RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN · Web viewOperasi semua komponen elektronika yang terbuat dari...

PEMERINTAH KOTA PROBOLINGGODINAS PENDIDIKAN

SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN NEGERI 2SEKOLAH BERSTANDAR INTERNASIONAL

JL. Mastrip 153 Telp. (0335) 421324 Probolinggo 67213website : http://www.smkn2probolinggo.net e-mail: [email protected]

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

Mata Pelajaran : Memahami Dasar ElektronikaSatuan Pendidikan : SMKKelas/ Semester : X / GenapPertemuan ke : I ( pertama )Alokasi Waktu : 2 Jam pelajaran

Standar Kompetensi

Siswa mampu memahami dasar-dasar elektronika

Kompetensi Dasar

Memiliki pengetahuan , ketrampilan dan sikap dalam bagaimana cara memelihara memahami konsep dasar-dasar elektronika

Indikator

Siswa dapat menjelaskan teori emisi elektrondengan benar dan sesuai dengan konsep

I. Tujuan Pembelajaran , peserta diklat diharapkan :

1. Mampu memahami arti dari listrik.2. Mampu menjelaskan arti dari arus listrik3. Mampu menjelaskan arti dari arus listrik bolak balik ( AC )4. Mampu menjelaskan arti dari arus listrik searah ( DC )5. Mampu menjelaskan arah arus

II. Materi Pembelajaran

1. Energi listrik 2. Emisi elektron / teori atom

III. Metode

Ceramah Demontrasi Diskusi Penugasan / praktik

IV. Langkah Pelajaran

\Kegiatan Awal Alokasi waktu : 2 x 45 menit

QEC25869

Pendahuluan dan penjelasan awal serta penyampaian materi

Kegiatan Inti

Guru menjelaskan materi awal tentang definisi dan terjadinya listrik , siswa mencatat yang perlu dicatat sebagai perbendaharaan pengetahuan yang di perlukan. ............................................................................... : 10 menit

Guru menjelaskan materi tentang bagaimana arus listrik itu terjadi dan siswa mencatat yang perlu dicatat sebagai perbendaharaan pengetahuan yang di perlukan. ................................................................................ : 30 menit

Guru menjelaskan materi tentang perbedaan antara aruslistrik AC dan DC dan siswa mencatat yang perlu dicatat sebagai perbendaharaan pengetahuan yang di perlukan................................................................... : 30 menit

Guru menggambar dan menerangkan rangkaian tertutup dan terbuka untuk menjelaskan arah arus listrik sesuai dengan teori perjanjian dan teori emisi elektron ................................................................................. : 20 menit

Kegiatan Akhir

Penulisan laporan hasil rangkuman materi pelajaran

V. Sumber Belajar

Modul PTL.7A.010 PKDLE Dasar Semikonduktor

VI. Penilaian

Tes tertulis / Tes Formatif Tes praktek / Tes pengamatan melalui penerapan job sheet

Mengetahui Probolinggo, 13 Juli 2009Kepala Sekolah Guru Mata Pelajaran

Drs. H. Suryono Drs. Sugeng Budi HartoyoNIP. 19601012 198703 1016 NIP. 19610628 199703 1001

Lembar informasi

Struktur Atom dalam bahan semikonduktor

Operasi semua komponen elektronika yang terbuat dari bahan padat seperti dioda ,

LED,transistor bipolar dan FET serta Op-Amp atau rangkaian terpadu lainnya ( solid state )

didasarkan atas sifat-sifat bahan semikonduktor.

