Laporan Praktikum Mekatronika I Kelompok 3 Modul 1 Dioda Shift Jumat Pagi_13113131

8/20/2019 Laporan Praktikum Mekatronika I Kelompok 3 Modul 1 Dioda Shift Jumat Pagi_13113131

http://slidepdf.com/reader/full/laporan-praktikum-mekatronika-i-kelompok-3-modul-1-dioda-shift-jumat-pagi13113131 1/6

MODUL DIODA

Dwi Mulyaningsih 13113131

Asisten : Brian Ivander

Tanggal Percobaan : 13113096

MS3204-Praktikum Mekatronika I

Laboratorium Teknik Produksi-Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara ITB

Abstrak

Praktikum ini bertujuan untuk

mengetahui karakteristik dioda silikon dan

light emitting dioda (LED) dengan

mengukur arus dan tegangan menggunakan

Multi-meter Digital (MMD). Pengujian

dilakukan saat reverse bias dan forward

bias. Dari data tersebut diperoleh kurva

karakteristik dioda.

Kata kunci : dioda, LED, forward bias,

reverse bias, kurva karakteristik dioda.

PENDAHULUAN

Dioda memegang peranan penting

dalam elektronika, diantaranya adalah

menghasilkan tegangan searah dari tegangan

bolak balik, untuk membuat berbagai

gelombang isyarat, untuk mengatur

tegangan searah.

Tujuan dari praktikum adalah

(a)memahami karakteristik I/V dioda

silicon, (b) memahami karakteristik I/V light

emitting dioda (LED), dan (c) menggunakan

resistor pembatas arus untuk mencatu LED

dari sumber catu daya.

STUDI PUSTAKA

A. Dioda

Dioda terbentuk dari bahan

semikonduktor tipe P dan N yang

digabungkan. Dengan demikian dioda sering

disebut PN junction. Dioda adalah gabungan

bahan semikonduktor tipe N yang

merupakan bahan dengan kelebihan elektron

dan tipe P adalah kekurangan satu elektron

sehingga membentuk Hole. Hole dalam hal

ini berfungsi sebagai pembawa muatan.

Apabila kutub P pada dioda (biasa

disebut anode) dihubungkan dengan kutub

positif sumber maka akan terjadi pengaliran

arus listrik dimana elektron bebas pada sisi

N (katode) akan berpindah mengisi hole



sehingga terjadi pengaliran arus ( Forward

Bias). Sebaliknya apabila sisi P

dihubungkan dengan negatif baterai /

sumber, maka elektron akan berpindah ke

arah terminal positif sumber. Di dalam dioda

tidak akan terjadi perpindahan elektron.

( Reverse Bias).

Semikonduktor berada ditengah-tengah

Konduktor dan Isolator, dia dapat

mengantarkan arus listrik tetapi tidak sebaik

konduktor, yang harus kita ketahui disini

adalah bahwa Sifat konduktor dapat diubah

dengan mudah hanya dengan menambahkan

atom tambahan (istilahnya diberi Doping),

penambahan sedikit saja dapat

mempengaruhi struktur ikatan didalam

semikonduktor dan akibatnya dapat

mengubah sifat semikonduktor tersebut.

Sifat itu pula lah yang akan menjadi dasar

untuk pembentukan bahan berjenis N dan P.

Silikon dan Germanium merupakan

Semikonduktor yang akan dijadikan bahan

berjenis P dan N.

Kurva karakteristik dioda :

Bagian kiri bawah dari grafik merupakan

kurva karakteristik dioda saat mendapatkan

reverse bias. Disini juga terdapat dua kurva,

yaitu untuk dioda germanium dan silikon.

Besarnya arus jenuh mundur (reverse

saturation current ) Is untuk dioda

germanium adalah dalam orde mikro amper

dalam contoh ini adalah 1 A.

Sedangkan untuk dioda silikon Is adalah

dalam orde nano amper dalam hal iniadalah 10 nA.

B. Dioda Silikon

Kuva karakteristik dioda silikon dan

germanium :



Dioda silikon memiliki tegangan maju

sebesar 0,3 V. Dengan pemberian tegangan

baterai sebesar ini, maka potensial

penghalang pada persambungan akan

teratasi, sehingga arus dioda mulai mengalir

dengan cepat. Pada saat dioda diberi bias

maju, yakni bila VA-K positip, maka arus

ID akan naik dengan cepat setelah VA-K

mencapai tegangan cut-in (Vg).

C. Light Emitting Dioda

Dioda emisi cahaya atau dikenal dengan

singkatan LED merupakan Solid State Lamp

yang merupakan piranti elektronik gabungan

antara elektronik dengan optik, sehingga

dikategorikan pada keluarga

“Optoelectronic”. Sedangkan elektroda-

elektrodanya sama seperti dioda lainnya,

yaitu anoda (+) dan Katoda (-). Ada tiga

kategori umum penggunaan LED, yaitu:

- Sebagai lampu indikator,

- Untuk transmisi sinyal cahaya yang

dimodulasikan dalam suatu jarak

tertentu,

- Sebagai penggandeng rangkaian

elektronik yang terisolir secara total.

