    1. Prinsip Kerja Dioda

    Dalam berbagai rangkaian elektronika komponen semikonduktor dioda

    sering kita jumpai jenis dan type yang berbeda beda tergantung dari model

    dan tujuan penggunaan rangkaian tersebut dibuat. Kata dioda berasal dari

    pendekatan kata yaitu dua elektroda yang mana (di berarti dua)

    mempunyai dua buah elektroda yaitu anoda dan katoda. Anoda digunakan

    untuk polaritas positif dan katoda untuk polaritas negatip. Didalam dioda

    terdapat junction (pertemuan) dimana daerah semikonduktor type-p dan

    semi konduktor type-n bertemu.

    Dioda semikonduktor hanya dapat melewatkan arus pada satu arah saja,

    yaitu pada sat dioda memperoleh catu arah maju (forward bias). Pada

    kondisi ini dioda dikatakan bahwa dioda dalam keadaan konduksi atau

    menghantar dan mempunyai tahanan dalam dioda relative kecil.

    Sedangkan bila dioda diberi catu arah terbalik (Reverse bias) maka dioda

    tidak bekerja dan pada kjondisi ini dioda mempunyai tahanan dalam yang

    tinggi sehingga arus sulit mengalir. Dari kondisi tersebut maka dioda hanya

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 12

    digunakan pada beberapa pemakain saja antara lain sebagai penyearah

    gelombang (rectifier), disamping kegunaan-kegunaan lainya misalnya

    sebagai Klipper, Clamper , pengganda tegangan dan lain-lain.

    Sifat-Sifat Dioda

    a. Dioda Silikon:

    1. menghantar dengan tegangan maju kira-kira 0.6 Volt

    2. perlawanan maju cukup kecil

    3. perlawanan terbalik sangat tinggi, dapat mencapai beberapa Mega

    ohm

    4. Arus maju maksimum yang dibolehkan cukup besar, sampai 1000 A

    5. Tegangan terbalik maksimum yang dibolehkan cukup tinggi, dapat

    mencapai 1000 V

    b. Dioda Germanium:

    1. Menghantar dengan teganagnmaju kira-kira 0,2 Volt

    2. Perlawanan maju agak besar

    3. Perlawanan terbalik kurang tinggi ( kurang dari 1 M ohm)

    4. Arus maju maksimum yang dibolehkan kurang besar

    5. Tegangan terbalik masimum yang dibolehkan kurang tinggi

    2. Jenis-jenis Dioda

    a. Dioda Pemancar Cahaya (LED)

    Bila dioda dibias forward, electron pita konduksi melewati junction dan

    jatuh ke dalam hole. Pada saat elektron-elektron jatuh dari pita

    konduksi ke pita valensi, mereka memancarkan energi. Pada dioda Led

    energi dipancarkan sebagai cahaya, sedangkan pada dioda penyearah

    energi ini keluar sebagai panas. Dengan menggunakan bahan dasar

    pembuatan Led seperti gallium, arsen dan phosfor parik dapat membuat

    Led dengan memancarkan cahaya warna merah, kuning, dan infra

    merah (tak kelihatan).

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 13

    Led yang menghasilkan pancaran yang kelihatan dapat berguna pada

    display peralatan, mesin hitung, jam digital dan lain-lain. Sedangkan Led

    infra merah dapat digunakan dalam sistim tanda bahaya pencuri dan

    lingkup lainnya yang membutuhkan cahaya tak kelihatan. Keuntungan

    lampu Led dibandingkan lampu pijar adalah umurnya panjang,

    teganagnnya rendah dan saklar nyala matinya cepat. Gambar 2.1

    dibawah ini menjukkan lambang atau simbol dari macam dioda.

    (a) (b) (c)

    (d) (e) (f)

    Gambar2.1. (a). LED, (b). Dioda photo, (c). Dioda Varactor

    (d). Dioda Schottky, (e). Dioda Step-recovery, (f). Dioda Zener

    b. Dioda Photo

    Energi thermal menghasilkan pembawa minoritas dalam dioda, makin

    tinggi suhu makin besar arus dioda yang terbias reverse. Energi cahaya

    juga menghasilkan pembawa minoritas. Dengan menggunakan jendela

    kecil untuk membuka junction agar terkena sinar, pabrik dapat

    membuat dioda photo. Jika cahaya luar mengenai junction dioda photo

    yang dibias reverse akan dihasilkan pasangan electron-hole dalam

    lapisan pengosongan. Makin kuat cahaya makin banyak jumlah

    pembawa yang dihasilkan cahaya makin besar arus reverse. Oleh sebab

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 14

    itu dioda photo merupakan detektor cahaya yang baik sekali. Gambar

    1b menunjukkan lambang atau symbol dari dioda photo

    c. Dioda Varactor

    Seperti kebanyakan komponen dengan kawat penghubung, dioda

    mempunyai kapasitansi bocor yang mempengaruhi kerja pada frekuensi

    tinggi, kapasitansi luar ini biasanya lebih kecil dari 1 pF. Yang lebih

    penting dari kapasitansi luar ini adalah kapasitansi dalam junction

    dioda. Kapasitansi dalam ini kita sebut juga kapasitansi peralihan CT.

    Kata peralihan disini menyatakan peralihan dari bahan type-p ke typr-n.

    Kapasitansi peralihan dikenal juga sebagai kapasitansi lapisan

    pengosongan , kapasitansi barier dan kapasitansi junction. Apakah

    kapasitansi peralihan itu?. Perhatikan gambar 2.2 dibawah ini.

    Gambar 2.2 Dida dibias reverse

    Lapisan pengosongan melebar hingga perbedaan potensial sama

    dengan tegangan riverse yang diberikan.Makin besar tegangan riverse

    makin lebar lapisan pengosongan. Karena lapisan pengosongan hamper

    tak ada pembawa muatan ia berlaku seperti isolator atau dielektrik.

    Dengan demikian kita dapat membayangkan daerah p dan n dipisahkan

    oleh lapisan pengosongan seperti kapasitor keeping sejajar dan

    kapasitor sejajar ini sama dengan kapasitansi peralihan. Jika dinaikkan

    teganag riverse membuat lapisan pengosongan menjadi lebar, sehingga

    seperti memisahkan keeping sejajar terpisah lebih jauh. Dan sebagai

    akibatnya kapasitansi peralihan dari dioda berkurang bila tegangan

    riverse bertambah. Dioda silicon yang memanfaatkan efek kapasitansi

    yang berubah-ubah ini disebut varactor.

    lapisan pengosongan

    p n

    C

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 15

    Dalam banyak aplikasi menggantikan kapasitor yang ditala secara

    mekanik, dengan perkataan lain varaktor yang dipasang parallel dengan

    inductor merupakan rangkaian tangki resonansi. Dengan mengubah-

    ubah tegangan riverse pada varactor kita dapat mengubah frekuensi

    resonansi. Pengontrolan secara elektronik pada frekuensi resonansi

    sangat bermanfaat dalam penalaan dari jauh.

    d. Dioda Schottky

    Dioda schottky menggunakan logam emas, perak atau platina pada

    salah satu sisi junction dan silicon yang di dop (biasanya type-n) pada

    sisi yang alain. Dioda semacam ini adalah piranti unipolar karena

    electron bebas merupakan pembawa mayoritas pada kedua sisi

    junction. Dan dioda Schottky ini tidak mempunyai lapisan pengosongan

    atau penyimpanan muatan, sehingga mengakibatkan ia dapat di switch

    nyala dan mati lebih cepat dari pada dioda bipolar. Sebagai hasilnya

    piranti ini dapat menyearahkan frekuensi diatas 300 Mhz dan jauh

    diatas kemampuan dioda bipolar.

    e. Dioda Step-Recovery

    Dengan mengurangi tingkat doping dekat junction pabrik dapat

    membuat dioda step-recovery piranti yang memanfaatkan penyimpanan

    muatan. Selama konduksi forward dioda berlaku seperti dioda biasa dan

    bila dibias riverse dioda ini konduksi sementara lapisan pengosongan

    sedang diatur dan kemudian tiba-tiba saja arus riverse menjadi nol.