Semikonduktor adalah bahan yang sifat kelistrikannya terletak diantara sifat konduktor dan

sifat isolator

Sifat kelistrikan konduktor maupun isolator tidak mudah berubah oleh pengaruh temperatur ,

cahaya atau medan magnit

T e t a p i

Sifat dari bahan semikonduktor adalah sangat sensitif terhadap pengaruh temperatur , cahaya atau

medan magnit

Elemen terkecil dari suatu bahan yang masih memiliki sifat-sifat kimia dan fisika yang sama

dinamakan ATOM

1. Padat

2. Cair

3. Gas

BENDA

MOL MOL

Atom

Atom Atom

Atom

Gambar :Struktur Atom

Suatu atom terdiri atas tiga partikel dasar yaitu : Proton , Neutron dan Elektron

Dalam struktur atom , Proton dan Neutron membentuk inti atom yang

bermuatan positif , sedangkan elektron-elektron yang bermuatan negatif

mengelilingi inti dan elektron-elektron ini terrsusun berlapis-lapis., elektron yang

menempati lapis terluar dinamakan Valensi

Elektron lapis paling luar

Elektron

ProtonElektron

Inti atom Neutron

Proton

Elektron

Elektron

Neutron

Elektron

EVALUASIKompetensi : Memahami dasar-dasar elektronika

A. TES TERTULIS

Jawablah pertanyaan berikut ini dengan singkat dan jelas !

1. Bagaimana cara dioda dibentuk ?

2. Bagaiman arus pada dioda yang diberi bias mundur ?

3. Bagaimana arus pada dioda yang diberi bias maju ?

EVALUASIKompetensi : Memahami dasar-dasar elektronika

B. TES PRAKTIK

1. pengamatan pada dioda

No. Kondisi yang damati

V1 ( volt ) 2 - 0 A1 ( Ampere ) 2 Keterangan ( kondisi lampu )

1 Bias maju

2 Bias mundur


Mata Pelajaran : Memahami Dasar ElektronikaSatuan Pendidikan : SMKKelas/ Semester : X / GasalPertemuan ke : 2 ( kedua )Alokasi Waktu : 2 Jam pelajaran

Standar Kompetensi


Kompetensi Dasar

Memiliki pengetahuan , ketrampilan dan sikap dalam bagaimana cara memelihara memahami konsep dasar-dasar elektronika

Indikator

Peserta didik mampu menjelaskan dan memahami sifat dasar semikonduktor


1. Mampu memahami dan menjelaskan struktur atom semikonduktor.

2. Mampu memahami dan menjelaskan semikonduktor.tipe N dan tipe P

3. Mampu memahami dan menjelaskan kurva karakteristik dioda semikonduktor

III. Materi Pembelajaran

1. Pengertian semikonduktor

III. Metode






SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN NEGERI 2Jl. Mastrip No. 153 Telp. (0335) 421324 Probolinggo 67213

e-mail : [email protected]

Kegiatan Inti

Guru menjelaskan materi awal tentang struktur atom pada bahan semikonduktor. ............................................................................................................... : 15 menit

Guru menjelaskan materi tentang bagaimana struktur atom ................ : 15 menit

Guru menjelaskan materi tentang komponen – komponen bahan semikonduktor tipe N dan tipe P ............................................................................................. : 15 menit

Guru menggambar dan menerangkan rangkaian dioda semikonduktor dengan catu daya DC 12 volt ............... ........................................................................... : 45 menit

Kegiatan Akhir

Penulisan laporan hasil praktik rangkaian dioda semikonduktor

V. Sumber Belajar

Modul 9 PTL.7.010.PKDLE

VI. Penilaian




LEMBAR INFORMASIAtom silikon mempunyai elektron yang mengorbit sebanyak 14 dan atom germanium memiliki 32 elektron

Pada atom yang seimbang ( netral ) jumlah elektron dalam orbit sama dengan jumlah proton dalam inti atom.

