1

Aplikasi Dioda

BAB I PENDAHULUAN

Dioda adalah komponen aktif bersaluran dua (dioda termionik mungkin

memiliki saluran ketiga sebagai pemanas) Dioda mempunyai dua elektroda aktif

dimana isyarat listrik dapat mengalir dan kebanyakan dioda digunakan karena

karakteristik satu arah yang dimilikinya Dioda varikap (VARIable

CAPacitorkondensator variabel) digunakan sebagai kondensator terkendali

tegangan

Sifat kesearahan yang dimiliki sebagian besar jenis dioda seringkali disebut

karakteristik menyearahkan Fungsi paling umum dari dioda adalah untuk

memperbolehkan arus listrik mengalir dalam suatu arah (disebut kondisi panjar

maju) dan untuk menahan arus dari arah sebaliknya (disebut kondisi panjar

mundur) Karenanya dioda dapat dianggap sebagai versi elektronik dari katup

pada transmisi cairan

Dioda sebenarnya tidak menunjukkan kesearahan hidup-mati yang

sempurna (benar-benar menghantar saat panjar maju dan menyumbat pada panjar

mundur) tetapi mempunyai karakteristik listrik tegangan-arus taklinier kompleks

yang bergantung pada teknologi yang digunakan dan kondisi penggunaan

Beberapa jenis dioda juga mempunyai fungsi yang tidak ditujukan untuk

penggunaan penyearahan Awal mula dari dioda adalah peranti kristal Cats Whisker

dan tabung hampa (juga disebut katup termionik) Saat ini dioda yang paling umum

dibuat dari bahan semikonduktor seperti silikon atau germanium

2

Aplikasi Dioda

BAB IIPEMBAHASAN

Berikut konfigurasi dioda dengan menggunakan model dalam aplikasinya

dirangkaian elektronik

A Analisis Garis Beban (Load-Line Analysis)

Beban yang diberikan pada rangkaian secara normal akan mempunyai

implikasi pada daerah kerja (operasi) dan piranti elektronik Bila analisis

disajikan dalam bentuk grafik sebuah garis dapat digambarkan sebagai

karakteristik dioda yang mewakili efek dari beban Perpotongan antara

karakteristik dan garis beban akan menggambarkan titik operasi dari system

Perhatikan gambar 1 berikut ini

Gambar 21 Konfigurasi Seri dari Dioda (a) Rangkaian Dioda (b) Karakteristik

Menurut Hukum Kirchoff tegangan

E ndash VD ndash VR = 0

E = VD + IDR helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(1)

Variabel VD dan ID dari persamaan 1 adalah semua seperti axis

variable dari karakteristik dioda pada gambar 1 (b) Perpotongan garis beban

dan karakteristik dapat digambarkan dengan menentukan titik pada horizontal

axis yang mempunyai ID = 0A dan juga menentukan titik vertical axis yang

mempunyai VD = 0V JIka kita atur VD = 0V dengan persamaan 1 akan kita

peroleh nilai magnitude ID pada sumbu vertical

E = VD + IDR

E = 0V + IDR

3

Aplikasi Dioda

ID = E R VD ndash 0V helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(2)

Selanjutnya kita atur ID = 0A dengan persamaan 1 kita dapat memperoleh

magnitude VD pada sumbu horizontal

E = VD + IDRD

E = VD + (0)RD

ID = E R VD = 0A helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(3)

Seperti terlihat pada gambar 2 garis lurus yang menghubungkan ke dua

titik menggambarkan garis beban Jika nilai R diubah maka gambar garis

beban akan berubah

Gambar 2 Garis Beban dan Titik Operasi

Titik perpotongan antara garis karakteristik dioda dan garis beban

disebut dengan ldquo Q point rdquo (Quiescent Point)

B Aproximasi Dioda

Dalam menganalisis rangkaian dioda dapat digunakan 3 macam model

pendekatan (aproximasi) yaitu

bull Piecewise-linear model

bull Simplified model

bull Ideal model

Untuk dioda Silikon ketiga model tadi dapat digambarkan sebagai

berikut

4

Aplikasi Dioda

Tabel 1 Aproximasi untuk Dioda Silikon

Untuk dioda yang terbuat dari Germanium VT adalah 03V

C Konfigurasi Seri dari Dioda dengan Input DC

Ada beberapa prosedur yang harus dilakukan dalam menganalisis dioda

yaitu

a Tentukan kondisi dioda ONOFF dengan cara

Lepaskan dioda dari rangkaian

Hitung tegangan pada terminal dioda VD yang dilepas tadi dengan KVL

V Dioda silikon ON dioda germanium rang03rarr D V ON

lang07 rarr D V Dioda silikon OFF dioda germanium lang03rarr D V OFF

b Jika dioda ON ganti dengan model pendekatan yang digunakan

c Analisis rangkaian tersebut

5

Aplikasi Dioda

D ANDOR Gate

Aplikasi dioda yang lain adalah dapat digunakan sebagai rangkaian logika

AND dan OR Berikut adalah rangkaian gerbang logika AND dan OR yang

menggunakan dioda silikon

Gambar 3 Gerbang Logika OR dan AND Dengan Menggunakan Dioda

E Input Sinusoidal Penyearah Setengah Gelombang

Pada bagian ini akan kita kembangkan metode analisis dari dioda yang

telah dipelajari sebelumnya Untuk menganalisis rangkaian dioda dengan

input yangberubah terhadap waktu seperti gelombang sinusoidal dan

gelombang kotak

Rangkaian sederhana di bawah ini akan kita gunakan untuk

mempelajari cara menganalisisnya Metode dioda ideal akan digunakan dalam

analisis selanjutnya

Gambar 4 Penyearah frac12 Gelombang

Rangkaian diatas akan menghasilkan output V0 yang akan digunakan

dalam konversidari ac ke dc yang banyak digunakan dalam rangkaian-rangkaian

elektronika

Selama interval mengakibatkan dioda ON dioda selanjutnya dapat

6

Aplikasi Dioda

diganti dengan rangkaian ekivalen model idealnya sehingga outputnya bias

diperoleh proses di atas dapat digambarkan seperti gambar di bawah ini

Gambar 5 Daerah Dioda Konduksi (0 ndash T2)

Selanjutnya selama perioda polaritas dari input Vi berubah

mengakibatkan dioda tidak bekerja (OFF) berikut penggambaran prosesnya

Gambar 6 Daerah Dioda Non Konduksi (T2 ndash T)

Sinyal output V0 mempunyai nilai rata-rata selama satu siklus penuh dan

dapat dihitung dengan persamaan berikut

dc m V = 0318V helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (4)

Berikut adalah gambar input dan output rangkaian penyearah frac12 gelombang

Gambar 7 Sinyal Input dan Output Rangkaian Penyearah frac12 Gelombang

Selain menggunakan model ideal kita juga dapat menggunakan kedua model lain

7

Aplikasi Dioda

F Penyearah Gelombang Penuh

Konfigurasi Bridge

Untuk meningkatkan dc level yang diperoleh dari input sinusoidal

sebanyak 100 kita dapat menggunakan rangkaian penyearah gelombang

penuh Konfigurasi yang sangat terkenal adalah konfigurasi Bridge atau

jembatan dengan menggunakan 4 buah dioda dengan penyearah seperti

pada gambar 8 berikut

Gambar 8 Penyearah Gelombang Penuh

Selama periode t = 0 1048774 T2 polaritas polaritas input digambarkan seperti

pada gambar 9

Gambar 9 Rangkaian Full Wave Bridge untuk t = 0 1048774 T2

Dari gambar 29 terlihat bahwa D2 dan D3 terkonduksi (ON) sementara D1

dan D4 OFF Dengan mengganti dioda dengan model ideal diperoleh gambar

berikut

Gambar 10 Aliran Arus Pada Fase Positif dari Vi

8

Aplikasi Dioda

Untuk perioda input t = T2 1048774 T D2 dan D3 OFF sementara D1 dan D4

ON Berikut gambar polaritas input arah arus serta rangkaian ekivalen

rangkaian dioda

Gambar 11 Aliran Arus Pada Fase Negative dari Vi

Secara keseluruhan input dan output rangkaian ini adalah

Gambar 212 Sinyal Input dan Output Rangkaian Dioda Bridge

Nilai rata-rata dc dapat diperoleh dengan persamaan berikut

Vdc = 0636Vm helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(5)

G Center Tapped Transformer

Bentuk kedua yang popular dari penyearah gelombang penuh adalah

dengan menggunakan 2 buah dioda dan center tapped (CT) transformer

konfigurasinya dapat dilihat pada gambar berikut

Gambar 13 Gelombang Penuh Dengan Trafo CT

9

Aplikasi Dioda

Selama perioda t = 0 1048774 T2 D1 akan menjadi ON sedang D2 OFF seperti

gambar berikut

Gambar 14 Kondisi Rangkaian Pada Perioda Input 0 ndash T2

Sebaliknya selama perioda input T2 ndash T kondisi rangkaian adalah seperti

gambar berikut

Gambar 15 Kondisi Rangkaian Untuk Perioda Input T2 ndash T

H CLIPPER

Clipper merupakan rangkaian dioda yang memiliki kemampuan memotong

sebagian sinyal input tanpa menimbulkan efek pada bagian lain dari sinyal

Terdapat dua kategori clipper

1 Clipper seri 1048774 Dioda seri dengan beban

2 Clipper parallel 1048774 dioda parallel dengan beban

1 Clipper Seri

Rangkaian dasar dari clipper seri adalah mirip dengan rangkaian

penyearah frac12 gelombang Namun demikian rangkaian clipper seri dapat dibuat

dalam berbagai variasi Salah satu contohnya dapat dilihat pada gambar

berikut

10

Aplikasi Dioda

Gambar 16 Clipper Seri dan InputOutput (a) Rangkaian Dasar Clipper

(b) Variasi Input dan Output (C) Variasi Clipper Seri

Berikut adalah prosedur dalam menganalisa rangkaian clipper

1 Tentukan apakah dioda ONOFF dengan melihat rangkaian

2 Tentukan nilai tegangan yang mengakibatkan kondisi dioda berubah OFF

rarr ON atau sebaliknya

3 Perhatikan polaritas Vi dan Vo tentukan persamaan Vo

4 Hitung dan gambarkan nilai Vo berdasar nilai sesaat dari Vi

Sebagai contoh perhatikan gambar 16 (c) dan ikuti prosedur di atas

1 Dioda ON pada saat Vi berada pada polaritas positif Tegangan dc (V)

harus lebih kecil dari Vi agar dioda ON

2 Untuk dioda yang ideal perubahan kondisi ideal terjadi pada Vd = 0 V dan

id = 0A (ingat karakteristik dioda ideal) Dengan menerapkan kondisi nilai

Vi yang mengakibatkan transisi kondisi dioda

Gambar 17 Menetapkan Kondisi Transisi dari Rangkaian

11

Aplikasi Dioda

Vi ndashV ndash Vd = 0

Vi ndash V ndash 0 ndash idR = 0

Vi ndash V ndash 0 ndash (0)R = 0

Vi = V helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(6)