    Dalam keadaan ini seolah-olah dioda tiba-tiba terbuka menjepret (snaps

    open) seperti saklar, dan inilah sebabnya kenapa dioda step-recovery

    sering kali disebut dioda snap.

    Dioda step-recovery digunakan dalam rangkaian pulsa dan digital untuk

    menghasilkan pulsa yang sangat cepat.Snap-off yang tiba-tiba dapat

    menghasilkan pensaklaran on-off kurang dari 1 ns. Dioda khusus ini

    juga digunakan dalam pengali frekuensi.

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 16

    f. Dioda Zener

    Dioda zener dibuat untuk bekerja pada daerah breakdown dan

    menghasilkan tegangan breakdown kira-kira dari 2 samapai 200 Volt.

    Dengan memberikan tegangan riverse melampaui tegangan breakdown

    zener, piranti berlaku seperti sumber tegangan konstan. Jika tegangan

    yang diberikan mencapai nilai breakdown, pembawa minoritas lapisan

    pengosongan dipercepat hingga mencapai kecepatan yang cukup tinggi

    untuk mengeluarkan electron dari orbit luar. Efek zener berbeda-beda,

    bila dioda di-dop banyak maka lapisan pengosongan amat sempit.

    sehingga medan listrik pada lapisan pengosongan sangat kuat.

    Pada gambar 3 menunjukkan kurva tegangan arus dioda zener. Pada

    dioda zener breakdown mempunyai knee yang sangat tajam, diikuti

    dengan kenaikan arus yang hampir vertikal. Perhatikan bahwa tegangan

    kira-kira konstan sama dengan Vz pada sebagian besar daerah

    breakdown. Lembar data biasanya menentukan nilai VZ pada arus test

    IZT tertentu diatas knee ( perhatikan gambar2.3 )

    Gambar 2.3. Kurva Dioda Zener

    Dissipasi daya dioda zener sama dengan perkalian tegangan dengan

    arusnya, yaitu:

    PZ = VZ x IZ

    Misalkan jika Vz=13.6 V dan Iz= 15mA, Hitunglah daya dissipanya.

    IZT

    i

    -Vz

    IZM

    V

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 17

    Jawab: Pz = 13,6 x 0,015 = 0,204 W

    Selama PZ kurang dari rating daya Pz maks dioda zener tidak akan rusak.

    Dioda zener yang ada dipasaran mempunyai rating daya dari W

    sampai lebih dari 50 W. Lembar data kerap kali menspesifikasikan arus

    maksimum dioda zener yang dapat ditangani tanpa melampaui rating

    dayanya. Arus maksimum diberi tanda IZm. Hubungan antara Izm dan

    rating daya adalah:

    =

    Penggunaan dioda Zener sangat luas, kedua setelah dioda penyearah.

    Dioda silikon ini dioptimumkan bekerja pada daerah breakdown dan

    dioda zener adalah tulang punggung regulator tegangan. Jika dioda

    zener bekerja dalam daerah breakdown, bertambahnya tegangan sedikit

    akan menghasilkan pertambahan arus yang besar. Ini menandakan

    bahwa dioda zener pempunyai inpedansi yang kecil. Inpedansi dapat

    dihitung dengan bantuan rumus:

    3. Clipper

    Pada peralatan computer, digital dan sistim elektronik lainnya, kadang kita

    ingin membuang tegangan sinyal diatas atau dibawah level tegangan

    tertentu. Salah satu caranya adalah dengan menggunakan rangkaian

    clipper dioda (clipper = pemotong).

    3.1. Clipper Positip

    Seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.4 tegangan output bagian

    positipnya semua dipotong. Cara kerja rangkaian adalah sebagai

    berikut: selama setengah siklus positip tegangan input dioda konduksi,

    dengan demikian kita dapat membayangkan dalam kondisi ini dioda

    IZmax Pz max

    Vz

    =ZZVi

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 18

    seperti saklar tertutup.Tegangan pada hubungan singkat harus sama

    dengan nol, oleh sebab itu tegangan output sama dengan nol selama

    tiap-tiap setengah siklus positip sehingga semua tegangan jatuh pada

    resistor ( R)

    Gambar 2.4. Clipper positip

    Selama setengah siklus negatip, dioda terbias reverse dan kelihatan

    terbuka dan sebagai akibatnya rangkaian membentuk pembagi

    tegangan dengan output:

    Bambar 2.5. Clipper dibias positip

    Selama setengah siklus negatip, dioda terbias reverse dak kelihatan

    seperti terbuka, dan sebagai akibatnya rangkaian membentuk pembagi

    tegangan dengan output:

    Dan biasanya RL jauh lebih besar dari pada R sehingga Vout -VP. Selama setengah siklus positip dioda konduksi dan seluruh tegangan

    jatuh pada R dan sebaliknya pada setengah siklus negatip dioda off, dan

    karena RL jauh lebih besar dari R sehingga hampir seluruh tegangan

    setengah siklus negatip muncul pada RL. Seperti yang diperlihatkan

    pada gambar 2.4 semua sinyal diatas level o V telah dipotong. Clipper

    positip disebut juga pembatas positip (positive limiter), karena tegangan

    output dibatasi maksimum 0 Volt.

    =Vout RL

    i

    =VoutR + RL

    RLVP

    R

    RL

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 19

    3.2. Clipper di Bias

    Dalam beberapa aplikasi anda mungkin level pemotongan tidak 0 V,

    maka dengan bantuan clipper di bias anda dapat menggeser level

    pemotongan positip atau level negatip yang diinginkan. Pada gambar

    2.5 menunjukkan clipper dias, agar dioda dapat konduksi tegangan

    input harus lebih besar dari pada +V. Ketika Vin lebih besar daripada

    +V dioda berlaku seperti saklar tertutup dan tegangan output sama

    dengan +V dan tegangan output tetap pada +V selama tegangan input

    melebihi +V.

    Ketika tegangan input kurang dari +V dioda terbuka dan rangkaian

    kembali pada pembagi tegangan. Clipper dibias berarti membuang

    semua sinyal diatas mevel +V

    Gambar 2.5 Clipper dibias positip

    Detektor Dioda

    Detektor berfungsi menceraikan sinyal informasi dari sinyal pembawa, pekerjan

    deteksi tersebut disebut juga de modulasi dan pada hakekatnya suatu

    pekerjaan penyearahan (rectifying). Pekerjaan penyearahan yang terjadi pada

    sirkit detector dan di dalam pencatu daya pada hakekatnya tidak ada perbedaan

    azas. Oleh sebab itu sekema dasar dari sirkit detector juga tidak berbeda dengan

    sekema dasar sebuah pencatu daya. Bila rangkaian detector kita bandingkan

    dengan rangkaian sebuah pencatu daya maka akan terdapat kesamaan dan

    perbedaan, antara lain yaitu:

    R

    RL0 +

    + Vp

    -- Vp

    + V

    - Vp

    0V

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 20

    Detektor Pencatu Daya

    1. Frekuensi operasinya 255 Khz

    2. Tegangan kerjanya kecil (10V atau

    kurang )

    3. Arusnya sangat kecil ( dalam uA )

    4. Amplitodo tegangan bolak-balik

    disirkit masukan bervariasi (oleh

    adanya modulasi).