Muatan listrik sebuah elektron adalah = - 1,602 ˉ Coulum dan muatan listrik sebuah proton adalah = + 1,602 ˉ Coulum

Atom silikon dan atom germanium masing-masing mempunyai empat elektron valensi , oleh karena itu atom-atom ini disebut juga dengan ATOM TETRA - VALENT ( bervalensi empat )

Setiap elektron valensi akan membentuk ikatan kovalen dengan elektron valensi dari atom – atom yang bersebelahan

Elektron valensi bisa keluar dari ikatan kovalen menuju daerah konduksi apabila diberi energi panas cukup kuat sehingga elektron tsb menjadi bebas yang disebut dengan elektron bebas

Elektron valensi Ikatan kovalen

Gambar struktur kristal silikon dg. Ikatan Kovalen

Si Si Si

Si Si Si

SiSiSi

Atom antimoni elektron valensi ke ( Sb ) lima

Gambar struktur kristal semikonduktor (silikon ) tipe N

Apabila bahan semikonduktor intrinsik (murni) didoping dengan bahan bervalensi lain ,maka diperoleh bahan semikonduktor ekstrinsik

Bahan semikonduktor intrinsik (murni) jumlah elektron bebas dan holenya sama , konduktivitas semikonduktor intrisik sangat rendah , karena terbatasnya jumlah pembawa muatan yaitu hole dan elektron bebas tsb.

Jika semikonduktor intrinsik didoping dengan bahan ketidak murnian (impuritas ) bervalensi lima ( penta-valensi ) maka diperoleh bahan semikonduktor tipe N

Bahan dopan ( doping ) yang bervalensi lima ini misalnya : antimoni , arsenik dan posporAtom yang bervalensi lima disebut dengan atom donor , atom donor yang telah ditinggal kan elektron valensinya menjadi ion bermuatan positif

Pembawa minoritas

ion donor pembawa mayoritas

Si Si Si

Si Sb Si

SiSiSi

+

+

+

+

+

+

+ +

Gambar Bahan semikonduktor tipe N

Atom Boron (B) hole

Gambar struktur kristal semikonduktor (silikon ) tipe P

Apabila bahan semikonduktor intrinsik (murni) didoping dengan bahan bervalensi lain ,maka diperoleh bahan semikonduktor ekstrinsik

Jika semikonduktor intrinsik didoping dengan bahan ketidak murnian ( impuritas ) bervalensi tiga ( tri-valensi ) maka diperoleh bahan semikonduktor tipe P

Bahan dopan ( doping ) yang bervalensi tiga ini misalnya : boron , galium dan indium

Atom yang bervalensi tiga disebut dengan atom akseptor , karena atom ini siap menerima elektron

Pembawa minoritas

ion akseptor pembawa mayoritas

Si Si Si

Si B Si

SiSiSi

-

-

-

-

-

-

- -

Gambar Bahan semikonduktor tipe P


Mata Pelajaran : Memahami Dasar ElektronikaSatuan Pendidikan : SMKKelas/ Semester : X / GasalPertemuan ke : 3 ( ketiga )Alokasi Waktu : 2 Jam pelajaran

Standar Kompetensi


Kompetensi Dasar

Memiliki pengetahuan , ketrampilan dan sikap dalam bagaimana cara memelihara memahami simbol komponen elektronika

Indikator

Peserta didik mampu memahami dan menguasai karakteristik dioda semikonduktor


1. Mampu memahami dan menjelaskan Dioda semikonduktor.

2. Mampu memahami dan menjelaskan dioda semikonduktor.bias maju dan bias mundur

3. Mampu memahami dan menjelaskan kurva karakteristik dioda semikonduktor

IV. Materi Pembelajaran

1. Dioda semikonduktor

III. Metode





SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN NEGERI 2Jl. Mastrip No. 153 Telp. (0335) 421324 Probolinggo 67213

e-mail : [email protected]


Kegiatan Inti

Guru menjelaskan materi awal tentang dioda semikonduktor. ....................................................................................................................... : 15 menit

Guru menjelaskan materi tentang dioda diberi bias maju dan bias mundur.. : 15 menit

Guru menjelaskan materi tentang kurva karakteristik dioda semikonduktor : 15 menit Guru menggambar dan menerangkan rangkaian dioda semikonduktor dengan catu daya

DC 12 volt ............... ..................................................................................... : 45 menit

Kegiatan Akhir


V. Sumber Belajar


VI. Penilaian




LEMBAR INFORMASI

Secara umum dioda disimbolkan dan bentuk fisiknya seperti terlihat pada gambar 1.8.Salah satu aplikasi penggunaan dioda dalam ilmu kelistrikan adalah sebagai penyearaharus (rectifier) dari arus bolak-balik ke arus searah.