Artinya dioda berubah dari OFF rarr ON atau ON rarr OFF pada saat Vi = V

3 Pada saat dioda dalam kondisi ON Vo dapat dihitung dengan KVL

Gambar 18 Menentukan Vo

Vi ndashV ndash Vo = 0

Vo = Vi ndashVhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(7)

4 Hitung dan gambarkan Vo dengan mengambil nilai sesaat dari Vi

Gambar 19 Sinyal Vi dan Vo

2 Clipper Paralel

Berikut rangkaian dasar clipper parallel variasi inputoutput dan variasi

konfigurasi yang lain

12

Aplikasi Dioda

Gambar 20 Rangkaian Clipper Parallel dan Variasi InputOutputnya

I CLAMPER

Rangkaian clamper adalah rangkaian yang akan melempar (clamp)

sinyal ke level dc yang berbeda Clamper tersusun atas capasitor dioda dan

komponen resistif

Sumber dc juga dapat ditambahkan untuk memperoleh pergeseran

tegangan tambahan Nilai R dan C harus dipilih sedemikian rupa agar

konstanta waktu τ = RC cukup besar Hal ini berguna agar kapasitor tidak

membuang tegangan (discharge) pada saat dioda mengalami perioda non

konduksi (OFF)

Dalam analisis kapasitor kita anggap mengisi dan membuang semua

dalam 5 kali konstanta waktu Rangkaian clamper sederhana dapat dilihat

pada gambar berikut

Gambar 22 Rangkaian Clamper

13

Aplikasi Dioda

Selama interval 0 ndash T2 rangkaian dapat digambarkan seperti berikut

Gambar 23 Dioda ON dan Kapasitor Mengisi Sampai V Volt

Pada interval ini kapasitor akan mengisi dengan cepat sampai V =

tegangan input sedang Vo = 0 V Ketika polaritas input berbalik rangkaian

dapat digambarkan sebagai berikut

Gambar 224 Menetapkan Output Pada Saat Dioda OFF

Jika digambarkan secara keseluruhan input dan output dari rangkaian

adalah sebagai berikut

Gambar 25 InputOutput dari Contoh Rangkaian Clamper

14

Aplikasi Dioda

BAB IIIKESIMPULAN DAN SARAN

A KESIMPULAN

1 Dioda adalah piranti elektronika yang terbuat dari sambungan

semikonduktor tipe p dan tipe n dioda mempunyai dua kutub yaitu kutub

positif (anoda) dan kutub negative (katoda) Lambing dioda adalah anak

panah dengan balok melintang dan dinyatakan dengan huruf D

2 Dioda mempunyai dua elektroda aktif dimana isyarat listrik dapat

mengalir dan kebanyakan dioda digunakan karena karakteristik satu arah

yang dimilikinya Dioda varikap (VARIable CAPacitorkondensator

ariable) digunakan sebagai kondensator terkendali tegangan

3 Setiap perangkat elektronik membutuhkan catuan berupa tegangan DC

4 Dibutuhkan pengubahan dari besaran AC ke besaran DC dengan

menggunakan rangkaian penyearah

B SARAN

Penulis mengharapka kritik dan saran yang membangun untuk makalah ini

kedepannya

3

Aplikasi Dioda

ID = E R VD ndash 0V helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(2)

Selanjutnya kita atur ID = 0A dengan persamaan 1 kita dapat memperoleh

magnitude VD pada sumbu horizontal

E = VD + IDRD

E = VD + (0)RD

ID = E R VD = 0A helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(3)

Seperti terlihat pada gambar 2 garis lurus yang menghubungkan ke dua

titik menggambarkan garis beban Jika nilai R diubah maka gambar garis

beban akan berubah

Gambar 2 Garis Beban dan Titik Operasi

Titik perpotongan antara garis karakteristik dioda dan garis beban

disebut dengan ldquo Q point rdquo (Quiescent Point)

B Aproximasi Dioda

Dalam menganalisis rangkaian dioda dapat digunakan 3 macam model

pendekatan (aproximasi) yaitu

bull Piecewise-linear model

bull Simplified model

bull Ideal model

Untuk dioda Silikon ketiga model tadi dapat digambarkan sebagai

berikut

4

Aplikasi Dioda

Tabel 1 Aproximasi untuk Dioda Silikon

Untuk dioda yang terbuat dari Germanium VT adalah 03V

C Konfigurasi Seri dari Dioda dengan Input DC

Ada beberapa prosedur yang harus dilakukan dalam menganalisis dioda

yaitu

a Tentukan kondisi dioda ONOFF dengan cara

Lepaskan dioda dari rangkaian

Hitung tegangan pada terminal dioda VD yang dilepas tadi dengan KVL

V Dioda silikon ON dioda germanium rang03rarr D V ON

lang07 rarr D V Dioda silikon OFF dioda germanium lang03rarr D V OFF

b Jika dioda ON ganti dengan model pendekatan yang digunakan

c Analisis rangkaian tersebut

5

Aplikasi Dioda

D ANDOR Gate

Aplikasi dioda yang lain adalah dapat digunakan sebagai rangkaian logika

AND dan OR Berikut adalah rangkaian gerbang logika AND dan OR yang

menggunakan dioda silikon

Gambar 3 Gerbang Logika OR dan AND Dengan Menggunakan Dioda

E Input Sinusoidal Penyearah Setengah Gelombang

Pada bagian ini akan kita kembangkan metode analisis dari dioda yang

telah dipelajari sebelumnya Untuk menganalisis rangkaian dioda dengan

input yangberubah terhadap waktu seperti gelombang sinusoidal dan

gelombang kotak

Rangkaian sederhana di bawah ini akan kita gunakan untuk

mempelajari cara menganalisisnya Metode dioda ideal akan digunakan dalam

analisis selanjutnya

Gambar 4 Penyearah frac12 Gelombang

Rangkaian diatas akan menghasilkan output V0 yang akan digunakan

dalam konversidari ac ke dc yang banyak digunakan dalam rangkaian-rangkaian

elektronika

Selama interval mengakibatkan dioda ON dioda selanjutnya dapat

6

Aplikasi Dioda

diganti dengan rangkaian ekivalen model idealnya sehingga outputnya bias

diperoleh proses di atas dapat digambarkan seperti gambar di bawah ini

Gambar 5 Daerah Dioda Konduksi (0 ndash T2)

Selanjutnya selama perioda polaritas dari input Vi berubah

mengakibatkan dioda tidak bekerja (OFF) berikut penggambaran prosesnya

Gambar 6 Daerah Dioda Non Konduksi (T2 ndash T)

Sinyal output V0 mempunyai nilai rata-rata selama satu siklus penuh dan

dapat dihitung dengan persamaan berikut

dc m V = 0318V helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (4)

Berikut adalah gambar input dan output rangkaian penyearah frac12 gelombang

Gambar 7 Sinyal Input dan Output Rangkaian Penyearah frac12 Gelombang

Selain menggunakan model ideal kita juga dapat menggunakan kedua model lain

7

Aplikasi Dioda

F Penyearah Gelombang Penuh

Konfigurasi Bridge

Untuk meningkatkan dc level yang diperoleh dari input sinusoidal

sebanyak 100 kita dapat menggunakan rangkaian penyearah gelombang

penuh Konfigurasi yang sangat terkenal adalah konfigurasi Bridge atau

jembatan dengan menggunakan 4 buah dioda dengan penyearah seperti

pada gambar 8 berikut

Gambar 8 Penyearah Gelombang Penuh

Selama periode t = 0 1048774 T2 polaritas polaritas input digambarkan seperti

pada gambar 9

Gambar 9 Rangkaian Full Wave Bridge untuk t = 0 1048774 T2

Dari gambar 29 terlihat bahwa D2 dan D3 terkonduksi (ON) sementara D1

dan D4 OFF Dengan mengganti dioda dengan model ideal diperoleh gambar

berikut

Gambar 10 Aliran Arus Pada Fase Positif dari Vi

8

Aplikasi Dioda

Untuk perioda input t = T2 1048774 T D2 dan D3 OFF sementara D1 dan D4

ON Berikut gambar polaritas input arah arus serta rangkaian ekivalen

rangkaian dioda

Gambar 11 Aliran Arus Pada Fase Negative dari Vi

Secara keseluruhan input dan output rangkaian ini adalah

Gambar 212 Sinyal Input dan Output Rangkaian Dioda Bridge

Nilai rata-rata dc dapat diperoleh dengan persamaan berikut

Vdc = 0636Vm helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(5)

G Center Tapped Transformer

Bentuk kedua yang popular dari penyearah gelombang penuh adalah

dengan menggunakan 2 buah dioda dan center tapped (CT) transformer

konfigurasinya dapat dilihat pada gambar berikut

Gambar 13 Gelombang Penuh Dengan Trafo CT

9

Aplikasi Dioda

Selama perioda t = 0 1048774 T2 D1 akan menjadi ON sedang D2 OFF seperti

gambar berikut

Gambar 14 Kondisi Rangkaian Pada Perioda Input 0 ndash T2

Sebaliknya selama perioda input T2 ndash T kondisi rangkaian adalah seperti

gambar berikut

Gambar 15 Kondisi Rangkaian Untuk Perioda Input T2 ndash T

H CLIPPER

Clipper merupakan rangkaian dioda yang memiliki kemampuan memotong

sebagian sinyal input tanpa menimbulkan efek pada bagian lain dari sinyal

Terdapat dua kategori clipper

1 Clipper seri 1048774 Dioda seri dengan beban

2 Clipper parallel 1048774 dioda parallel dengan beban

1 Clipper Seri

Rangkaian dasar dari clipper seri adalah mirip dengan rangkaian

penyearah frac12 gelombang Namun demikian rangkaian clipper seri dapat dibuat

dalam berbagai variasi Salah satu contohnya dapat dilihat pada gambar

berikut

10

Aplikasi Dioda

Gambar 16 Clipper Seri dan InputOutput (a) Rangkaian Dasar Clipper

(b) Variasi Input dan Output (C) Variasi Clipper Seri

Berikut adalah prosedur dalam menganalisa rangkaian clipper

1 Tentukan apakah dioda ONOFF dengan melihat rangkaian

2 Tentukan nilai tegangan yang mengakibatkan kondisi dioda berubah OFF

rarr ON atau sebaliknya

3 Perhatikan polaritas Vi dan Vo tentukan persamaan Vo

4 Hitung dan gambarkan nilai Vo berdasar nilai sesaat dari Vi

Sebagai contoh perhatikan gambar 16 (c) dan ikuti prosedur di atas

1 Dioda ON pada saat Vi berada pada polaritas positif Tegangan dc (V)

harus lebih kecil dari Vi agar dioda ON

2 Untuk dioda yang ideal perubahan kondisi ideal terjadi pada Vd = 0 V dan

id = 0A (ingat karakteristik dioda ideal) Dengan menerapkan kondisi nilai

Vi yang mengakibatkan transisi kondisi dioda

Gambar 17 Menetapkan Kondisi Transisi dari Rangkaian

11

Aplikasi Dioda

Vi ndashV ndash Vd = 0

Vi ndash V ndash 0 ndash idR = 0

Vi ndash V ndash 0 ndash (0)R = 0

Vi = V helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(6)