    5. Di sirkit keluaran terdapat tegangan

    rata dan juga tegangan bb dengan

    frekuensi rendah.

    1. Frekuensi operasinya 50 Hz

    2. Tegangan kerjanya kecil/ besar

    sesuai keperluan.

    3. Arusnya besar ( dalam mA / Amper)

    4. Amplitodo tegangan bolak-balikdi

    sirkit masukan konstan (berasal dari

    jaringan listrik).

    4. Di sirkit keluaran terdapat hanya

    tegangan rata (tegangan bb nya kecil

    sehingga boleh diabaikan)

    5. Penyearah (Rectifier)

    Seperti telah kita ketahui bahwa hampir semua peralatan elektronika

    menggunakan power suplay (catu daya arus searah). Sudah barang tentu

    dalam hal ini kita brusaha untuk mendapatkan suatu sumber arus searah

    yang disesuaikan dengan prinsip-prinsip ekonomis dan keuntungan lainnya

    yang sesuai dengan persyaratan diatas adalah mendapatkan arus searah

    dari sumber arus bolak balik atau arus AC (Alternating Curent). Rangkaian

    yang dimaksud disini adalah rangkaian penyearah gelombang yaitu dari

    sumber tegangan sinyal AC diubah menjdi bentuk sinyal DC (Direct Crrent).

    Rangkaian penyearsh ini terdiri dari:

    a. Rangkaian penyearah gelombang ( Half wave Rectifier)

    b. Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan 2 buah dioda

    c. Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan 4 buah dioda

    a. Penyearah gelombang ( Half wave Rectifier)

    Seperti diperlihatkan pada gambar 2.6 suatu deretan dioda dan R kita

    berikan teganga bolak-balik. Karena tegangan yang diberikan pada

    input trafo bolak-balik maka pada suatu saat terminal A adalah positip

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 21

    sedangkan terminal B adalah negatip. Dan pada saat berikutnya

    terminal A menjadi negatip dan terminal B yang jadi positip dan

    seterusnya bergantian setiap setengah perioda.

    (a) (b)

    Gambar 2.6 Rangkaian penyearah gelombang

    a. Skema Rangkaianb. Gelombang Output

    Pada saat terminal A positip dioda mendapat tegangan maju maka

    mengalirlah arus, dan pada saat terminal A negatip dioda mendapat

    tegangan terbalik dan tidak ada arus mengalir. Dengan demikian pada

    dioda mengalirlah arus yang bentuknya dilukiskan seperti gambar 2.6 b.

    Arus ini tidak lagi bolak bali melainkan searah tapi tidak rata melainkan

    berdenyut-denyut, karenanya arus inipun dinamai arus searah denyut

    (pulsating direct current). Arus denyut inipun membangkitkan tegangan

    pada R dan bentuk tegangan pada R adalah belahan positip dari pada

    bentuk arus bolak balik yang dimasukkan deretan dioda dan R.

    Tujuan dari rangkaian penyearah adalah untuk memperoleh arus searah

    dari sumber arus bolak balik, dan kemampuan menyearahkannya dapat

    dilihat dengan menghitung besarnya komponen arus searah atau harga

    rata-rata pulsa searahnya, yaitu:

    IDC = = 0,318 Im

    Besarnya Im adalah: Im = I 2 = 1,414 I sehingga:

    sedangkan tegangan searahnya adalah harga rata-rata dari setengah

    gelombang sinus yang positip sehingga:

    Im

    IDC

    1,414 I= 0,45 I=

    DVout

    0 4 t

    Harga rata-rata

    3 52

    VP

    VDC

    RLVin

    (-)

    A +

    B -

    (+)

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 22

    Prioda dari sinyal output adalah sama dengan perioda sinyal input.

    Setiap siklus input menghasilkan satu siklus output. Inilah sebabnya

    mengapa frekuensi output dari penyearah setengah gelombang sama

    dengan frekuensi input

    fout = fin

    b. Penyearah gelombang penuh dengan 2 buah dioda (Full wave

    Rectifier)

    Untuk memperoleh perataan yang lebih sempurna, maka dipakailah dua

    buah dioda sebagai penyearah rangkap. Guna memahami apakah yang

    diperoleh dari dua dioda, mari terlebih dulu kita pelajari rangkaian di

    Gambar 2.7.

    Gambar 2.7 Rangkaian penyearah gelombang Penuh

    a. Skema Rangkaianb. Gelombang Outut

    Dari rangkaian penyearah gelombang telah kita ketahui bahwa beban

    hanya dilalui arus selama setengah perioda. Sehingga untuk

    mendapatkan arus selama satu perioda secara penuh dilakukan dengan

    menambah satu dioda lagi, dengan tujuan menyearahkan setengah

    gelombaang lainnya seperti yang diperlihatkan pada gambar diatas.

    EDCEm

    = 0,318 Em=

    RL

    IDC

    (B)

    Im

    Harga rata-rata

    Vout

    0 432

    Vin

    A +

    B - D2

    D1

    CT

    (A)

    Vm

    Vm

    A -

    B +

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 23

    Besarnya harga rata-rata pulsa arus yang melalui beban adalah dua kali

    harga rata-rata penyearah setengah gelombnag yaitu:

    Sedangkanharga rata-rata tegangan searahnya adalah:

    c. Penyearah gelombang penuh dengan 4 buah dioda (Sistim

    Jembatan)

    Rangkaian penyearah sistim jembatan ini adalah rangkaian penyearah

    gelombang penuh tetapi tidak menggunkan center tap pada trafonya

    (seperti pada penyearah gelombang penuh yang menggunakan 2 buah

    dioda. Perhatikan gambar 2.8 dibawah ini

    B

    Im

    Harga rata-rata

    Vout

    0 432

    A

    IDC

    2 Im=

    EDC

    2 Em= 0,645 Em=

    Gambar 2.8 Rangkaian penyearah gelombang Penuh sistim Jembatan

    D1D4

    D3 D2

    RL

    A+

    B -

    A -

    B +

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 24

    Pada saat A positi sementara B negatif, maka jalannya arus setengah

    siklus perioda pertama adalah dari titik A+ melalui D1, RL D3 dan

    kembali ke sumber. Dalam gambar ditunjukkan dengan tanda panah

    warna merah. Selanjutnya setengah siklus perioda berikutnya adalah

    titik B menjadi positif dan titik A jadi negative, sehingga jalannya arus

    adalah dari titik B+ menuju D2, RL ,D4 dan kembali ke sumber.

    Demikian seterusnya untuk proses berikutnya kembali lagi titik A jadi

    positif dan titik B negative demikian seterusnya setiap setengah perioda,

    dan gelombang outputnya seperti ditunnjukkan pada gambar 2.8 B.

    c. Rangkuman

    1. Jika pada material jenis P dan material jenis N yang saling dipertemukan

    maka diperoleh yang dinamakan sebuah dioda. Karena dioda ini dibuat

    dengan jalan mempertemukan bahan jenis P dengan bahan jenis N maka

    dioda ini juga dinamakan dioda pertemuan.