DIN 40 700Gambar 1.8. Simbol dan bentuk fisik Dioda

1. Sifat Dioda1.1. Bias MajuJika anoda dihubungkan dengan kutub positip sumber searah dan katodanya dihubungkan dengan kutub negatipnya seperti terlihat pada gambar 1.9., maka rangkaian tersebut dikenal sebagai rangkaian bias maju (Forward -Bias).

Gambar 1.9. Bias maju (Forward-Bias)

Pada kondisi seperti ini arus akan mengalir dari anoda menuju katoda. Tegangan dimana dioda mulai mengalirkan arus disebut sebagai tegangan kerja dioda ( Ud).Untuk dioda silikon Ud 0,7 volt sedangkan untuk dioda germanium Ud 0,3 volt.

1.2. Bias MundurJika kedua elektroda dioda tersebut kita hubungkan secara terbalik (berlawananpolaritas), yaitu anoda dihubungkan dengan sumber negatip sumber searahsedangkan katoda dihubungkan dengan sumber positipnya, maka bias demikiandisebut bias mundur (Reverse-Bias) seperti diperlihatkan pada gambar 1.10.

Gambar 1.10. Bias Mundur (Reverse-Bias)

Pada saat reverse ini dioda akan mempunyai nilai hambatan yang besar, sehinggaarus tidak akan atau sedikit mengalir dalam orde mikroamper.Jika tegangan sumber dinaikkan lebih besar lagi, maka suatu saat tertentu secaratiba-tiba arus akan naik secara linear. Tegangan saat arus mengalir secara linear inidikenal sebagai tegangan patahan (Breakdown Voltage). Tegangan ini jika terus diperbesar akan mengakibatkan kerusakan pada dioda dan untuk itu tegangan ini dibatasi hingga tegangan nominal yang dikenal dengan nama Peak Inverse Voltagedisingkat PIV.

RANGKUMAN - 11. Atom adalah bagian terkecil dari benda yang tidak dapat dibagi lagi, dimana atomterdiri dari Inti, Proton dan Elektron.2. Inti dan proton dianggap bermuatan sama (positip), sedangkan elektron bermuatannegatip dan kedua muatan tersebut dapat saling tarik menarik atau tolak menolakbahkan bisa bermuatan netral, jika muatannya seimbang .3. Jumlah lapisan (orbit) elektron dari suatu unsur dapat dihitung dengan rumuspendekatan e = 2 n24. Setiap elektron yang berdekatan dari atom yang berbeda dapat membuat suatuikatan yang dikenal sebagai ikatan kovalen (Covalent-Bond).5. Elektron yang melepaskan diri dari ikatannya disebut Elektron-bebas, sedangkantempat yang ditinggalkannya membentuk muatan positip yang diberi nama Hole.6. Dalam keadaan murni dan pada temperatur –2730 C (00 K), bahan semikonduktorbersifat sebagai penyekat, sedangkan pada temperatur kamar (270 C) berubahmenjadi penghantar.7. Pencampuran antara bahan semikonduktor bervalensi berbeda misal Silikon yangbervalensi 4 dengan bahan Indium yang bervalensi 3 akan menghasilkan tipe

semikonduktor P (positip), sedangkan pencampuran Silikon dengan Arsenikumyang bervalensi 5 akan menghasilkan tipe N (negatip).8. Sifat dioda PN adalah menghantarkan arus saat bias maju (forward) danmenghambat arus saat bias mundur (reverse).-Elektronika -120