Artinya dioda berubah dari OFF rarr ON atau ON rarr OFF pada saat Vi = V

3 Pada saat dioda dalam kondisi ON Vo dapat dihitung dengan KVL

Gambar 18 Menentukan Vo

Vi ndashV ndash Vo = 0

Vo = Vi ndashVhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(7)

4 Hitung dan gambarkan Vo dengan mengambil nilai sesaat dari Vi

Gambar 19 Sinyal Vi dan Vo

2 Clipper Paralel

Berikut rangkaian dasar clipper parallel variasi inputoutput dan variasi

konfigurasi yang lain

12

Aplikasi Dioda

Gambar 20 Rangkaian Clipper Parallel dan Variasi InputOutputnya

I CLAMPER

Rangkaian clamper adalah rangkaian yang akan melempar (clamp)

sinyal ke level dc yang berbeda Clamper tersusun atas capasitor dioda dan

komponen resistif

Sumber dc juga dapat ditambahkan untuk memperoleh pergeseran

tegangan tambahan Nilai R dan C harus dipilih sedemikian rupa agar

konstanta waktu τ = RC cukup besar Hal ini berguna agar kapasitor tidak

membuang tegangan (discharge) pada saat dioda mengalami perioda non

konduksi (OFF)

Dalam analisis kapasitor kita anggap mengisi dan membuang semua

dalam 5 kali konstanta waktu Rangkaian clamper sederhana dapat dilihat

pada gambar berikut

Gambar 22 Rangkaian Clamper

13

Aplikasi Dioda

Selama interval 0 ndash T2 rangkaian dapat digambarkan seperti berikut

Gambar 23 Dioda ON dan Kapasitor Mengisi Sampai V Volt

Pada interval ini kapasitor akan mengisi dengan cepat sampai V =

tegangan input sedang Vo = 0 V Ketika polaritas input berbalik rangkaian

dapat digambarkan sebagai berikut

Gambar 224 Menetapkan Output Pada Saat Dioda OFF

Jika digambarkan secara keseluruhan input dan output dari rangkaian

adalah sebagai berikut

Gambar 25 InputOutput dari Contoh Rangkaian Clamper

14

Aplikasi Dioda

BAB IIIKESIMPULAN DAN SARAN

A KESIMPULAN

1 Dioda adalah piranti elektronika yang terbuat dari sambungan

semikonduktor tipe p dan tipe n dioda mempunyai dua kutub yaitu kutub

positif (anoda) dan kutub negative (katoda) Lambing dioda adalah anak

panah dengan balok melintang dan dinyatakan dengan huruf D

2 Dioda mempunyai dua elektroda aktif dimana isyarat listrik dapat

mengalir dan kebanyakan dioda digunakan karena karakteristik satu arah

yang dimilikinya Dioda varikap (VARIable CAPacitorkondensator

ariable) digunakan sebagai kondensator terkendali tegangan

3 Setiap perangkat elektronik membutuhkan catuan berupa tegangan DC

4 Dibutuhkan pengubahan dari besaran AC ke besaran DC dengan

menggunakan rangkaian penyearah

B SARAN

Penulis mengharapka kritik dan saran yang membangun untuk makalah ini

kedepannya

4

Aplikasi Dioda

Tabel 1 Aproximasi untuk Dioda Silikon

Untuk dioda yang terbuat dari Germanium VT adalah 03V

C Konfigurasi Seri dari Dioda dengan Input DC

Ada beberapa prosedur yang harus dilakukan dalam menganalisis dioda

yaitu

a Tentukan kondisi dioda ONOFF dengan cara

Lepaskan dioda dari rangkaian

Hitung tegangan pada terminal dioda VD yang dilepas tadi dengan KVL

V Dioda silikon ON dioda germanium rang03rarr D V ON

lang07 rarr D V Dioda silikon OFF dioda germanium lang03rarr D V OFF

b Jika dioda ON ganti dengan model pendekatan yang digunakan

c Analisis rangkaian tersebut

5

Aplikasi Dioda

D ANDOR Gate

Aplikasi dioda yang lain adalah dapat digunakan sebagai rangkaian logika

AND dan OR Berikut adalah rangkaian gerbang logika AND dan OR yang

menggunakan dioda silikon

Gambar 3 Gerbang Logika OR dan AND Dengan Menggunakan Dioda

E Input Sinusoidal Penyearah Setengah Gelombang

Pada bagian ini akan kita kembangkan metode analisis dari dioda yang

telah dipelajari sebelumnya Untuk menganalisis rangkaian dioda dengan

input yangberubah terhadap waktu seperti gelombang sinusoidal dan

gelombang kotak

Rangkaian sederhana di bawah ini akan kita gunakan untuk

mempelajari cara menganalisisnya Metode dioda ideal akan digunakan dalam

analisis selanjutnya

Gambar 4 Penyearah frac12 Gelombang

Rangkaian diatas akan menghasilkan output V0 yang akan digunakan

dalam konversidari ac ke dc yang banyak digunakan dalam rangkaian-rangkaian

elektronika

Selama interval mengakibatkan dioda ON dioda selanjutnya dapat

6

Aplikasi Dioda

diganti dengan rangkaian ekivalen model idealnya sehingga outputnya bias

diperoleh proses di atas dapat digambarkan seperti gambar di bawah ini

Gambar 5 Daerah Dioda Konduksi (0 ndash T2)

Selanjutnya selama perioda polaritas dari input Vi berubah

mengakibatkan dioda tidak bekerja (OFF) berikut penggambaran prosesnya

Gambar 6 Daerah Dioda Non Konduksi (T2 ndash T)

Sinyal output V0 mempunyai nilai rata-rata selama satu siklus penuh dan

dapat dihitung dengan persamaan berikut

dc m V = 0318V helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (4)

Berikut adalah gambar input dan output rangkaian penyearah frac12 gelombang

Gambar 7 Sinyal Input dan Output Rangkaian Penyearah frac12 Gelombang

Selain menggunakan model ideal kita juga dapat menggunakan kedua model lain

7

Aplikasi Dioda

F Penyearah Gelombang Penuh

Konfigurasi Bridge

Untuk meningkatkan dc level yang diperoleh dari input sinusoidal

sebanyak 100 kita dapat menggunakan rangkaian penyearah gelombang

penuh Konfigurasi yang sangat terkenal adalah konfigurasi Bridge atau

jembatan dengan menggunakan 4 buah dioda dengan penyearah seperti

pada gambar 8 berikut

Gambar 8 Penyearah Gelombang Penuh

Selama periode t = 0 1048774 T2 polaritas polaritas input digambarkan seperti

pada gambar 9

Gambar 9 Rangkaian Full Wave Bridge untuk t = 0 1048774 T2

Dari gambar 29 terlihat bahwa D2 dan D3 terkonduksi (ON) sementara D1

dan D4 OFF Dengan mengganti dioda dengan model ideal diperoleh gambar

berikut

Gambar 10 Aliran Arus Pada Fase Positif dari Vi

8

Aplikasi Dioda

Untuk perioda input t = T2 1048774 T D2 dan D3 OFF sementara D1 dan D4

ON Berikut gambar polaritas input arah arus serta rangkaian ekivalen

rangkaian dioda

Gambar 11 Aliran Arus Pada Fase Negative dari Vi

Secara keseluruhan input dan output rangkaian ini adalah

Gambar 212 Sinyal Input dan Output Rangkaian Dioda Bridge

Nilai rata-rata dc dapat diperoleh dengan persamaan berikut

Vdc = 0636Vm helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(5)

G Center Tapped Transformer

Bentuk kedua yang popular dari penyearah gelombang penuh adalah

dengan menggunakan 2 buah dioda dan center tapped (CT) transformer

konfigurasinya dapat dilihat pada gambar berikut

Gambar 13 Gelombang Penuh Dengan Trafo CT

9

Aplikasi Dioda

Selama perioda t = 0 1048774 T2 D1 akan menjadi ON sedang D2 OFF seperti

gambar berikut

Gambar 14 Kondisi Rangkaian Pada Perioda Input 0 ndash T2

Sebaliknya selama perioda input T2 ndash T kondisi rangkaian adalah seperti

gambar berikut

Gambar 15 Kondisi Rangkaian Untuk Perioda Input T2 ndash T

H CLIPPER

Clipper merupakan rangkaian dioda yang memiliki kemampuan memotong

sebagian sinyal input tanpa menimbulkan efek pada bagian lain dari sinyal

Terdapat dua kategori clipper

1 Clipper seri 1048774 Dioda seri dengan beban

2 Clipper parallel 1048774 dioda parallel dengan beban

1 Clipper Seri

Rangkaian dasar dari clipper seri adalah mirip dengan rangkaian

penyearah frac12 gelombang Namun demikian rangkaian clipper seri dapat dibuat

dalam berbagai variasi Salah satu contohnya dapat dilihat pada gambar

berikut

10

Aplikasi Dioda

Gambar 16 Clipper Seri dan InputOutput (a) Rangkaian Dasar Clipper

(b) Variasi Input dan Output (C) Variasi Clipper Seri

Berikut adalah prosedur dalam menganalisa rangkaian clipper

1 Tentukan apakah dioda ONOFF dengan melihat rangkaian

2 Tentukan nilai tegangan yang mengakibatkan kondisi dioda berubah OFF

rarr ON atau sebaliknya

3 Perhatikan polaritas Vi dan Vo tentukan persamaan Vo

4 Hitung dan gambarkan nilai Vo berdasar nilai sesaat dari Vi

Sebagai contoh perhatikan gambar 16 (c) dan ikuti prosedur di atas

1 Dioda ON pada saat Vi berada pada polaritas positif Tegangan dc (V)

harus lebih kecil dari Vi agar dioda ON

2 Untuk dioda yang ideal perubahan kondisi ideal terjadi pada Vd = 0 V dan

id = 0A (ingat karakteristik dioda ideal) Dengan menerapkan kondisi nilai

Vi yang mengakibatkan transisi kondisi dioda

Gambar 17 Menetapkan Kondisi Transisi dari Rangkaian

11

Aplikasi Dioda

Vi ndashV ndash Vd = 0

Vi ndash V ndash 0 ndash idR = 0

Vi ndash V ndash 0 ndash (0)R = 0

Vi = V helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(6)

