PENDEKATAN KARAKTERISTIK DIODA

A. Tujuan

Menunjukkan keadaan dimana karakteristik dioda sesungguhnya dapat didekati oleh garis lurus.

Mengetahui tegangan knee pada dioda silicon dan diode germanium.

B. Alat-Alat yang Digunakan

1. Sumber daya searah (1-15) V : 1 buah

2. Multimeter analog : 2 buah

3. Dioda silicon : 1 buah

4. Dioda germanium : 1 buah

5. Resistor : 470 Ω; 1 KΩ; 4,7 KΩ

6. Kabel-kabel penghubung

C. Cara Melakukan Percobaan

I. Percobaan dengan dioda silicon (tipe 1N400..)

1. Buatlah rangkaian seperti gambar 1, dengan menggunakan dioda Si dan R = 470 Ω.

2. Mengatur tegangan power supply sedemikian hingga Vf = 0.35 V3. Mengukur Arus maju (forward) pada dioda dan mencatat pada tabel 14. Mengulangi langkah 2,3 untuk harga Vf yang berlainan

B. Percobaan dengan dioda germanium

5. Gantilah dioda silikon dengan dioda germanium serta mengubah harga R menjadi 1kΩ

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

C. Percobaan tegangan jatuh diode

8. Membuat rangkaian seperti gambar 2 dengan menggunakan diode silikon, R = 4,7 kΩ dan tegangan supply = 14 V.

9. Mengukur Vf dan Vo

10. Melanjutkan turunkan tegangan power supply menjadi 3 V. Ulangi langkah 9

11. Mengganti tahanan R menjadi R = 470Ω dan menjaga tegangan power supply tetap 3 V dan mengulang langkah 9

D. Data hasil percobaan

Tabel I -> R= 470Ω Tabel 2 -> R= 1kΩ

DIODA SILIKONJENIS…

Vf (V) If (mA)

0,35 4 µA

0,40 9 µA

0,45 18 µA

0,50 34,9 µA

0,55 48,8 µA

0,60 0,18 µA

0,65 0,25 µA

0,70 0,3 µA

0,750,37 µA

0,850,5 µA

Tabel 3

Vs(Volt) R(ohm)

Vf (Volt) Vo (Volt)

Pengukuran Perhitungan Pengukuran Perhitungan

14 V 4,7 k 0,6 0,6 13,4 2,85

3 V 4,7 k 0,55 0,57 2,45 0,517

3 V 470 0,65 0,69 2,35 4,9

DIODA SILIKONJENIS…

Vf (V) If (mA)

0,10-

0,15-

0,2027 µA

0,2539 µA

0,300,1 mA

0,350,15 mA

0,400,2 mA

0,450,2 mA

0,500,2 mA

0,550,2 mA

E. Analisa

1. Vf

Vf = Vs - Vo = 14 – 13.4 = 0.6 Vf = Vs – Vo = 3 - 2.43 = 0.57 Vf = Vs – Vo = 3 – 2.31 = 0.69

Vo

Vo = Vs – Vf = 14 – 0.6 = 13.4 Vo = Vs – Vf = 3 – 0.57 = 0.57 Vo = Vs – Vf = 3 – 0.69 = 2.31

2. Dengan tegangan bias maju yang kecil saja diode sudah menjadi konduktor. Tetapi tidak serta merta diatas 0 volt, dibutuhkan beberapa volt di atas nol baru bisa terjadi konduksi. Ini disebabkan karena adanya dinding deplesi (deplesion layer). Untuk dioda yang terbuat dari bahan Silikon tegangan konduksi adalah di atas 0.7 volt. Kira-kira 0.3 volt batas minimum untuk diode yang terbuat dari bahan Germanium.

F. KesimpulanPada saat Vd mencapai 0.625 V, Vs yang terukur naik lebih besar dan Id yang terukur mencapai 3 A dan berarti diode tersebut sudah beroperasi. Perbedaan perhitungan dan pengukuran dikarenakan alat-alat yang digunakan sudah tidak presisi dan tiap alat pengukuran itu memiliki tahanan dalam yang mengakibatkan bedanya perhitungan dan pengukuran.

G. Tugas

1. Apa perbedaan dioda silikon dengan dioda germanium?

Dioda Germanium : Tegangan yang dapat mengalir pada dioda Antara 0.2 – 0.3 V. Arus forwardnya dalam mA aplikasi sinyal kecil, respon cepat, reverse resistansi kecil, dependent terhadap temperature

Dioda Silikon : Tegangan yang dapat mengalir pada dioda antara 0.6 – 0.7 V. Arus forward sampai 1000 mA aplikasi sinyal kecil dan besar, respon sedikit lambat, reverse resistansi besar, independent terhadap temperature hingga 150 C.⁰

2. Apa yang dimaksud diode ideal?

dioda dianggap sebagai sebuah saklar tertutup jika diberi bias forward dan sebagai saklar terbuka jika diberi bias reverse. Artinya secara ideal, dioda berlaku seperti konduktor sempurna (tegangan nol) jika dibias forward dan seperti isolator sempurna (arus nol) saat dibias reverse.

3. Carilah karakteristik diode yang dipakai di datasheet? Datasheet dioda berisi tentang spesifikasi arus maksimum yang diijinkan agar dioda dapat digunakan dengan aman tanpa mengurangi umur penggunaan, penurunan karakteristik dioda, dan agar terhindar dari kerusakan total. Dioda mempunyai arus forward maksimum yang merupakan salah satu nilai batas maksimum yang diberikan pada datasheet. Dalam dioda, arus ini dicantumkan sebagai IF (maks), IO, dan sebagainya tergantung pabrik yang membuat dioda tersebut. Sebagai contoh, sebuah dioda mempunyai nilai batas maksimum sebesar 140mA. Berarti dioda tersebut dapat dengan aman dilewati arus forward secara kontinyu sebesar 140mA.