LEMBAR LATIHAN - 11. Apa yang dimaksud dengan Elektron Bebas dan Hole ? Sebutkan jugakejadiannya !2. Unsur Indium (In) yang mempunyai nomor atom 49 dan Phospor (P) yangbernomor atom 15.a. Hitung / gambarkan jumlah lintasan dan jumlah elektron setiaplintasannya !b. Valensi In = …………. ; valensi P = ……………3. Apa yang dimaksud dengan metoda Impurity (DOPING) dan sebutkan apa tujuan /alasannya ?4. Sebutkan ciri-ciri (sifat) dioda untuk bias maju dan mundur !Elektronika -121JAWABAN LATIHAN - 11. Elektron bebas dan hole adalah pembawa muatan negatip dan positip, dimanakejadiannya adalah saat elektron tersebut lepas dari ikatannya akibat adanyapengaruh agitasi thermis ataupun chemis. Sedangkan atom yang ditinggalkanoleh elektron akan kehilangan muatan negatip sehingga atom tersebut akanlebih negatip. Kehilangan elektron tersebut mengakibatkan “lubang” (hole)yang bermuatan positip.2. Usur Indium yang mempunyai nomor atom 49, jika diuraikan jumlah elektrondalam setiap orbitnya adalah sebagai berikut :Orbit 1 = 2 x 12 = 2Orbit 2 = 2 x 22 = 8Orbit 3 = 2 x 32 = 18Orbit 4 = 2 x 42 = 18 *Orbit 5 = 3 elektronSedangkan untuk Phospor yang mempunyai nomor atom 15, jika diuraikanjumlah elektron dalam setiap orbitnya adalah :Orbit 1 = 2 x 12 = 2Orbit 2 = 2 x 22 = 8Orbit 3 = 5 elektronDengan demikian Elektron valensi untuk unsur Indium adalah = 5, sedangkanunsur Phospor = 3.2. Metoda impurity (doping) adalah metoda untuk memperoleh bahan (unsur)yang mempunyai polaritas tertentu (positip atau negatip). Metoda ini disebutmetoda pengotoran (doping), dimana unsur murni dicampur dengan unsur lainsehingga berubah sifat, misalnya unsur silicon murni dicampur dengan indiumakan menghasilkan bahan silicon dengan polaritas positip.3. Jika dioda diberi bias maju, maka dia akan menghantarkan arus listrik.Sedangkan jika dibias mundur, maka dia akan menghambat arus.





Mata Pelajaran : Memahami Dasar ElektronikaSatuan Pendidikan : SMKKelas/ Semester : X / GasalPertemuan ke : 4 ( keempat )Alokasi Waktu : 2 Jam pelajaran

Standar Kompetensi


Kompetensi Dasar


Indikator

Peserta didik mampu memahami dan menguasai penggunaan dioda semikonduktor


1. Mampu memahami dan menjelaskan penyearah setengah gelombang

2. Mampu memahami dan menjelaskan penyearah gelombang penuh

V. Materi Pembelajaran

1. Penggunaan dioda semikonduktor

III. Metode




QEC25869


Kegiatan Inti

Guru menjelaskan materi awal tentang penyearah setengah gelombang dan prinsip kerjanya......................................................................................................... : 15 menit

Guru menjelaskan materi tentang dioda sbg. Penyearah gelombang penuh.... : 15 menit

Guru menjelaskan materi tentang prinsip kerja penyearah gelombang penuh : 15 menit

Guru menggambar dan menerangkan rangkaian dioda semikonduktor dengan catu daya DC 12 volt pada gelombang penuh.................................................................. : 45 menit

Kegiatan Akhir


V. Sumber Belajar


VI. Penilaian




LEMBAR INFORMASI

RANGKAIAN DIODEa. Tujuan kegiatan pembelajaran 1. Dapat menganalisa karakteristik dioda rectifier2. Dapat menganalisa rangkaian dioda clamping3. Dapat mengkonstruksi sirkit dioda rectifier dan dioda zener4. Dapat mengaplikasikan dioda semikonduktor dan dioda zener

Elemen Rangkaian

Ada dua elemen dasar rangkaian yang akan mendominasi sistem kelistrikan kita yaitu rangkaian digital dan rangkaian analog. Saat ini sistem kelistrikan didominasi oleh rangkaian digital atau rangkaian analog atau kombinasi keduanya.