Artinya dioda berubah dari OFF rarr ON atau ON rarr OFF pada saat Vi = V

3 Pada saat dioda dalam kondisi ON Vo dapat dihitung dengan KVL

Gambar 18 Menentukan Vo

Vi ndashV ndash Vo = 0

Vo = Vi ndashVhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(7)

4 Hitung dan gambarkan Vo dengan mengambil nilai sesaat dari Vi

Gambar 19 Sinyal Vi dan Vo

2 Clipper Paralel

Berikut rangkaian dasar clipper parallel variasi inputoutput dan variasi

konfigurasi yang lain

12

Aplikasi Dioda

Gambar 20 Rangkaian Clipper Parallel dan Variasi InputOutputnya

I CLAMPER

Rangkaian clamper adalah rangkaian yang akan melempar (clamp)

sinyal ke level dc yang berbeda Clamper tersusun atas capasitor dioda dan

komponen resistif

Sumber dc juga dapat ditambahkan untuk memperoleh pergeseran

tegangan tambahan Nilai R dan C harus dipilih sedemikian rupa agar

konstanta waktu τ = RC cukup besar Hal ini berguna agar kapasitor tidak

membuang tegangan (discharge) pada saat dioda mengalami perioda non

konduksi (OFF)

Dalam analisis kapasitor kita anggap mengisi dan membuang semua

dalam 5 kali konstanta waktu Rangkaian clamper sederhana dapat dilihat

pada gambar berikut

Gambar 22 Rangkaian Clamper

13

Aplikasi Dioda

Selama interval 0 ndash T2 rangkaian dapat digambarkan seperti berikut

Gambar 23 Dioda ON dan Kapasitor Mengisi Sampai V Volt

Pada interval ini kapasitor akan mengisi dengan cepat sampai V =

tegangan input sedang Vo = 0 V Ketika polaritas input berbalik rangkaian

dapat digambarkan sebagai berikut

Gambar 224 Menetapkan Output Pada Saat Dioda OFF

Jika digambarkan secara keseluruhan input dan output dari rangkaian

adalah sebagai berikut

Gambar 25 InputOutput dari Contoh Rangkaian Clamper

14

Aplikasi Dioda

BAB IIIKESIMPULAN DAN SARAN

A KESIMPULAN

1 Dioda adalah piranti elektronika yang terbuat dari sambungan

semikonduktor tipe p dan tipe n dioda mempunyai dua kutub yaitu kutub

positif (anoda) dan kutub negative (katoda) Lambing dioda adalah anak

panah dengan balok melintang dan dinyatakan dengan huruf D

2 Dioda mempunyai dua elektroda aktif dimana isyarat listrik dapat

mengalir dan kebanyakan dioda digunakan karena karakteristik satu arah

yang dimilikinya Dioda varikap (VARIable CAPacitorkondensator

ariable) digunakan sebagai kondensator terkendali tegangan

3 Setiap perangkat elektronik membutuhkan catuan berupa tegangan DC

4 Dibutuhkan pengubahan dari besaran AC ke besaran DC dengan

menggunakan rangkaian penyearah

B SARAN

Penulis mengharapka kritik dan saran yang membangun untuk makalah ini

kedepannya

5

Aplikasi Dioda

D ANDOR Gate

Aplikasi dioda yang lain adalah dapat digunakan sebagai rangkaian logika

AND dan OR Berikut adalah rangkaian gerbang logika AND dan OR yang

menggunakan dioda silikon

Gambar 3 Gerbang Logika OR dan AND Dengan Menggunakan Dioda

E Input Sinusoidal Penyearah Setengah Gelombang

Pada bagian ini akan kita kembangkan metode analisis dari dioda yang

telah dipelajari sebelumnya Untuk menganalisis rangkaian dioda dengan

input yangberubah terhadap waktu seperti gelombang sinusoidal dan

gelombang kotak

Rangkaian sederhana di bawah ini akan kita gunakan untuk

mempelajari cara menganalisisnya Metode dioda ideal akan digunakan dalam

analisis selanjutnya

Gambar 4 Penyearah frac12 Gelombang

Rangkaian diatas akan menghasilkan output V0 yang akan digunakan

dalam konversidari ac ke dc yang banyak digunakan dalam rangkaian-rangkaian

elektronika

Selama interval mengakibatkan dioda ON dioda selanjutnya dapat

6

Aplikasi Dioda

diganti dengan rangkaian ekivalen model idealnya sehingga outputnya bias

diperoleh proses di atas dapat digambarkan seperti gambar di bawah ini

Gambar 5 Daerah Dioda Konduksi (0 ndash T2)

Selanjutnya selama perioda polaritas dari input Vi berubah

mengakibatkan dioda tidak bekerja (OFF) berikut penggambaran prosesnya

Gambar 6 Daerah Dioda Non Konduksi (T2 ndash T)

Sinyal output V0 mempunyai nilai rata-rata selama satu siklus penuh dan

dapat dihitung dengan persamaan berikut

dc m V = 0318V helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (4)

Berikut adalah gambar input dan output rangkaian penyearah frac12 gelombang

Gambar 7 Sinyal Input dan Output Rangkaian Penyearah frac12 Gelombang

Selain menggunakan model ideal kita juga dapat menggunakan kedua model lain

7

Aplikasi Dioda

F Penyearah Gelombang Penuh

Konfigurasi Bridge

Untuk meningkatkan dc level yang diperoleh dari input sinusoidal

sebanyak 100 kita dapat menggunakan rangkaian penyearah gelombang

penuh Konfigurasi yang sangat terkenal adalah konfigurasi Bridge atau

jembatan dengan menggunakan 4 buah dioda dengan penyearah seperti

pada gambar 8 berikut

Gambar 8 Penyearah Gelombang Penuh

Selama periode t = 0 1048774 T2 polaritas polaritas input digambarkan seperti

pada gambar 9

Gambar 9 Rangkaian Full Wave Bridge untuk t = 0 1048774 T2

Dari gambar 29 terlihat bahwa D2 dan D3 terkonduksi (ON) sementara D1

dan D4 OFF Dengan mengganti dioda dengan model ideal diperoleh gambar

berikut

Gambar 10 Aliran Arus Pada Fase Positif dari Vi

8

Aplikasi Dioda

Untuk perioda input t = T2 1048774 T D2 dan D3 OFF sementara D1 dan D4

ON Berikut gambar polaritas input arah arus serta rangkaian ekivalen

rangkaian dioda

Gambar 11 Aliran Arus Pada Fase Negative dari Vi

Secara keseluruhan input dan output rangkaian ini adalah

Gambar 212 Sinyal Input dan Output Rangkaian Dioda Bridge

Nilai rata-rata dc dapat diperoleh dengan persamaan berikut

Vdc = 0636Vm helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(5)

G Center Tapped Transformer

Bentuk kedua yang popular dari penyearah gelombang penuh adalah

dengan menggunakan 2 buah dioda dan center tapped (CT) transformer

konfigurasinya dapat dilihat pada gambar berikut

Gambar 13 Gelombang Penuh Dengan Trafo CT

9

Aplikasi Dioda

Selama perioda t = 0 1048774 T2 D1 akan menjadi ON sedang D2 OFF seperti

gambar berikut

Gambar 14 Kondisi Rangkaian Pada Perioda Input 0 ndash T2

Sebaliknya selama perioda input T2 ndash T kondisi rangkaian adalah seperti

gambar berikut

Gambar 15 Kondisi Rangkaian Untuk Perioda Input T2 ndash T

H CLIPPER

Clipper merupakan rangkaian dioda yang memiliki kemampuan memotong

sebagian sinyal input tanpa menimbulkan efek pada bagian lain dari sinyal

Terdapat dua kategori clipper

1 Clipper seri 1048774 Dioda seri dengan beban

2 Clipper parallel 1048774 dioda parallel dengan beban

1 Clipper Seri

Rangkaian dasar dari clipper seri adalah mirip dengan rangkaian

penyearah frac12 gelombang Namun demikian rangkaian clipper seri dapat dibuat

dalam berbagai variasi Salah satu contohnya dapat dilihat pada gambar

berikut

10

Aplikasi Dioda

Gambar 16 Clipper Seri dan InputOutput (a) Rangkaian Dasar Clipper

(b) Variasi Input dan Output (C) Variasi Clipper Seri

Berikut adalah prosedur dalam menganalisa rangkaian clipper

1 Tentukan apakah dioda ONOFF dengan melihat rangkaian

2 Tentukan nilai tegangan yang mengakibatkan kondisi dioda berubah OFF

rarr ON atau sebaliknya

3 Perhatikan polaritas Vi dan Vo tentukan persamaan Vo

4 Hitung dan gambarkan nilai Vo berdasar nilai sesaat dari Vi

Sebagai contoh perhatikan gambar 16 (c) dan ikuti prosedur di atas

1 Dioda ON pada saat Vi berada pada polaritas positif Tegangan dc (V)

harus lebih kecil dari Vi agar dioda ON

2 Untuk dioda yang ideal perubahan kondisi ideal terjadi pada Vd = 0 V dan

id = 0A (ingat karakteristik dioda ideal) Dengan menerapkan kondisi nilai

Vi yang mengakibatkan transisi kondisi dioda

Gambar 17 Menetapkan Kondisi Transisi dari Rangkaian

11

Aplikasi Dioda

Vi ndashV ndash Vd = 0

Vi ndash V ndash 0 ndash idR = 0

Vi ndash V ndash 0 ndash (0)R = 0

Vi = V helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(6)

Artinya dioda berubah dari OFF rarr ON atau ON rarr OFF pada saat Vi = V

3 Pada saat dioda dalam kondisi ON Vo dapat dihitung dengan KVL

Gambar 18 Menentukan Vo

Vi ndashV ndash Vo = 0

Vo = Vi ndashVhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(7)

4 Hitung dan gambarkan Vo dengan mengambil nilai sesaat dari Vi

Gambar 19 Sinyal Vi dan Vo

2 Clipper Paralel

Berikut rangkaian dasar clipper parallel variasi inputoutput dan variasi

konfigurasi yang lain

12

Aplikasi Dioda

Gambar 20 Rangkaian Clipper Parallel dan Variasi InputOutputnya

I CLAMPER

Rangkaian clamper adalah rangkaian yang akan melempar (clamp)

sinyal ke level dc yang berbeda Clamper tersusun atas capasitor dioda dan

komponen resistif

Sumber dc juga dapat ditambahkan untuk memperoleh pergeseran

tegangan tambahan Nilai R dan C harus dipilih sedemikian rupa agar

konstanta waktu τ = RC cukup besar Hal ini berguna agar kapasitor tidak

membuang tegangan (discharge) pada saat dioda mengalami perioda non

konduksi (OFF)