    2. Jika dari anoda dioda kita hubungkan dengan kutub positif sumber arus

    sedangkan katodanya kita hubungkan dengan kutub negatif dari sumber

    arus maka mengalirlah arus listrik dengan kuat lewat dioda.

    3. Jika anoda kita koneksikan dengan kutub negatif sumber, sedangkan

    katodanya kita koneksikan pada positif sumber maka tidak akan ada arus

    yang mengalir.

    4. Arus listrik pada dioda akan dapat mengalir dari pada anoda ke katoda,

    akan tetapi arus tidak dapat mengalir dari arah katoda ke anoda

    5. Rangkaian penyearah dapat dibagi dua yaitu: penyearah setengah

    gelombang (Half Wave Rectifier), dan penyearah gelombang penuh

    dengan dua buag dioda dan empat buah dioda (Full Wave Rectifier)

    6. Fungsi dari pada Detector dioda adalah untuk menceraikan

    (memisahkan) sinyal informasi dari sinyal pembawa. Sinyal-sinyal ini

    umumnya terdapat pada sistim komunikasi seperti Radio, Televisi dan

    lain-lain. Karena sinyal informasi masih sangat lemah maka dia harus

    ditumpangkan pada sinyal pembawa yang lebih kuat kuat, dan sampai

    pada rangkaian detektor maka kedua sinyal ini harus dipisahkan.

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 25

    d. Tugas

    1. Gambarkanlah sebuah rangkaian penyearah setengah gelombang serta

    bentuk gelombang outputnya.

    2. Gambarkanlah sebuah rangkaian clipper yang dapat membuang

    (memangkas) belahan positif

    e. Test Formatif

    1. Sebutkan jenis-jenis dida yang anda ketahui

    2. Jelaskan sifat (tingkah arus) pada dioda bila diberi tagangan terbalik.

    3. Jelaskan fungsi dari dioda sebagai detektor pada sebuah rangkaian

    4. Tuliskan persamaan dan berbedaan antara rangkaian penyearah dengan

    sebuah rangkaian detektor

    5. Gambarkanlah sebuah rangkaian clipper yang dapat membuang

    (memangkas) belahan positif dan juga belahan tegatifnya

    6. Jelaskan pengertian dari dioda schottky.

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 26

    f. Kunci Jawaban

    1. Dida penyearah, Dioda Photo, DiodaZener, Dioda Varactor, Dioda Schottky

    dan Dioda Step- Recover

    2. Bila dioda diberi bias tegangan terbalik maka tidak akan ada arus mengalir

    dari arah katoda ke anoda (hanya sangat kecil sekali), ini berarti dari arah

    katoda ke anoda perlawanan dioda sangat besar

    3. Fungsi dioda detektor adalah untuk memisahkan sinyal informasi dari sinyal

    pembawa

    4.

    Detektor Pencatu Daya

    1. Frekuensi operasinya 255 Khz

    2. Tegangan kerjanya kecil (10V atau

    kurang )

    3. Arusnya sangat kecil ( dalam uA )

    4. Amplitodo tegangan bolak-balik

    disirkit masukan bervariasi (oleh

    adanya modulasi).

    5. Di sirkit keluaran terdapat tegangan

    rata dan juga tegangan bb dengan

    frekuensi rendah.

    1. Frekuensi operasinya 50 Hz

    2. Tegangan kerjanya kecil/ besar

    sesuai keperluan.

    3. Arusnya besar ( dalam mA / Amper)

    4. Amplitodo tegangan bolak-balikdi

    sirkit masukan konstan (berasal dari

    jaringan listrik).

    5. Di sirkit keluaran terdapat hanya

    tegangan rata (tegangan bb nya kecil

    sehingga boleh diabaikan)

    5.

    a. Skema rangkaian clipper

    0

    + Vp

    - Vp

    R

    RL+

    -V

    +

    -

    + Vp

    - Vp

    0

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 27

    g. bentuk gelombang output

    6. Dioda schottky menggunakan logam emas, perak atau platina pada salah

    satu sisi junction dan silicon yang di dop ( biasanya type-n) pada sisi yang

    alain. Dan dioda Schottky ini tidak mempunyai lapisan pengosongan atau

    penyimpanan muatan, sehingga mengakibatkan ia dapat di switch nyala

    dan mati lebih cepat dari pada dioda bipolar. Sebagai hasilnya piranti ini

    dapat menyearahkan frekuensi diatas 300 Mhz dan jauh diatas kemampuan

    dioda bipolar.

    Gambar 2.9 Rankaian Clipper yang memangkas belahan positif dan belahan negatifnya

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 28

    Kegiatan Belajar 2

    A. Percobaan 1: Penyearah Setengah Gelombang

    a. Tujuan Kegiatan Pemelajaran

    Setelah menyelesaikan percobaan 1 ini diharapkan peserta dapat:

    1. Menjelaskan pripsip kerja dari rangkaian penyearah gelombang

    2. Merakit komponen rangakaian gelombang

    3. Membuktikan kerja dari rangkaian gelombang melalui pengukuran

    b. Uraian materi

    Rangkaian penyearah setengah gelombang merupakan salah satu aplikasi dari

    komponen dioda, sesuai dengan namanya maka rangkaian penyearah

    setengah gelombang ini hanya setengah gelombang positif saja yang

    disearahkan atau dilewatkan oleh dioda. Sedangkan setengah gelombang yang

    negative tidak dilewatkan oleh dioda karena pada kondisi ini dioda tersebut

    tidak menghantar

    1. Alat dan Bahan

    a. Breadboard 1 buah

    b. Resistor 2K7 1 buah

    c. Dioda IN 4001 1 buah

    d. Trafo 1 Amper 1 buah

    e. Multimeter 1 buah

    f. Oscikllocope 1 buah

    g. Kabel penghubung secukupnya

    2. Keselamatan Kerja

    a. Periksa meja kerja sebelum dimulai pekerjaan.

    b. Hati-hati dalam mengerjakan tidak boleh ceroboh.

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 29

    c. Periksa semua komponen yang diperlukan apakah sudah lengkap

    dan periksa apakah dalam keadaan baik.

    d. Jika pekerjaan anda telah selesai rapikan kembali meja kerja anda

    dan semua alat dan bahan yang dipinjam dikembalikan dalam

    keadaan baik

    3. Langkah Kerja

    a. Buatlah rangkaian pada papan percobaan (Breadboard) seperti pada

    gambar 1 dibawah ini.

    Output

    Gamabar1

    b. Ukur dan catat hasil pengamatan bentuk gelombang sebelum dan

    sesudah dioda. Amati besarnya amplitude, polaritas dan frekuensi

    dari gelombang tersebut

    c. Balikkanlah diodanya dan ulangi langkah 2 diatas

    d. Ukur dan catat tegangan pada sekunder trafo dan tegangan

    bebannya.

    e. Hasil pengukuran masukkan dalam daftar isian dibawah ini.