Rangkaian digital mempunyai kelebihan yang signifikan untuk banyak aplikasi. Pengggunaanrangkaian digital jauh lebih banyak dibandingkan penggunaan rangkaian analog.Dilihat dari karakteristik yang dihasilkan maka dibedakan elemen linear danelemen non linear. Yang termasuk elemen linear dalam rangkaian digital adalahsuatu rangkaian digital yang mencakup digital adder atau digital subtraction sertadigital multipliers. Sedang elemen linear dalam rangkaian analog mencakupresistor. Inductor, capasitor, arus dan tegangan.Dalam banyak hal sifat-sifat elemen linear hampir sama komponen digital akantetapi tidak sama persis.Marilah kita tinjau satu model elemen linear yang paling sederhana yaitu resistor.

Gambar 2.1Elemen Resistan dan Karakteristik UIKarakteristik volt-amper (UI) suatu resistor idal dapat dijelaskan melaluihubungan sederhana dari hukum Ohm. Karakteristik linear suatu resistandiperlihatkan dalam gambar 1.1. sedang karakteristik UI dari suatu diodesemikonduktor yang ideal diperlihatkan dalam gambar 1.2.

Gambar 2.2Karakteristik UI Ideal Diode Semikonduktor

Karakteristik non linear dode dijelaskan sebagai berikut. Dari gambar 1.2 dapatkita lihat, bila sumber tegangan U positif maka ID juga postif dan diodenya shortcircuit (Ud = 0). Tetapi bila Ud negatif, ID menjadi nol dan diodenya open circuit(UD = U). dalam hal ini diode dapat dianggap sebagai sakelar yang dikontrol olehpolaritas sumber tegangannya. Sakelar akan tertutup pada sumber tegangan positifdan akan terbuka pada sumber tegangan negatif. Atau dengan kata lain diodehanya akan menghantar arus dari terminal positif (anoda) ke terminal negatif(anoda) dan penghantaran akan terjadi bila sumber tegangannya positif. Diodeakan menghantar bila sumber tegangannya negatif. Dalam kenyataannyakarakteristik diode tiak akan se-ideal seperti gambar 2.2 untuk lebih jelasnyapelajari lagi modul Piranti Elektronik.Diode adalah suatu elemen dasar dari piranti non linear yang akan kita pelajaridalam modul ini. Diode telah didesain dengan banyak jenis dan digunakan secaraluas dalam bentuk satu atau lainnya di hampir setiap cabang teknologi kelistrikan.Antara lain : metalic diode rectifier, semikonduktor diode, zener diode, tuneldiode dll. Dalam bab ini perhatian akan difokuskan pada semikonduktor diodedan karena diode ini mempunyai aplikasi yang paling luas dan juga prinsiprangkaian yang akan dikembangkan untuk diode jenis ini hampir dapat langsungdigunakan untuk diode jenis lainnya. Untuk keperluan praktis biasanya tahanadiode RD dapat diabaikan

Rangkaian Clipping (Diode – Clipper)

Salah satu aplikasi prinsipal dari diode adalah menghasilkan tegangan searah darisumber tegangan bolak-balik. Proses ini disebut sebagai penyearah (rektifikasi).Tipikal rangkaian penyearah setengah gelombang (half wave rectifier)diperlihatkan dalam gambar 1.4 Rangkaian ini sering disebut juga sebagairangkaian Clipping atau rangkaian Diode Clipper.