Dalam analisis kapasitor kita anggap mengisi dan membuang semua

dalam 5 kali konstanta waktu Rangkaian clamper sederhana dapat dilihat

pada gambar berikut

Gambar 22 Rangkaian Clamper

13

Aplikasi Dioda

Selama interval 0 ndash T2 rangkaian dapat digambarkan seperti berikut

Gambar 23 Dioda ON dan Kapasitor Mengisi Sampai V Volt

Pada interval ini kapasitor akan mengisi dengan cepat sampai V =

tegangan input sedang Vo = 0 V Ketika polaritas input berbalik rangkaian

dapat digambarkan sebagai berikut

Gambar 224 Menetapkan Output Pada Saat Dioda OFF

Jika digambarkan secara keseluruhan input dan output dari rangkaian

adalah sebagai berikut

Gambar 25 InputOutput dari Contoh Rangkaian Clamper

14

Aplikasi Dioda

BAB IIIKESIMPULAN DAN SARAN

A KESIMPULAN

1 Dioda adalah piranti elektronika yang terbuat dari sambungan

semikonduktor tipe p dan tipe n dioda mempunyai dua kutub yaitu kutub

positif (anoda) dan kutub negative (katoda) Lambing dioda adalah anak

panah dengan balok melintang dan dinyatakan dengan huruf D

2 Dioda mempunyai dua elektroda aktif dimana isyarat listrik dapat

mengalir dan kebanyakan dioda digunakan karena karakteristik satu arah

yang dimilikinya Dioda varikap (VARIable CAPacitorkondensator

ariable) digunakan sebagai kondensator terkendali tegangan

3 Setiap perangkat elektronik membutuhkan catuan berupa tegangan DC

4 Dibutuhkan pengubahan dari besaran AC ke besaran DC dengan

menggunakan rangkaian penyearah

B SARAN

Penulis mengharapka kritik dan saran yang membangun untuk makalah ini

kedepannya

6

Aplikasi Dioda

diganti dengan rangkaian ekivalen model idealnya sehingga outputnya bias

diperoleh proses di atas dapat digambarkan seperti gambar di bawah ini

Gambar 5 Daerah Dioda Konduksi (0 ndash T2)

Selanjutnya selama perioda polaritas dari input Vi berubah

mengakibatkan dioda tidak bekerja (OFF) berikut penggambaran prosesnya

Gambar 6 Daerah Dioda Non Konduksi (T2 ndash T)

Sinyal output V0 mempunyai nilai rata-rata selama satu siklus penuh dan

dapat dihitung dengan persamaan berikut

dc m V = 0318V helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (4)

Berikut adalah gambar input dan output rangkaian penyearah frac12 gelombang

Gambar 7 Sinyal Input dan Output Rangkaian Penyearah frac12 Gelombang

Selain menggunakan model ideal kita juga dapat menggunakan kedua model lain

7

Aplikasi Dioda

F Penyearah Gelombang Penuh

Konfigurasi Bridge

Untuk meningkatkan dc level yang diperoleh dari input sinusoidal

sebanyak 100 kita dapat menggunakan rangkaian penyearah gelombang

penuh Konfigurasi yang sangat terkenal adalah konfigurasi Bridge atau

jembatan dengan menggunakan 4 buah dioda dengan penyearah seperti

pada gambar 8 berikut

Gambar 8 Penyearah Gelombang Penuh

Selama periode t = 0 1048774 T2 polaritas polaritas input digambarkan seperti

pada gambar 9

Gambar 9 Rangkaian Full Wave Bridge untuk t = 0 1048774 T2

Dari gambar 29 terlihat bahwa D2 dan D3 terkonduksi (ON) sementara D1

dan D4 OFF Dengan mengganti dioda dengan model ideal diperoleh gambar

berikut

Gambar 10 Aliran Arus Pada Fase Positif dari Vi

8

Aplikasi Dioda

Untuk perioda input t = T2 1048774 T D2 dan D3 OFF sementara D1 dan D4

ON Berikut gambar polaritas input arah arus serta rangkaian ekivalen

rangkaian dioda

Gambar 11 Aliran Arus Pada Fase Negative dari Vi

Secara keseluruhan input dan output rangkaian ini adalah

Gambar 212 Sinyal Input dan Output Rangkaian Dioda Bridge

Nilai rata-rata dc dapat diperoleh dengan persamaan berikut

Vdc = 0636Vm helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(5)

G Center Tapped Transformer

Bentuk kedua yang popular dari penyearah gelombang penuh adalah

dengan menggunakan 2 buah dioda dan center tapped (CT) transformer

konfigurasinya dapat dilihat pada gambar berikut

Gambar 13 Gelombang Penuh Dengan Trafo CT

9

Aplikasi Dioda

Selama perioda t = 0 1048774 T2 D1 akan menjadi ON sedang D2 OFF seperti

gambar berikut

Gambar 14 Kondisi Rangkaian Pada Perioda Input 0 ndash T2

Sebaliknya selama perioda input T2 ndash T kondisi rangkaian adalah seperti

gambar berikut

Gambar 15 Kondisi Rangkaian Untuk Perioda Input T2 ndash T

H CLIPPER

Clipper merupakan rangkaian dioda yang memiliki kemampuan memotong

sebagian sinyal input tanpa menimbulkan efek pada bagian lain dari sinyal

Terdapat dua kategori clipper

1 Clipper seri 1048774 Dioda seri dengan beban

2 Clipper parallel 1048774 dioda parallel dengan beban

1 Clipper Seri

Rangkaian dasar dari clipper seri adalah mirip dengan rangkaian

penyearah frac12 gelombang Namun demikian rangkaian clipper seri dapat dibuat

dalam berbagai variasi Salah satu contohnya dapat dilihat pada gambar

berikut

10

Aplikasi Dioda

Gambar 16 Clipper Seri dan InputOutput (a) Rangkaian Dasar Clipper

(b) Variasi Input dan Output (C) Variasi Clipper Seri

Berikut adalah prosedur dalam menganalisa rangkaian clipper

1 Tentukan apakah dioda ONOFF dengan melihat rangkaian

2 Tentukan nilai tegangan yang mengakibatkan kondisi dioda berubah OFF

rarr ON atau sebaliknya

3 Perhatikan polaritas Vi dan Vo tentukan persamaan Vo

4 Hitung dan gambarkan nilai Vo berdasar nilai sesaat dari Vi

Sebagai contoh perhatikan gambar 16 (c) dan ikuti prosedur di atas

1 Dioda ON pada saat Vi berada pada polaritas positif Tegangan dc (V)

harus lebih kecil dari Vi agar dioda ON

2 Untuk dioda yang ideal perubahan kondisi ideal terjadi pada Vd = 0 V dan

id = 0A (ingat karakteristik dioda ideal) Dengan menerapkan kondisi nilai

Vi yang mengakibatkan transisi kondisi dioda

Gambar 17 Menetapkan Kondisi Transisi dari Rangkaian

11

Aplikasi Dioda

Vi ndashV ndash Vd = 0

Vi ndash V ndash 0 ndash idR = 0

Vi ndash V ndash 0 ndash (0)R = 0

Vi = V helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(6)

Artinya dioda berubah dari OFF rarr ON atau ON rarr OFF pada saat Vi = V

3 Pada saat dioda dalam kondisi ON Vo dapat dihitung dengan KVL

Gambar 18 Menentukan Vo

Vi ndashV ndash Vo = 0

Vo = Vi ndashVhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(7)

4 Hitung dan gambarkan Vo dengan mengambil nilai sesaat dari Vi

Gambar 19 Sinyal Vi dan Vo

2 Clipper Paralel

Berikut rangkaian dasar clipper parallel variasi inputoutput dan variasi

konfigurasi yang lain

12

Aplikasi Dioda

Gambar 20 Rangkaian Clipper Parallel dan Variasi InputOutputnya

I CLAMPER

Rangkaian clamper adalah rangkaian yang akan melempar (clamp)

sinyal ke level dc yang berbeda Clamper tersusun atas capasitor dioda dan

komponen resistif

Sumber dc juga dapat ditambahkan untuk memperoleh pergeseran

tegangan tambahan Nilai R dan C harus dipilih sedemikian rupa agar

konstanta waktu τ = RC cukup besar Hal ini berguna agar kapasitor tidak

membuang tegangan (discharge) pada saat dioda mengalami perioda non

konduksi (OFF)

Dalam analisis kapasitor kita anggap mengisi dan membuang semua

dalam 5 kali konstanta waktu Rangkaian clamper sederhana dapat dilihat

pada gambar berikut

Gambar 22 Rangkaian Clamper

13

Aplikasi Dioda

Selama interval 0 ndash T2 rangkaian dapat digambarkan seperti berikut

Gambar 23 Dioda ON dan Kapasitor Mengisi Sampai V Volt

Pada interval ini kapasitor akan mengisi dengan cepat sampai V =

tegangan input sedang Vo = 0 V Ketika polaritas input berbalik rangkaian

dapat digambarkan sebagai berikut

Gambar 224 Menetapkan Output Pada Saat Dioda OFF

Jika digambarkan secara keseluruhan input dan output dari rangkaian

adalah sebagai berikut

Gambar 25 InputOutput dari Contoh Rangkaian Clamper

14

Aplikasi Dioda

BAB IIIKESIMPULAN DAN SARAN

A KESIMPULAN

1 Dioda adalah piranti elektronika yang terbuat dari sambungan

semikonduktor tipe p dan tipe n dioda mempunyai dua kutub yaitu kutub

positif (anoda) dan kutub negative (katoda) Lambing dioda adalah anak

panah dengan balok melintang dan dinyatakan dengan huruf D

2 Dioda mempunyai dua elektroda aktif dimana isyarat listrik dapat

mengalir dan kebanyakan dioda digunakan karena karakteristik satu arah

yang dimilikinya Dioda varikap (VARIable CAPacitorkondensator

ariable) digunakan sebagai kondensator terkendali tegangan

3 Setiap perangkat elektronik membutuhkan catuan berupa tegangan DC

4 Dibutuhkan pengubahan dari besaran AC ke besaran DC dengan

menggunakan rangkaian penyearah

B SARAN

Penulis mengharapka kritik dan saran yang membangun untuk makalah ini

kedepannya

7

Aplikasi Dioda

F Penyearah Gelombang Penuh

Konfigurasi Bridge

Untuk meningkatkan dc level yang diperoleh dari input sinusoidal

sebanyak 100 kita dapat menggunakan rangkaian penyearah gelombang

penuh Konfigurasi yang sangat terkenal adalah konfigurasi Bridge atau

jembatan dengan menggunakan 4 buah dioda dengan penyearah seperti

pada gambar 8 berikut

Gambar 8 Penyearah Gelombang Penuh

Selama periode t = 0 1048774 T2 polaritas polaritas input digambarkan seperti

pada gambar 9

Gambar 9 Rangkaian Full Wave Bridge untuk t = 0 1048774 T2

Dari gambar 29 terlihat bahwa D2 dan D3 terkonduksi (ON) sementara D1

dan D4 OFF Dengan mengganti dioda dengan model ideal diperoleh gambar

berikut

Gambar 10 Aliran Arus Pada Fase Positif dari Vi

8

Aplikasi Dioda

Untuk perioda input t = T2 1048774 T D2 dan D3 OFF sementara D1 dan D4

ON Berikut gambar polaritas input arah arus serta rangkaian ekivalen

rangkaian dioda

Gambar 11 Aliran Arus Pada Fase Negative dari Vi

Secara keseluruhan input dan output rangkaian ini adalah

Gambar 212 Sinyal Input dan Output Rangkaian Dioda Bridge

Nilai rata-rata dc dapat diperoleh dengan persamaan berikut

Vdc = 0636Vm helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(5)