    D

    RLVin

    (-)

    A +

    B -

    (+)

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 30

    Hasil Pengamatan:

    a. Bentuk Gelombang:

    1. Sebelum Dioda :

    2. Setelah Dioda :

    3. Amplituda (Vm) : . . . Vol

    4. Frekuensi :. . . (Hz)

    c. Tegangan pada sekunder Trafo : . . . Volt

    d. Tegangan pada beban : . . . Volt

    B. Percobaan 2: Penyearah Gelombang Penuh

    a. Tujuan Kegiatan Pemelajaran

    Setelah menyelesaikan percobaan 2 ini diharapkan peserta dapat:

    1. Menjelaskan pripsip kerja dari rangkaian gelombang penuh yang

    menggunakan 2 buah dioda

    2. Merakit komponen rangakaian gelombang penuh pada papan percobaan

    3. Membuktikan kerja dari rangkaian gelombang penuh melaui pengukuran.

    b. Uraian materi

    Pada percobaan sebelumnya anda telah membuktikan bagaimana kerja dari

    rangkaian penyearah setengah gelombnag dimana hanya setengah gelombang

    bagian positifnya saja yang dilewatkan, sedangkan setengah gelombang

    bagian negative tidak dilewatkan. Untuk mengatasi hal ini agarsupaya

    setengah bagian negative ini juga bias dilewatkan maka digunakanlah

    rangkaian yang menggunakan dua buah dioda dengan trofo pakai center tap (

    cabang tengah). Yang mana hasilnya kedua bagian sinyal ini yaitu bagian

    positif maupun bagian negatifnya sekarang dapat dilewatkan. Sehingga dari

    b. Bentuk Gelombang Dioda dibalik

    1. Sebelum Dioda :

    2. Setelah Dioda :

    3. Amplituda (Vm) : . . . Volt

    4. Frekuensi : . . .

    (Hz)

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 31

    hasil inirangkaian tersebut dikenal dengan namasebuah rangkaian gelombang

    penuh.

    1. Alat dan Bahan

    a. Breadboard 1 buah

    b. Resistor 4K7 1 buah

    c. Dioda IN 4001 2 buah

    d. Trafo CT 1 Amper 1 buah

    e. Multimeter 1 buah

    f. Oscilloscope 1 buah

    g. Kabel penghubung secukupnya

    2. Keselamatan Kerja

    a. Periksa meja kerja sebelum dimulai pekerjaan.

    b. Hati-hati dalam mengerjakan tidak boleh ceroboh.

    c. Periksa semua komponen yang diperlukan apakah sudah lengkap dan

    periksa apakah dalam keadaan baik.

    d. Jika pekerjaan anda telah selesai rapikan kembali meja kerja anda dan

    semua alat dan bahan yang dipinjam dikembalikan dalam keadaan baik

    3. Langkah Kerja

    a. Buatlah rangkaian pada papan percobaan (Breadboard) seperti pada

    gambar 2 dibawah ini.

    Gamabar2

    D1

    RLVin

    OutputCT

    D2

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 32

    b. Ukur dan catat besarnya tegangan yang terdapat pada sekunder trafo

    (bagaian atas dan bawah dari CT), dan tegangan pada beban, serta

    besarnya amplitude dan frekuensi dari gelombang tersebut.

    c. Balikkan arah dari kedua diodanya dan ulangi langkah 2 diatas

    d. Lepaskan dioda D2 dan ulangi langkah 2 diatas.

    e. Hasil pengukuran masukkan pada daftar isian dibawah ini.

    Hasil Pengukuran:

    a. Bentuk Gelombang:

    1. Sekunder trafo :(bagian atas)

    2. Sekunder trafo :(bagian bawah)

    3. Amplituda (Vm) : . . . Volt

    4. Frekuensi :. . . (Hz)

    5. Tegangan output:. . . (Volt)

    c. Selah D2 dilepas :

    C. Percobaan 3: Penyearah Setengah Gelombang dengan Sistim Jambatan

    a. Tujuan Kegiatan Pemelajaran

    Setelah menyelesaikan percobaan 3 ini diharapkan peserta dapat:

    a. Menjelaskan pripsip kerja dari rangkaian gelombang penuh dengan sistim

    jembatan.

    b. Merakit komponen rangakaian gelombang penuh dengan sistim jembatan

    pada papan percobaan (Breadboard)

    c. Membuktikan kerja dari rangkaian gelombang penuh sistim jembatan

    melalui pengukuran

    b. Bentuk Gelombang Dioda dibalik

    1. Sekunder trafo : (bagian atas)

    2. Sekunder trafo : (bagian atas)

    3. Amplituda (Vm) : . . . Volt

    4. Frekuensi : . . . (Hz)

    5. Tegangan Output : . . . (Volt)

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 33

    b. Uraian materi

    Rangkaian penyearah setengah gelombang merupakan salah satu aplikasi dari

    komponen dioda, sesuai dengan namanya maka rangkaian penyearah

    setengah gelombang ini hanya setengah gelombang positif saja yang

    disearahkan atau dilewatkan oleh dioda. Sedangkan setengah gelombang yang

    negative tidak dilewatkan oleh dioda karena pada kondisi ini dioda tersebut

    tidak menghantar

    1. Alat dan Bahan

    a. Breadboard 1 buah

    b. Resistor 10 K 1 buah

    c. Dioda IN 4001 4 buah

    d. Trafo 1 Amper tanpa CT 1 buah

    e. Multimeter 1 buah

    f. Oscikllocope 1 buah

    g. Kabel penghubung secukupnya

    2. Keselamatan Kerja

    a. Periksa meja kerja sebelum dimulai pekerjaan

    b. Hati-hati dalam mengerjakan tidak boleh ceroboh

    c. Periksa semua komponen yang diperlukan apakah sudah lengkap dan

    periksa apakah dalam keadaan baik

    d. Jika pekerjaan anda telah selesai rapikan kembali meja kerja anda dan

    semua alat dan bahan yang dipinjam dikembalikan dalam keadaan baik.

    3. Langkah Kerja

    a. Buatlah rangkaian pada papan percobaan (Breadboard) seperti pada

    gambar 3 dibawah ini

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 34

    Gamabar3

    b. Gambarlah bentuk gelombang yang anda amati pada sekunder trafo

    c. Ukurdan cata besarnya tegangan amplitude dan frekuensinya serta

    tegangan pada beban (output)

    d. Hasil pengukuran masukkan dalam daftar isian dibawah ini.

    Hasil Pengukuran:

    a. Bentuk Gelombang pada:

    1. Sekunder traf :

    2. Amplitudo : . . . Volt

    3. Frekuensi :. . . (Hz)

    b. Bentuk gelombang pada:

    1. Output : (VO)

    2. Amplituda (Vm) : . . . Volt

    3. Frekuensi :. . . (Hz)

    4. Tegangan output :. . . (Volt)

    c. Rangkuman

    1. Rangkaian penyearah terdiri dari dua bagian yaitu:

    a. Penyearah setengah gelombang (Half Wave Rectifier)

    b. Penyearag Gelombang penuh ( Full Wave Rectifier) dengan dua buah

    dioda dan dengan empat buah dioda atau kebih dikenal penyearah

    dengan sistim jembatan.

    D1D4

    D3 D2

    RL VO

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 35

    2. Pada rangkaian penyearah setengah gelombang menunjukkan bahwa

    perioda positif dari tegangan input akan memberikan bias forward pada

    dioda, sehingga dioda akan konduksi selama peroida positif. Tetapi

    untuk perioda negatif dioda dibias reverse dan hanya arus reverse kecil

    yang mengalir.

    3. Tegangan dimana arus bertambah dengan cepat disebut tegangan knee

    dari dioda.