Tabel LED dan tegangannya :

Warna Tegangan Maju

Merah 1.8 volt

Orange 2.0 volt

Kuning 2.1 volt

Hijau 2.2 volt

METODOLOGI

A. Komponen dan Perlengkapan

1. Catu daya DC

2. Multi-meter Digital (MMD)

3. Papan rangkai ( Bread Board )

4. Dioda silikon

5. LED

6. Resistor – 330 Ω dan 1000 Ω

7. Kabel untuk rangkaian

B.

Prosedur Percobann

1. Menyusun rangkaian sesuai

dengan skema di bawah. Ketika

menghitungan tegangan, pasang

MMD secara paralel sedangkan

saat menghitung arus pasang

MMD secara seri.

2. Untuk pengujian :

- Dioda silikon, lakukan

pengukuran antara Vd = -2 V

dan Vd = 1 V. Ukur 4 selang

data antara -2V dan 0V, dan

11 selang data antara 0V dan

1V.

- LED, lakukan pengukuran

antara Vd= -2V dan Vd=3V.



Ukur 4 selang data antara -

2V dan 0V, dan 11 selang

data antara 0V dan 3V. Catat

kapan LED mulai menyala.

HASIL DAN ANALISIS

A. Dioda Silikon

Pada percobaan, kami menggunakan:

R = 330 Ω (untuk data pada Vd =

6,5V dan Vd= 7,5V menggunakan

1000 Ω karena resistor terbakar).

Pengujian dilakukan dari Vd = -2V

dan Vd = 1V. Dengan jumlah data

yang diperoleh sebanyak 15 selang

data.

Berikut data yang diperoleh :

Dari data yang diperoleh, maka data

diplot pada Excel untuk Vd terhadap

Id sehingga diperoleh kurva

karakteristik dioda silikon.

Dari data praktikum, dapat terlihat

bahwa pada tegangan dioda (Vd)

sebesar 0,6 V mulai mengalirkan

arus sebesar 1.06 mA. Saat Vd

sebesar 0.5V terjadi cut-in.

Tegangan maju dioda silikon pada

kurva tersebut sebesar 0.60V –

0.70V. Selama Vd tidak melebihi

tegangan maju maka dioda tidak

akan mengalirkan arus.

Setelah dioda mulai mengalirkan

arus, perkiraan rata-rata

resistansinya:

Dengan rumus tersebut diperoleh:

Sehingga diperkirakan nilai rata-rataresistansinya R = 304 Ω

Resistor berguna sebagai pembatas

arus di rangkaian tersebut, sehingga

arus yang dilewatkan tidak melebihi



kemampuan dioda yang

menyebabkan dioda terbakar.

Seharusnya pengujian dilakukan

hingga 1 V namun resistor terbakar

ketika memberi Vin sekitar 20 V.

B. Light Emitting Dioda (LED)

Pada percobaan, kami menggunakan:

R = 1000 Ω. Pengujian dilakukan

dari Vd = -2V dan Vd = 3V. Dengan

jumlah data yang diperoleh sebanyak

15 selang data.

Berikut data yang diperoleh:

Dari data tersebut, diplot di Excel

sehingga diperoleh kurva

karakteristk :

Dari tabel di studi pustaka diperoleh

bahwa tegangan maju untuk LED

warna merah sebesar 1.8V, pada

pengujian, saat tegangan 1.6V maka

LED mulai menyala namun sangat

redup sedangkan menyala dengan

terang pada tegangan 1.8V. Pada

tegangan tersebut juga mulai

mengalirkan arus yang berarti yaitu

sebesar 3.23 mA.

Pada saat reverse bias arus tidak

mengalir, juga pada saat forward

bias namun masih tidak melebihi

tegangan maju tersebut.

Setelah dioda mulai mengalirkan

arus, perkiraan rata-rata

resistansinya:

Dengan rumus tersebut diperoleh:



Sehingga diperkirakan nilai rata-rata

resistansinya R = 940 Ω.

Resistor berguna sebagai pembatas

arus di rangkaian tersebut, sehingga

arus yang dilewatkan tidak melebihi

kemampuan LED.

Pengujian tidak dapat dilakukan pada

tegangan sebesar 3V karenacatu daya

tidak dapat memberikan input

tegangan.

DAFTAR PUSTAKA

Malvino, A.P. 2003. Prinsip-Prinsip

Elektronika, Buku 1. Jakarta :

Salemba Teknika.

Alciator, D.G. 2011. Introduction to

Mechatronics and Measurement

Systems: Fourth Edition. New York :

McGraw-Hill.

http://duniaelektonika.blogspot.co.id/2013/01/jenis-jenis-dioda-beserta-

fungsinya.html diakses pada 28

Februari 2016 pukul 23.15 WIB.

Laporan Praktikum Mekatronika I Kelompok 3 Modul 1 Dioda Shift Jumat Pagi_13113131

Documents

Transcript of Laporan Praktikum Mekatronika I Kelompok 3 Modul 1 Dioda Shift Jumat Pagi_13113131