G Center Tapped Transformer

Bentuk kedua yang popular dari penyearah gelombang penuh adalah

dengan menggunakan 2 buah dioda dan center tapped (CT) transformer

konfigurasinya dapat dilihat pada gambar berikut

Gambar 13 Gelombang Penuh Dengan Trafo CT

9

Aplikasi Dioda

Selama perioda t = 0 1048774 T2 D1 akan menjadi ON sedang D2 OFF seperti

gambar berikut

Gambar 14 Kondisi Rangkaian Pada Perioda Input 0 ndash T2

Sebaliknya selama perioda input T2 ndash T kondisi rangkaian adalah seperti

gambar berikut

Gambar 15 Kondisi Rangkaian Untuk Perioda Input T2 ndash T

H CLIPPER

Clipper merupakan rangkaian dioda yang memiliki kemampuan memotong

sebagian sinyal input tanpa menimbulkan efek pada bagian lain dari sinyal

Terdapat dua kategori clipper

1 Clipper seri 1048774 Dioda seri dengan beban

2 Clipper parallel 1048774 dioda parallel dengan beban

1 Clipper Seri

Rangkaian dasar dari clipper seri adalah mirip dengan rangkaian

penyearah frac12 gelombang Namun demikian rangkaian clipper seri dapat dibuat

dalam berbagai variasi Salah satu contohnya dapat dilihat pada gambar

berikut

10

Aplikasi Dioda

Gambar 16 Clipper Seri dan InputOutput (a) Rangkaian Dasar Clipper

(b) Variasi Input dan Output (C) Variasi Clipper Seri

Berikut adalah prosedur dalam menganalisa rangkaian clipper

1 Tentukan apakah dioda ONOFF dengan melihat rangkaian

2 Tentukan nilai tegangan yang mengakibatkan kondisi dioda berubah OFF

rarr ON atau sebaliknya

3 Perhatikan polaritas Vi dan Vo tentukan persamaan Vo

4 Hitung dan gambarkan nilai Vo berdasar nilai sesaat dari Vi

Sebagai contoh perhatikan gambar 16 (c) dan ikuti prosedur di atas

1 Dioda ON pada saat Vi berada pada polaritas positif Tegangan dc (V)

harus lebih kecil dari Vi agar dioda ON

2 Untuk dioda yang ideal perubahan kondisi ideal terjadi pada Vd = 0 V dan

id = 0A (ingat karakteristik dioda ideal) Dengan menerapkan kondisi nilai

Vi yang mengakibatkan transisi kondisi dioda

Gambar 17 Menetapkan Kondisi Transisi dari Rangkaian

11

Aplikasi Dioda

Vi ndashV ndash Vd = 0

Vi ndash V ndash 0 ndash idR = 0

Vi ndash V ndash 0 ndash (0)R = 0

Vi = V helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(6)

Artinya dioda berubah dari OFF rarr ON atau ON rarr OFF pada saat Vi = V

3 Pada saat dioda dalam kondisi ON Vo dapat dihitung dengan KVL

Gambar 18 Menentukan Vo

Vi ndashV ndash Vo = 0

Vo = Vi ndashVhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(7)

4 Hitung dan gambarkan Vo dengan mengambil nilai sesaat dari Vi

Gambar 19 Sinyal Vi dan Vo

2 Clipper Paralel

Berikut rangkaian dasar clipper parallel variasi inputoutput dan variasi

konfigurasi yang lain

12

Aplikasi Dioda

Gambar 20 Rangkaian Clipper Parallel dan Variasi InputOutputnya

I CLAMPER

Rangkaian clamper adalah rangkaian yang akan melempar (clamp)

sinyal ke level dc yang berbeda Clamper tersusun atas capasitor dioda dan

komponen resistif

Sumber dc juga dapat ditambahkan untuk memperoleh pergeseran

tegangan tambahan Nilai R dan C harus dipilih sedemikian rupa agar

konstanta waktu τ = RC cukup besar Hal ini berguna agar kapasitor tidak

membuang tegangan (discharge) pada saat dioda mengalami perioda non

konduksi (OFF)

Dalam analisis kapasitor kita anggap mengisi dan membuang semua

dalam 5 kali konstanta waktu Rangkaian clamper sederhana dapat dilihat

pada gambar berikut

Gambar 22 Rangkaian Clamper

13

Aplikasi Dioda

Selama interval 0 ndash T2 rangkaian dapat digambarkan seperti berikut

Gambar 23 Dioda ON dan Kapasitor Mengisi Sampai V Volt

Pada interval ini kapasitor akan mengisi dengan cepat sampai V =

tegangan input sedang Vo = 0 V Ketika polaritas input berbalik rangkaian

dapat digambarkan sebagai berikut

Gambar 224 Menetapkan Output Pada Saat Dioda OFF

Jika digambarkan secara keseluruhan input dan output dari rangkaian

adalah sebagai berikut

Gambar 25 InputOutput dari Contoh Rangkaian Clamper

14

Aplikasi Dioda

BAB IIIKESIMPULAN DAN SARAN

A KESIMPULAN

1 Dioda adalah piranti elektronika yang terbuat dari sambungan

semikonduktor tipe p dan tipe n dioda mempunyai dua kutub yaitu kutub

positif (anoda) dan kutub negative (katoda) Lambing dioda adalah anak

panah dengan balok melintang dan dinyatakan dengan huruf D

2 Dioda mempunyai dua elektroda aktif dimana isyarat listrik dapat

mengalir dan kebanyakan dioda digunakan karena karakteristik satu arah

yang dimilikinya Dioda varikap (VARIable CAPacitorkondensator

ariable) digunakan sebagai kondensator terkendali tegangan

3 Setiap perangkat elektronik membutuhkan catuan berupa tegangan DC

4 Dibutuhkan pengubahan dari besaran AC ke besaran DC dengan

menggunakan rangkaian penyearah

B SARAN

Penulis mengharapka kritik dan saran yang membangun untuk makalah ini

kedepannya

8

Aplikasi Dioda

Untuk perioda input t = T2 1048774 T D2 dan D3 OFF sementara D1 dan D4

ON Berikut gambar polaritas input arah arus serta rangkaian ekivalen

rangkaian dioda

Gambar 11 Aliran Arus Pada Fase Negative dari Vi

Secara keseluruhan input dan output rangkaian ini adalah

Gambar 212 Sinyal Input dan Output Rangkaian Dioda Bridge

Nilai rata-rata dc dapat diperoleh dengan persamaan berikut

Vdc = 0636Vm helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(5)

G Center Tapped Transformer

Bentuk kedua yang popular dari penyearah gelombang penuh adalah

dengan menggunakan 2 buah dioda dan center tapped (CT) transformer

konfigurasinya dapat dilihat pada gambar berikut

Gambar 13 Gelombang Penuh Dengan Trafo CT

9

Aplikasi Dioda

Selama perioda t = 0 1048774 T2 D1 akan menjadi ON sedang D2 OFF seperti

gambar berikut

Gambar 14 Kondisi Rangkaian Pada Perioda Input 0 ndash T2

Sebaliknya selama perioda input T2 ndash T kondisi rangkaian adalah seperti

gambar berikut

Gambar 15 Kondisi Rangkaian Untuk Perioda Input T2 ndash T

H CLIPPER

Clipper merupakan rangkaian dioda yang memiliki kemampuan memotong

sebagian sinyal input tanpa menimbulkan efek pada bagian lain dari sinyal

Terdapat dua kategori clipper

1 Clipper seri 1048774 Dioda seri dengan beban

2 Clipper parallel 1048774 dioda parallel dengan beban

1 Clipper Seri

Rangkaian dasar dari clipper seri adalah mirip dengan rangkaian

penyearah frac12 gelombang Namun demikian rangkaian clipper seri dapat dibuat

dalam berbagai variasi Salah satu contohnya dapat dilihat pada gambar

berikut

10

Aplikasi Dioda

Gambar 16 Clipper Seri dan InputOutput (a) Rangkaian Dasar Clipper

(b) Variasi Input dan Output (C) Variasi Clipper Seri

Berikut adalah prosedur dalam menganalisa rangkaian clipper

1 Tentukan apakah dioda ONOFF dengan melihat rangkaian

2 Tentukan nilai tegangan yang mengakibatkan kondisi dioda berubah OFF

rarr ON atau sebaliknya

3 Perhatikan polaritas Vi dan Vo tentukan persamaan Vo

4 Hitung dan gambarkan nilai Vo berdasar nilai sesaat dari Vi

Sebagai contoh perhatikan gambar 16 (c) dan ikuti prosedur di atas

1 Dioda ON pada saat Vi berada pada polaritas positif Tegangan dc (V)

harus lebih kecil dari Vi agar dioda ON

2 Untuk dioda yang ideal perubahan kondisi ideal terjadi pada Vd = 0 V dan

id = 0A (ingat karakteristik dioda ideal) Dengan menerapkan kondisi nilai

Vi yang mengakibatkan transisi kondisi dioda

Gambar 17 Menetapkan Kondisi Transisi dari Rangkaian

11

Aplikasi Dioda

Vi ndashV ndash Vd = 0

Vi ndash V ndash 0 ndash idR = 0

Vi ndash V ndash 0 ndash (0)R = 0

Vi = V helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(6)

Artinya dioda berubah dari OFF rarr ON atau ON rarr OFF pada saat Vi = V

3 Pada saat dioda dalam kondisi ON Vo dapat dihitung dengan KVL

Gambar 18 Menentukan Vo

Vi ndashV ndash Vo = 0

Vo = Vi ndashVhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(7)