    4. Untuk dioda silikon tegangan knee sama dengan potensial barier kira-kira

    0,6 Volt dan dioda germanium mempunyai tegangan knee kira-kira 0,2 V

    5. Dengan menggunakan harga positif untuk arus dan tegangan forward dan

    harga negatif untuk arus dan tegangan reverse maka kita dapat

    menggambarkan kurva forward dan reverse dari dari sebuah grafik.

    6. Harga rata-rata dari sinyal setengah gelombang adalah:

    Frekuensi outnya adalah setiap periode dari sinyal oputput sama dengan

    periode sinyal input, sehingga fout = f in

    7. Harga rata-rata dari sinyal gelombang penuh adalah

    Dan besarnya frekuensi outputnya adalah periode sinyal output setengah

    periode sinyal input, atau dengan kata lain tiap siklus input menghasilkan

    dua siklus output sehingga fout = 2f in

    d. Tugas

    1. Gambarkanlah rangkaian serta gelombang output dari rangkaian

    penyearah:

    a. Setengsh gelombang

    b. Gelombangpenuh dengan dua buah dioda

    VDC

    Em=

    VDC

    2 Em=

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 36

    c. Gelombang penuh dengan empuah dioda

    2. Tuliskan kelemahan dan kelebihan penyearah gelombang dibanding

    dengan penyearah gelombang penuh.

    e. Test Formatif

    1. Bila pada rangkaian penyearah gelombang penuh terukur tegangan

    maksimum pada sekundenya sebesar 68 V. Berapakah besar tegangan

    beban dc, frekuensi output dan tegangan inverse puncak?

    2. Jelaskan pengertian dari dioda dibias forward dan dibias reverse

    3. Gambarkan kurva dioda penyearah dengan arah maju dan arah mundur

    secara lengkap

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 37

    f. Kunci Jawaban

    1. Tegangan beban rata-rata adalah:

    Frekuensi output adalah: fout = 2f in

    = 2 x 50 = 100Hz

    tengangan inverse puncak pada setiap dioda adalah:PIV = Vm = 68 V

    2. Jika arus konvensional mengalir searah dengan anak panah dioda maka

    dioda tersebut dibias forward dan sebaliknya bilaarus konvensional

    berusaha mengalir berlawanan arah dengan anak panah dioda maka

    dioda dibias reverse.

    3 araha maju

    arah mundur

    VDC

    2 Em= =

    2 x 68

    = 43,3 V

    i

    V-V

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 38

    Kegiatan Belajar 3

    a. Tujuan Kegiatan Pemelajaran

    Setelah mempelajari kegiatan belajar ini diharapkan peserta dapat:

    a. Prinsip kerja dari dida zener sebagai voltage regulator.

    1. Karakteristik Dioda Zener

    2. Regulator tegangan dengan dioda Zener

    b. Membuat sebuah rangkaian regulator sederhana (Voltage Regulation)

    b. Uraian materi

    1. Prinsip kerja dida zener

    Kuat arus yang dikeluarkan oleh sebuah pencatu daya akan berubah-ubah

    bila pada tegangan input berubah-ubah dan besarnya beban berubah-ubah.

    Oleh karena perubahan-perubahan kuat arus tersebut maka tegangan

    dibeban juga akan berubah-ubah, sebab pencatu daya mempunyai

    perlawanan dalam yang cukup besar. Perubaha- perubahan tegangan jepit

    akan dapat berakibat pada:

    1) dalam penguat bunyi, yang mana bunyi yang dikeluarkan pengeras

    suara akan cacat (distortion)

    2) sistim elektronik lain, dapat mengganggu beroperasinya sistim.

    Mengingat kejadian tersebut diatas maka pencatu daya yang mencatu arus

    besar perlulah dimantapkan atau distabilkan tegangan jepitnya, artinya

    tegangan jepit perlu diusahakan agar tidak bervariasi (berubah-ubah).

    Guna keperluan pemantapan tegangan (voltage regulation)itu maka pada

    sirkit keluaran dari catu daya tersebut ditambahkan suatu rangkaian

    stabilisator tegangan (voltage regulator). Sebagai alat stabilisasi dalam

    pencatu daya dipakailah sebuah dioda zener. Dengan demikian rang

    keseluruhan sebuah pencatu daya dengan stabilisasinya dapat dilihat

    secara blok diagram pada gambar dibawah ini

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 39

    Gambar1. Skema blok pencatu daya yang dilengkapi stabilisator tegangan

    2. Karakteristik Dioda Zener

    Dioda zener adalah sebuah dioda yang terbuat dati bahan silicon dan dioda

    ini mempunyai karakteristik terbakik, perhatikan gambar 2 dibawah ini.

    Kalau kita lihat bahwa kalau tegangan muka terbalik kita naikkan dengan

    berangsur-angsur maka pada suatu saat (pada gambar di titik 7V) kuat

    arus yang mengalir naiklah dengan diba-tiba (senyong-konyong). Titik

    dimana hal ini terjadi dinamakan tegangan tembus ( break down voltage)

    atau tegangan zener. Tegangan zener

    -Volt 8 6 -4 2 0

    Gambar 2. A. Simbol dioda zener B. Karakteristik dida zener

    Pada gambar tegangan zener terlihat bahwa meskipun arus yang mengalir

    bervariasi antara haraga ab, namun tegangan pada dioda adalah tetap

    konstan pada 7 volt. Kejadian ini akan dapat kita manfaatkan untuk

    pekerjaan pemantapan (stabilisasi) dalan pencatu daya. Arus setinggi titik b

    tidak boleh melampaui harga maksimum agar dioda tidak rusak karenanya.

    PENCATU DAYA

    SATBILISATOR TEGANGAN Beban

    =

    +

    a

    bK

    A

    (B)(A)

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 40

    3. Regulator tegangan dengan dioda Zener

    Rangkaian regulator (stabilisasi) tegangan yang menerapkan dioda zener

    dirangkaikan kepada pencatu daya seperti diperlihatkan pada gambar 3

    dibawah ini. Bagi pencatu daya maka perlawanan Rs dan dioda zener

    adalah berderet lihat gambar B. Arus yang mengalir lewat Rs kemudian

    terbagi, sebagian lewat Dz dan sebagian lain lewat beban Rb. Dengan

    harga Rs yang tepat maka dioda akan secara sendirinya menyitel diri zener

    pada tegangan (=tegangan jepit, Vj ) yang konstan. Jika arus beban naik

    maka arus dioda Iz akan turun, demikian juga bila arus beban turun maka

    arus dioda akan naik dengan otomatis. Tetapi meskipun arus dioda

    berubah-ubah namun tegangan nya tetap konstan besarnya

    Gambar 3. Stabilisasi dengan dioda zener

    Dengan dipasangnya dioda zener kerut-kerut tegangan yang masih sisa di

    keluaran pencatu daya akan ditindasnya sekali lagi. Oleh kondisi ini maka

    dioda pun dinamai pula tapis elektronik atau tapis dinamik. Hal itu dapat

    terjadi sebab dioda mempunyai perlawanan yang sangat kecil terhadap

    kerut tersebut, sehingga tegangan kerut itupun terhubung singkat olehnya

    IRsIB

    DZ RB

    IZ

    VZ

    +

    -I= Iz + IB

    Rs IB

    I

    VZ

    IZ

    RBDZ

    stabilisatortegangan

    penyearah+

    -

    AB

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 41

    c. Rangkuman

    1. Dioda zener terbuat dari bahan silicon yang dioptimalkan untuk bekerja

    pada daerah breakdown, dan juga sering disebut dioda breakdown. Dioda

    zener adalah tulang punggung regulator tegangan.