4 Hitung dan gambarkan Vo dengan mengambil nilai sesaat dari Vi

Gambar 19 Sinyal Vi dan Vo

2 Clipper Paralel

Berikut rangkaian dasar clipper parallel variasi inputoutput dan variasi

konfigurasi yang lain

12

Aplikasi Dioda

Gambar 20 Rangkaian Clipper Parallel dan Variasi InputOutputnya

I CLAMPER

Rangkaian clamper adalah rangkaian yang akan melempar (clamp)

sinyal ke level dc yang berbeda Clamper tersusun atas capasitor dioda dan

komponen resistif

Sumber dc juga dapat ditambahkan untuk memperoleh pergeseran

tegangan tambahan Nilai R dan C harus dipilih sedemikian rupa agar

konstanta waktu τ = RC cukup besar Hal ini berguna agar kapasitor tidak

membuang tegangan (discharge) pada saat dioda mengalami perioda non

konduksi (OFF)

Dalam analisis kapasitor kita anggap mengisi dan membuang semua

dalam 5 kali konstanta waktu Rangkaian clamper sederhana dapat dilihat

pada gambar berikut

Gambar 22 Rangkaian Clamper

13

Aplikasi Dioda

Selama interval 0 ndash T2 rangkaian dapat digambarkan seperti berikut

Gambar 23 Dioda ON dan Kapasitor Mengisi Sampai V Volt

Pada interval ini kapasitor akan mengisi dengan cepat sampai V =

tegangan input sedang Vo = 0 V Ketika polaritas input berbalik rangkaian

dapat digambarkan sebagai berikut

Gambar 224 Menetapkan Output Pada Saat Dioda OFF

Jika digambarkan secara keseluruhan input dan output dari rangkaian

adalah sebagai berikut

Gambar 25 InputOutput dari Contoh Rangkaian Clamper

14

Aplikasi Dioda

BAB IIIKESIMPULAN DAN SARAN

A KESIMPULAN

1 Dioda adalah piranti elektronika yang terbuat dari sambungan

semikonduktor tipe p dan tipe n dioda mempunyai dua kutub yaitu kutub

positif (anoda) dan kutub negative (katoda) Lambing dioda adalah anak

panah dengan balok melintang dan dinyatakan dengan huruf D

2 Dioda mempunyai dua elektroda aktif dimana isyarat listrik dapat

mengalir dan kebanyakan dioda digunakan karena karakteristik satu arah

yang dimilikinya Dioda varikap (VARIable CAPacitorkondensator

ariable) digunakan sebagai kondensator terkendali tegangan

3 Setiap perangkat elektronik membutuhkan catuan berupa tegangan DC

4 Dibutuhkan pengubahan dari besaran AC ke besaran DC dengan

menggunakan rangkaian penyearah

B SARAN

Penulis mengharapka kritik dan saran yang membangun untuk makalah ini

kedepannya

9

Aplikasi Dioda

Selama perioda t = 0 1048774 T2 D1 akan menjadi ON sedang D2 OFF seperti

gambar berikut

Gambar 14 Kondisi Rangkaian Pada Perioda Input 0 ndash T2

Sebaliknya selama perioda input T2 ndash T kondisi rangkaian adalah seperti

gambar berikut

Gambar 15 Kondisi Rangkaian Untuk Perioda Input T2 ndash T

H CLIPPER

Clipper merupakan rangkaian dioda yang memiliki kemampuan memotong

sebagian sinyal input tanpa menimbulkan efek pada bagian lain dari sinyal

Terdapat dua kategori clipper

1 Clipper seri 1048774 Dioda seri dengan beban

2 Clipper parallel 1048774 dioda parallel dengan beban

1 Clipper Seri

Rangkaian dasar dari clipper seri adalah mirip dengan rangkaian

penyearah frac12 gelombang Namun demikian rangkaian clipper seri dapat dibuat

dalam berbagai variasi Salah satu contohnya dapat dilihat pada gambar

berikut

10

Aplikasi Dioda

Gambar 16 Clipper Seri dan InputOutput (a) Rangkaian Dasar Clipper

(b) Variasi Input dan Output (C) Variasi Clipper Seri

Berikut adalah prosedur dalam menganalisa rangkaian clipper

1 Tentukan apakah dioda ONOFF dengan melihat rangkaian

2 Tentukan nilai tegangan yang mengakibatkan kondisi dioda berubah OFF

rarr ON atau sebaliknya

3 Perhatikan polaritas Vi dan Vo tentukan persamaan Vo

4 Hitung dan gambarkan nilai Vo berdasar nilai sesaat dari Vi

Sebagai contoh perhatikan gambar 16 (c) dan ikuti prosedur di atas

1 Dioda ON pada saat Vi berada pada polaritas positif Tegangan dc (V)

harus lebih kecil dari Vi agar dioda ON

2 Untuk dioda yang ideal perubahan kondisi ideal terjadi pada Vd = 0 V dan

id = 0A (ingat karakteristik dioda ideal) Dengan menerapkan kondisi nilai

Vi yang mengakibatkan transisi kondisi dioda

Gambar 17 Menetapkan Kondisi Transisi dari Rangkaian

11

Aplikasi Dioda

Vi ndashV ndash Vd = 0

Vi ndash V ndash 0 ndash idR = 0

Vi ndash V ndash 0 ndash (0)R = 0

Vi = V helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(6)

Artinya dioda berubah dari OFF rarr ON atau ON rarr OFF pada saat Vi = V

3 Pada saat dioda dalam kondisi ON Vo dapat dihitung dengan KVL

Gambar 18 Menentukan Vo

Vi ndashV ndash Vo = 0

Vo = Vi ndashVhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(7)

4 Hitung dan gambarkan Vo dengan mengambil nilai sesaat dari Vi

Gambar 19 Sinyal Vi dan Vo

2 Clipper Paralel

Berikut rangkaian dasar clipper parallel variasi inputoutput dan variasi

konfigurasi yang lain

12

Aplikasi Dioda

Gambar 20 Rangkaian Clipper Parallel dan Variasi InputOutputnya

I CLAMPER

Rangkaian clamper adalah rangkaian yang akan melempar (clamp)

sinyal ke level dc yang berbeda Clamper tersusun atas capasitor dioda dan

komponen resistif

Sumber dc juga dapat ditambahkan untuk memperoleh pergeseran

tegangan tambahan Nilai R dan C harus dipilih sedemikian rupa agar

konstanta waktu τ = RC cukup besar Hal ini berguna agar kapasitor tidak

membuang tegangan (discharge) pada saat dioda mengalami perioda non

konduksi (OFF)

Dalam analisis kapasitor kita anggap mengisi dan membuang semua

dalam 5 kali konstanta waktu Rangkaian clamper sederhana dapat dilihat

pada gambar berikut

Gambar 22 Rangkaian Clamper

13

Aplikasi Dioda

Selama interval 0 ndash T2 rangkaian dapat digambarkan seperti berikut

Gambar 23 Dioda ON dan Kapasitor Mengisi Sampai V Volt

Pada interval ini kapasitor akan mengisi dengan cepat sampai V =

tegangan input sedang Vo = 0 V Ketika polaritas input berbalik rangkaian

dapat digambarkan sebagai berikut

Gambar 224 Menetapkan Output Pada Saat Dioda OFF

Jika digambarkan secara keseluruhan input dan output dari rangkaian

adalah sebagai berikut

Gambar 25 InputOutput dari Contoh Rangkaian Clamper

14

Aplikasi Dioda

BAB IIIKESIMPULAN DAN SARAN

A KESIMPULAN

1 Dioda adalah piranti elektronika yang terbuat dari sambungan

semikonduktor tipe p dan tipe n dioda mempunyai dua kutub yaitu kutub

positif (anoda) dan kutub negative (katoda) Lambing dioda adalah anak

panah dengan balok melintang dan dinyatakan dengan huruf D

2 Dioda mempunyai dua elektroda aktif dimana isyarat listrik dapat

mengalir dan kebanyakan dioda digunakan karena karakteristik satu arah

yang dimilikinya Dioda varikap (VARIable CAPacitorkondensator

ariable) digunakan sebagai kondensator terkendali tegangan

3 Setiap perangkat elektronik membutuhkan catuan berupa tegangan DC

4 Dibutuhkan pengubahan dari besaran AC ke besaran DC dengan

menggunakan rangkaian penyearah

B SARAN

Penulis mengharapka kritik dan saran yang membangun untuk makalah ini

kedepannya

10

Aplikasi Dioda

Gambar 16 Clipper Seri dan InputOutput (a) Rangkaian Dasar Clipper

(b) Variasi Input dan Output (C) Variasi Clipper Seri

Berikut adalah prosedur dalam menganalisa rangkaian clipper

1 Tentukan apakah dioda ONOFF dengan melihat rangkaian

2 Tentukan nilai tegangan yang mengakibatkan kondisi dioda berubah OFF

rarr ON atau sebaliknya

3 Perhatikan polaritas Vi dan Vo tentukan persamaan Vo

4 Hitung dan gambarkan nilai Vo berdasar nilai sesaat dari Vi

Sebagai contoh perhatikan gambar 16 (c) dan ikuti prosedur di atas

1 Dioda ON pada saat Vi berada pada polaritas positif Tegangan dc (V)

harus lebih kecil dari Vi agar dioda ON

2 Untuk dioda yang ideal perubahan kondisi ideal terjadi pada Vd = 0 V dan

id = 0A (ingat karakteristik dioda ideal) Dengan menerapkan kondisi nilai

Vi yang mengakibatkan transisi kondisi dioda

Gambar 17 Menetapkan Kondisi Transisi dari Rangkaian

11

Aplikasi Dioda

Vi ndashV ndash Vd = 0

Vi ndash V ndash 0 ndash idR = 0

Vi ndash V ndash 0 ndash (0)R = 0

Vi = V helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(6)

Artinya dioda berubah dari OFF rarr ON atau ON rarr OFF pada saat Vi = V

3 Pada saat dioda dalam kondisi ON Vo dapat dihitung dengan KVL

Gambar 18 Menentukan Vo

Vi ndashV ndash Vo = 0

Vo = Vi ndashVhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(7)

4 Hitung dan gambarkan Vo dengan mengambil nilai sesaat dari Vi

Gambar 19 Sinyal Vi dan Vo

2 Clipper Paralel

Berikut rangkaian dasar clipper parallel variasi inputoutput dan variasi

konfigurasi yang lain

12

Aplikasi Dioda

Gambar 20 Rangkaian Clipper Parallel dan Variasi InputOutputnya

I CLAMPER

Rangkaian clamper adalah rangkaian yang akan melempar (clamp)

sinyal ke level dc yang berbeda Clamper tersusun atas capasitor dioda dan

komponen resistif

Sumber dc juga dapat ditambahkan untuk memperoleh pergeseran

tegangan tambahan Nilai R dan C harus dipilih sedemikian rupa agar

konstanta waktu τ = RC cukup besar Hal ini berguna agar kapasitor tidak

membuang tegangan (discharge) pada saat dioda mengalami perioda non

konduksi (OFF)