    2. Jika dioda zener bekerja pada daerah breakdown,bertambahnya tegangan

    sedikit akan menambah arus yang besar,ini artinya dioda zener mempunyai

    inpedansi yang kecil. Inpedansi dapat ditung dengan rumus:

    3. Kian kecil harga zz kian baik stabilisasinya dan harga zz tidak akan melebihi

    50 ohm.

    4. Dioda Zener dipakai dengan memberi tegangan terbalik untuk keperluan

    pemantapan tegangan atau panutan tegangan(voltage reverence)

    5. Dioda zener yang khusus untuk keperluan panutan dinamai dioda referensi

    mempunyai tegangan tembus yang praktis konstan meskipun tegangan

    sumber bervariasi.

    6. Titik dimana arus tiba-tiba naik dengan sekonyong-konyong disebut

    tegangan tembus dioda zener atau teganga breakdown.

    7. Agar regulator zener menjaga tegangan output konstan, dioda zener harus

    tetap pada daerah breakdown untuk semua kondisi kerja. Keaadaan yang

    palik jelek terjadi pada tegangan sumber minimum dan arus beban

    maksimum karena arus zener menjadi minimum. Dengan bantuan

    persamaan kita mendapatkan resistansi pembatas seri maksimum yang

    diperbolehkan:

    Zzi

    V=

    Rs (maks) IL(maks)

    Vin (min) - Vout=

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 42

    resistansi Rs terbesar yang diizinkan

    tegangansumber terkecil

    tegangan breakdown zener

    arus beban terbesar yang masih mungkin

    d. Tugas

    1. Gambarkanlah sebuah rangakain regulator zener sederhan dengan output

    12 Volt dengan sumber tegangan input 30 Volt

    2. Tuliskan persyaratan yang harus diperhatikan dalam membangun sebuah

    regulator zener agar dioda zener bekerja dengan baik.

    e. Test Formatif

    1. Dioda zener disebut juga dioda . . . . . . .

    2. Dioda zener harus dirangkai dengan polaritas. . . . . . artinya . . . . .

    3. Dida zener rangkaian regulator dibawah ini mempunyai Vz = 10 Volt dan

    rZ = 7 . Tentukan harga Vout dan tentukan arus zener minimum dan maksimum

    Rs (maks)

    Vin (min)

    Vout

    =

    =

    =

    = IL(maks)

    Catu daya diatur

    20 - 40 v vin

    +

    _

    820

    VoutIZ

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 43

    f. Kunci Jawaban

    1. Dioda breakdown

    2. terbalik (reverse) antinya bagian anoda zener dihubungkan dengan

    negative baterai dan kutub katodanya terhubung dengan positif smber.

    3. Tegangan yang dikenakan (2040 V) selalu lebih besar dari tegangan

    breakdown. Dengan demikian tegangan outputnya adalah: Vout = vz = 10 V

    Arus zener minimum terjadi pada tegangan sumber minimum, dengan

    hokum ohm, maka

    Arus zener maksimum terjadi jika tegangan sumber maksimum:

    Iz (min) R

    Vin (min) - Vz=

    Iz (min) 12,2 mA=

    Iz (min)820

    20 - 10=

    Iz (max) R Vin (max) - Vz

    =

    Iz (max) 820

    40 - 10=

    Iz (max) 36,6 mA=

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 44

    g. Membuat rangkai regulator sederhana

    1. Alat dan Bahan

    a. Catu daya 0 25 Volt 1 buah

    b. Papan percobaan ( Breadboard 1 buah

    c. Voltmeter 2 buah

    d. Milli Amper 1 buah

    e. Dioda zener ZL 12 1 buah

    f. Resistor 270 Ohm 1 buah

    g. Potensiometer 50 K/1w 1 buah

    2. Keselamatan Kerja

    a. Periksa meja kerja sebelum dimulai pekerjaan.

    b. Hati-hati dalam mengerjakan tidak boleh ceroboh.

    c. Periksa semua komponen yang diperlukan apakah sudah lengkap dan

    periksa apakah dalam keadaan baik.

    d. Jika pekerjaan anda telah selesai rapikan kembali meja kerja anda dan

    semua alat dan bahan yang dipinjam dikembalikan dalam keadaan baik

    3. Langkah Kerja

    a. Bangunlah rangkain pada papan percobaan (breadboard) seperti pada

    gambar dibawah ini.

    Gambar rangkaian

    25 V

    R

    P

    A

    DZ

    -

    mA

    VVz

    +

    B

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 45

    Besarnya R dapat dtemukan dengan rumus:

    Dan perlawanan dioda bagi arus bolak balik:

    b. Aturlah potensimeter P agar tegangan antara A B sebesar 2 Volt

    c. Bacalah tegangan yang terukur pada dioda dan besarnya arus pada alat

    ukur mA dan cacat hasilnya masukkan dalam tabel.

    d. Lanjutkan pengukuran-pengukuran untuk mengisi daftar berikutnya

    Tabel Pengamatan

    VABVolt

    VZVolt

    IZmA

    1

    2 ..

    3

    4 ..

    dst .

    R IZmaks

    VABmaks - VZ=

    rZ IZ

    VZ=

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 46

    BAB. III EVALUASI

    A. Tes Tertulis

    Jawablah pertanyaan berikut ini dengan singkat dan jelas!

    1. Sebutkan pengertian dari dioda juntion

    2. Tuliskan sifat-sifat dari dioda

    3. Tuliskan macam macam dioda yang anda ketahui

    4. Jelaskan pengertian dari penyearah

    5. Rangkaian penyearah dapat digolongkan menjadi ... dan tuliskan

    6. Sebuah penyearah rangkap, pada setengah lilitan sekunder terdapat

    tegangan maksimum 28,3 V. Tentukanlah Tegangan beban rata-rata,

    frekuensi output dan tegangan inverse puncak (VIP)

    7. Jelaskan prinsip kerja dari rangkaian penyearah dengan sistim jembatan

    8. Buatlah rangkaian yang dapat memangkas gelombang belahan positif 4 Volt

    dan belahan negatifnya sebesar 3 Volt

    B. Tes Praktik

    Dalam pekerjaan dilab elektronika kita tak lepas dari pemakaian sebuah alat ukur

    catu daya regulator, dan regulator ini biasanya mempunyai tegangan output yang

    dapat diatur sesuai dengan keperluan.

    Rencanakanlah sebuah rangkaian regulator dengan ketentuan sebagai berikut:

    1. Tegangan output bervariasi (dapat diatur)

    2. Arus maksimum 1 Amper

    3. Bisa menggunakan lebih dari satu dioda zener bila diperlukan

    4. Lengkapi dengan analisa perhitungan

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 47

    KUNCI JAWABAN

    A. Tes Tertulis

    1. Dioda junction (pertemuan) dimana daerah semikonduktor type-p dan semi

    konduktor type-n bertemu.

    2. Sifat-Sifat Dioda

    a. Dioda Silikon:

    1. menghantar dengan tegangan maju kira-kira 0.6 Volt

    2. perlawanan maju cukup kecil

    3. perlawanan terbalik sangat tinggi, dapat mencapai beberapa Mega ohm

    4. Arus maju maksimum yang dibolehkan cukup besar, sampai 1000 A

    5. Tegangan terbalik maksimum yang dibolehkan cukup tinggi, dapat

    mencapai 1000 V

    b. Dioda Germanium:

    1. Menghantar dengan teganagnmaju kira-kira 0,2 Volt

    2. Perlawanan maju agak besar

    3. Perlawanan terbalik kurang tinggi ( kurang dari 1 M ohm)

    4. Arus maju maksimum yang dibolehkan kurang besar.

    5. Tegangan terbalik masimum yang dibolehkan kurang tinggi

    3. Dioda photo, dioda penyearah, dioda zener, dioda led, dioda varactor, dioda

    schottky dan dioda step recovery

    4. Untuk mensearahkan sinyal Ac menjadi sinyal DC atau dengan kata lain

    mengubah tengan bolak balik menjadi tegangan searah

    5. Rangkaian penyearah dapat dibagi menjadi bagian yaitu rangkaian penyearah

    gelombang dan rangkaian penyearah gelombang penuh dengan 2 buah

    dioda dan 4 buah dioda.

    6. Vdc = 2Vm/ = 2x28,3/ =18 VoltFrekuensi output: fout = 2fin = 2 x 50 Hz = 100Hz

    Tegangan Inverse Puncak: PIV = 2.Vm = 2 x 28,3 = 56,6 Volt

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 48

    7. Selama setengah siklus positif tegangan sekunder dioda D2 dan D3 dibias

    forward, oleh sebab itu arus beban kearah kiri (ihat gambar A). Selama

    setengah sikllus negative, dsioda D4 dan D1 dibias forward dan arus beban

    kearah kiri (gambar B)

    8.

    20 V

    D1 D2

    D3 D4

    D1 D2

    D3 D4_

    _

    +

    +

    BA

    0

    + Vp

    - Vp

    R

    RL+

    -6V

    +

    -7V

    +6V

    0

    -7V

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 49

    B. Lembar Penilaian Tes PraktikNama Peserta :No. Induk :Program Keahlian :Nama Jenis Pekerjaan :

    PEDOMAN PENILAIAN

    No. Aspek Penilaian Skor Maks.

    Skor Perolehan

    Keterangan

    1 2 3 4 5Perencanaan1.1. Persiapan alat dan bahan1.2. Menganalisa komponen

    55

    I.

    Sub total 10Membuat rangkaian2.1. Menentukan nilai komponen2.2. Pemasangan komponen

    55

    II.

    Sub total 10Proses (Sistematika & Cara Kerja)3.1. Tata letak komponen 3.2. Penempatan alat ukur3.3. Rangkaian sesuai gambar kerja

    101010

    III.

    Sub total 30Kualitas Produk Kerja4.1. Hasil pengukuran sesuai dengan

    teori4.2 Hasil pengukuran tidak sesuai

    dengan teori 4.2. Pekerjaan diselesaikan dengan waktu

    yang telah ditentukan

    15

    5

    10

    IV.

    Sub total 30Sikap/Etos Kerja5.1. Tanggung jawab5.2. Ketelitian5.3. Inisiatif5.4. Kemandirian

    2332

    V.

    Sub total 10Laporan6.1. Sistimatika penyusunan laporan6.2. Kelengkapan bukti fisik

    46

    Sub total 10

    VI.

    Total 100

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 50

    KRITERIA PENILAIAN

    No. Aspek Penilaian Kriteria Penilaian SkorI. Perencanaan

    1.1. Persiapan alat dan bahan

    1.2. Menganalisa jenis komponen

    Alat dan bahan disiapkan sesuai kebutuhan

    Alat dan bahan disiapkan tidak sesuai kebutuhan

    Merencanakan sesuai dengan gambar

    Perencanakan tidak sesuai dengan gambar

    5

    1

    5

    1

    II. Proses (Sistematika & Cara Kerja)3.1. Cara membuat rangkaian

    3.2. Cara melakukan tata letak komponen

    3.3. Cara menempatkan alat ukur

    Rangakain dibuat sesuai dengan gambar

    Rangkaian dibuat tidak sesuai dengan gambar

    Tata letak koponen rapidan teratur

    Tata letak komponen semraut

    Penempatan alat ukur mudah dibaca

    Penempatan alat ukur sulit dibaca

    10

    1

    10

    1

    10

    1

    III. Kualitas Produk Kerja

    4.1. Hasil pengukuran sesuai dengan teori

    4.3. Pekerjaan diselesaikan dengan waktu yang telah ditentukan

    Hasil pengukuran sesuai dengan teori

    Hasil pengukuran tidak sesuai dengan teori

    Menyelesaikan pekerjaan lebih cepat dari waktu yang ditentukan

    Menyelesaikan pekerjaan tepat waktu

    Menyelesaikan pekerjaan melebihi waktu yang ditentukan

    10

    1

    8

    10

    2

    IV. Sikap/Etos Kerja5.1. Tanggung jawab Membereskan kembali alat dan

    bahan yang dipergunakan Tidak membereskan alat dan

    bahan yang dipergunakan

    2

    1

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 51

    5.2. Ketelitian

    5.3. Inisiatif

    5.4. Kemandirian

    Tidak banyak melakukan kesalahan kerja

    Banyak melakukan kesalahan kerja

    Memiliki inisiatif bekerja Kurang/tidak memiliki inisiatif

    kerja

    Bekerja tanpa banyak diperintah Bekerja dengan banyak diperintah

    3

    1

    3

    1

    21

    V. Laporan6.1. Sistimatika penyusunan

    laporan

    6.2. Kelengkapan bukti fisik

    Laporan disusun sesuai sistimatika yang telah ditentukan

    Laporan disusun tanpa sistimatika

    Melampirkan bukti fisik hasil pengukuran

    Tidak melampirkan bukti fisik

    4

    1

    6

    2

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 52

    BAB. IV PENUTUP

    Setelah menyelesaikan modul ini, maka Anda berhak untuk mengikuti tes paktik

    untuk menguji kompetensi yang telah dipelajari. Dan apabila Anda dinyatakan

    memenuhi syarat kelulusan dari hasil evalusi dalam modul ini, maka Anda berhak

    untuk melanjutkan ke topik/modul berikutnya. Mintalah pada pengajar/instruktur

    untuk melakukan uji kompetensi dengan sistem penilaiannya dilakukan langsung

    dari pihak dunia industri atau asosiasi profesi yang berkompeten apabila Anda

    telah menyelesaikan suatu kompetensi tertentu. Atau apabila Anda telah

    menyelesaikan seluruh evaluasi dari setiap modul, maka hasil yang berupa nilai

    dari instruktur atau berupa porto folio dapat dijadikan sebagai bahan verifikasi

    bagi pihak industri atau asosiasi profesi. Kemudian selanjutnya hasil tersebut

    dapat dijadikan sebagai penentu standard pemenuhan kompetensi tertentu dan

    bila memenuhi syarat Anda berhak mendapatkan sertifikat kompetensi yang

    dikeluarkan oleh dunia industri atau asosiasi profesi.

  • Modul ELKA-MR.UM.002.A 53

    DAFTAR PUSTAKA

    Malvino, 1984, Prinsi-prinsip Elektronik, Edisi Kedua. Erlangga Jakarta

    Wasito S, 1983, Pelajaran Elektronika 1A, sirkit arus searah, Karya Utama

    Jakarta, Anggota Ikatan Penerbit Indonesia ( IKAPI)

    Wasito S, 1984, Vademikum Elektronika , PT Gramedia, Jakarta