Dalam analisis kapasitor kita anggap mengisi dan membuang semua

dalam 5 kali konstanta waktu Rangkaian clamper sederhana dapat dilihat

pada gambar berikut

Gambar 22 Rangkaian Clamper

13

Aplikasi Dioda

Selama interval 0 ndash T2 rangkaian dapat digambarkan seperti berikut

Gambar 23 Dioda ON dan Kapasitor Mengisi Sampai V Volt

Pada interval ini kapasitor akan mengisi dengan cepat sampai V =

tegangan input sedang Vo = 0 V Ketika polaritas input berbalik rangkaian

dapat digambarkan sebagai berikut

Gambar 224 Menetapkan Output Pada Saat Dioda OFF

Jika digambarkan secara keseluruhan input dan output dari rangkaian

adalah sebagai berikut

Gambar 25 InputOutput dari Contoh Rangkaian Clamper

14

Aplikasi Dioda

BAB IIIKESIMPULAN DAN SARAN

A KESIMPULAN

1 Dioda adalah piranti elektronika yang terbuat dari sambungan

semikonduktor tipe p dan tipe n dioda mempunyai dua kutub yaitu kutub

positif (anoda) dan kutub negative (katoda) Lambing dioda adalah anak

panah dengan balok melintang dan dinyatakan dengan huruf D

2 Dioda mempunyai dua elektroda aktif dimana isyarat listrik dapat

mengalir dan kebanyakan dioda digunakan karena karakteristik satu arah

yang dimilikinya Dioda varikap (VARIable CAPacitorkondensator

ariable) digunakan sebagai kondensator terkendali tegangan

3 Setiap perangkat elektronik membutuhkan catuan berupa tegangan DC

4 Dibutuhkan pengubahan dari besaran AC ke besaran DC dengan

menggunakan rangkaian penyearah

B SARAN

Penulis mengharapka kritik dan saran yang membangun untuk makalah ini

kedepannya

11

Aplikasi Dioda

Vi ndashV ndash Vd = 0

Vi ndash V ndash 0 ndash idR = 0

Vi ndash V ndash 0 ndash (0)R = 0

Vi = V helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(6)

Artinya dioda berubah dari OFF rarr ON atau ON rarr OFF pada saat Vi = V

3 Pada saat dioda dalam kondisi ON Vo dapat dihitung dengan KVL

Gambar 18 Menentukan Vo

Vi ndashV ndash Vo = 0

Vo = Vi ndashVhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip(7)

4 Hitung dan gambarkan Vo dengan mengambil nilai sesaat dari Vi

Gambar 19 Sinyal Vi dan Vo

2 Clipper Paralel

Berikut rangkaian dasar clipper parallel variasi inputoutput dan variasi

konfigurasi yang lain

12

Aplikasi Dioda

Gambar 20 Rangkaian Clipper Parallel dan Variasi InputOutputnya

I CLAMPER

Rangkaian clamper adalah rangkaian yang akan melempar (clamp)

sinyal ke level dc yang berbeda Clamper tersusun atas capasitor dioda dan

komponen resistif

Sumber dc juga dapat ditambahkan untuk memperoleh pergeseran

tegangan tambahan Nilai R dan C harus dipilih sedemikian rupa agar

konstanta waktu τ = RC cukup besar Hal ini berguna agar kapasitor tidak

membuang tegangan (discharge) pada saat dioda mengalami perioda non

konduksi (OFF)

Dalam analisis kapasitor kita anggap mengisi dan membuang semua

dalam 5 kali konstanta waktu Rangkaian clamper sederhana dapat dilihat

pada gambar berikut

Gambar 22 Rangkaian Clamper

13

Aplikasi Dioda

Selama interval 0 ndash T2 rangkaian dapat digambarkan seperti berikut

Gambar 23 Dioda ON dan Kapasitor Mengisi Sampai V Volt

Pada interval ini kapasitor akan mengisi dengan cepat sampai V =

tegangan input sedang Vo = 0 V Ketika polaritas input berbalik rangkaian

dapat digambarkan sebagai berikut

Gambar 224 Menetapkan Output Pada Saat Dioda OFF

Jika digambarkan secara keseluruhan input dan output dari rangkaian

adalah sebagai berikut

Gambar 25 InputOutput dari Contoh Rangkaian Clamper

14

Aplikasi Dioda

BAB IIIKESIMPULAN DAN SARAN

A KESIMPULAN

1 Dioda adalah piranti elektronika yang terbuat dari sambungan

semikonduktor tipe p dan tipe n dioda mempunyai dua kutub yaitu kutub

positif (anoda) dan kutub negative (katoda) Lambing dioda adalah anak

panah dengan balok melintang dan dinyatakan dengan huruf D

2 Dioda mempunyai dua elektroda aktif dimana isyarat listrik dapat

mengalir dan kebanyakan dioda digunakan karena karakteristik satu arah

yang dimilikinya Dioda varikap (VARIable CAPacitorkondensator

ariable) digunakan sebagai kondensator terkendali tegangan

3 Setiap perangkat elektronik membutuhkan catuan berupa tegangan DC

4 Dibutuhkan pengubahan dari besaran AC ke besaran DC dengan

menggunakan rangkaian penyearah

B SARAN

Penulis mengharapka kritik dan saran yang membangun untuk makalah ini

kedepannya

12

Aplikasi Dioda

Gambar 20 Rangkaian Clipper Parallel dan Variasi InputOutputnya

I CLAMPER

Rangkaian clamper adalah rangkaian yang akan melempar (clamp)

sinyal ke level dc yang berbeda Clamper tersusun atas capasitor dioda dan

komponen resistif

Sumber dc juga dapat ditambahkan untuk memperoleh pergeseran

tegangan tambahan Nilai R dan C harus dipilih sedemikian rupa agar

konstanta waktu τ = RC cukup besar Hal ini berguna agar kapasitor tidak

membuang tegangan (discharge) pada saat dioda mengalami perioda non

konduksi (OFF)

Dalam analisis kapasitor kita anggap mengisi dan membuang semua

dalam 5 kali konstanta waktu Rangkaian clamper sederhana dapat dilihat

pada gambar berikut

Gambar 22 Rangkaian Clamper

13

Aplikasi Dioda

Selama interval 0 ndash T2 rangkaian dapat digambarkan seperti berikut

Gambar 23 Dioda ON dan Kapasitor Mengisi Sampai V Volt

Pada interval ini kapasitor akan mengisi dengan cepat sampai V =

tegangan input sedang Vo = 0 V Ketika polaritas input berbalik rangkaian

dapat digambarkan sebagai berikut

Gambar 224 Menetapkan Output Pada Saat Dioda OFF

Jika digambarkan secara keseluruhan input dan output dari rangkaian

adalah sebagai berikut

Gambar 25 InputOutput dari Contoh Rangkaian Clamper

14

Aplikasi Dioda

BAB IIIKESIMPULAN DAN SARAN

A KESIMPULAN

1 Dioda adalah piranti elektronika yang terbuat dari sambungan

semikonduktor tipe p dan tipe n dioda mempunyai dua kutub yaitu kutub

positif (anoda) dan kutub negative (katoda) Lambing dioda adalah anak

panah dengan balok melintang dan dinyatakan dengan huruf D

2 Dioda mempunyai dua elektroda aktif dimana isyarat listrik dapat

mengalir dan kebanyakan dioda digunakan karena karakteristik satu arah

yang dimilikinya Dioda varikap (VARIable CAPacitorkondensator

ariable) digunakan sebagai kondensator terkendali tegangan

3 Setiap perangkat elektronik membutuhkan catuan berupa tegangan DC

4 Dibutuhkan pengubahan dari besaran AC ke besaran DC dengan

menggunakan rangkaian penyearah

B SARAN

Penulis mengharapka kritik dan saran yang membangun untuk makalah ini

kedepannya

13

Aplikasi Dioda

Selama interval 0 ndash T2 rangkaian dapat digambarkan seperti berikut

Gambar 23 Dioda ON dan Kapasitor Mengisi Sampai V Volt

Pada interval ini kapasitor akan mengisi dengan cepat sampai V =

tegangan input sedang Vo = 0 V Ketika polaritas input berbalik rangkaian

dapat digambarkan sebagai berikut

Gambar 224 Menetapkan Output Pada Saat Dioda OFF

Jika digambarkan secara keseluruhan input dan output dari rangkaian

adalah sebagai berikut

Gambar 25 InputOutput dari Contoh Rangkaian Clamper

14

Aplikasi Dioda

BAB IIIKESIMPULAN DAN SARAN

A KESIMPULAN

1 Dioda adalah piranti elektronika yang terbuat dari sambungan

semikonduktor tipe p dan tipe n dioda mempunyai dua kutub yaitu kutub

positif (anoda) dan kutub negative (katoda) Lambing dioda adalah anak

panah dengan balok melintang dan dinyatakan dengan huruf D

2 Dioda mempunyai dua elektroda aktif dimana isyarat listrik dapat

mengalir dan kebanyakan dioda digunakan karena karakteristik satu arah

yang dimilikinya Dioda varikap (VARIable CAPacitorkondensator

ariable) digunakan sebagai kondensator terkendali tegangan

3 Setiap perangkat elektronik membutuhkan catuan berupa tegangan DC

4 Dibutuhkan pengubahan dari besaran AC ke besaran DC dengan

menggunakan rangkaian penyearah

B SARAN

Penulis mengharapka kritik dan saran yang membangun untuk makalah ini

kedepannya

14

Aplikasi Dioda

BAB IIIKESIMPULAN DAN SARAN

A KESIMPULAN

1 Dioda adalah piranti elektronika yang terbuat dari sambungan

semikonduktor tipe p dan tipe n dioda mempunyai dua kutub yaitu kutub

positif (anoda) dan kutub negative (katoda) Lambing dioda adalah anak

panah dengan balok melintang dan dinyatakan dengan huruf D

2 Dioda mempunyai dua elektroda aktif dimana isyarat listrik dapat

mengalir dan kebanyakan dioda digunakan karena karakteristik satu arah

yang dimilikinya Dioda varikap (VARIable CAPacitorkondensator

ariable) digunakan sebagai kondensator terkendali tegangan

3 Setiap perangkat elektronik membutuhkan catuan berupa tegangan DC

4 Dibutuhkan pengubahan dari besaran AC ke besaran DC dengan

menggunakan rangkaian penyearah

B SARAN

Penulis mengharapka kritik dan saran yang membangun untuk makalah ini

kedepannya

15

Aplikasi Dioda

DAFTAR PUSTAKA

httpidshvoongcomexact-sciencesphysics2109883-pengertian-dioda ixzz1L91Hncjw

httpwwwwikipediacompengertian-dioda