Gambar 2.4Rangkaian Clipper Dioda

Rangkaian Diode-Clamping atau Despiking

Rangkaian diode clamping atau despiking circuit adalah rangkaian yang akanmenjaga tegangan atau arus pada level tertentu. Dalam suatu rangkaian induktif,kadang diperlukan untuk membatasi besarnya tegangan yang muncul pada suaturangkaian. Sebagai contoh, bila tegangan searah (DC) yang terpasang padsa suatucoil diputuskan (switch off) maka akan bangkit loncatan bunga api pada kontakswtichnya sebagai akibat bangkitnya tegangan induksi pada coil. Bunga api yagtimbul pada kota switch sebagai hasil dari usaha tegangan induksi untukmembuang muatannya di dalam rangkaian. Gambar 2.5a memperlihatkan suaturangkaian power switching dengan switch di mana rangkaiannya tidak dilengkapidengan rangkaian clamping diode sehingga pada saat terjadi switching akantimbul bunga api yang cukup besar yang dapat merusak kontak switchnya.

Gambar 2.5b memperlihatkan suatu rangkaian switching dengan transistor dimana rangkaiannya telah dilengkapi dengan rangkaian Clamping diode. Denganterpasangnya diode clamping pada rangkaian tersebut maka diode akanmelindungi rangkaian dari lonjakan arus atau tegangan pada saat terjadipemutusan arus melalui coil. Diode Clamping dihubungkan secara reverse bias.Bila terjadi pemutusan arus pada coil maka tegangan induksi yang bangkit padacoil akan menjadi nol akibat muatannya langsung disalurkan ke coil oleh diodeclamping-nya sehingga arus induksinya tidak sampai ke transistor. Apabila tanpadiode clamping maka arus induksi yang mengalir ke transistor akan dapatmerusak transistornya.

Gambar 2.5Rangkaian Clamping DiodeZener Diode

Zener diode sama seperti diode penyearah yang memungkinkan ars mengalir padazener diode-nya memperoleh tegangan positif (forward bias) perbedaannya adalahtegangan break down zener pada reverse bias jauh lebih rendah dibandingkandengan diode penyearah biasa. Pada diode biasa maka arus reverse bias akandapat merusak diode tetapi zener diode didesain untuk kuat memikul arus reversebias ini. Rating tegangan zener diode menunjukan besarnya tegangan dimana zener dioda mulai konduk pada saat reverse bias.

Gambar 2.6Rangkaian Regulator Tegangan

Zener diode sering digunakan sebagai bagian dari suatu rangkaian regulatortegangan. Rangkaian regulator tegangan yang sederhana yang menggunakanzener diode diperlihatkan dalam gambar 2.6. sebuah zener diode dengan ratingtegangan 5 volt dihubungkan ke suatu sumber tegangan variabel melalui sebuahresistor R1 pada arah reverse bias. Resistor seri R1 digunakan untuk menurunkantegangan sumber sehingga diodenya tidak memikul seluruh tegangan sumber.





Mata Pelajaran : Memahami Dasar ElektronikaSatuan Pendidikan : SMKKelas/ Semester : X / GasalPertemuan ke : 5 ( kelima )Alokasi Waktu : 2 Jam pelajaran

Standar Kompetensi


Kompetensi Dasar


Indikator

Peserta didik mampu memahami dan menguasai penggunaan dioda semikonduktor


1. Mampu memahami dan menjelaskan penyearah gelombang penuh dengan sistem jembatan

VI. Materi Pembelajaran

1. Penggunaan dioda semikonduktor

III. Metode





QEC25869

Kegiatan Inti

Guru menjelaskan materi awal tentang penyearah setengah gelombang dan prinsip kerjanya......................................................................................................... : 15 menit

Guru menjelaskan materi tentang dioda sbg. Penyearah gelombang penuh.... : 15 menit

Guru menjelaskan materi tentang prinsip kerja penyearah gelombang penuh sistem jembatan ......................................................................................................... : 15 menit

Guru menggambar dan menerangkan rangkaian dioda semikonduktor dengan catu daya DC 12 volt pada gelombang penuh sistem jembatan .................................... : 45 menit

Kegiatan Akhir


V. Sumber Belajar


VI. Penilaian




LEMBAR INFORMASI

Penyearah Setengah GelombangRangkaian dasar penyearah setengah gelombang diperlihatkan pada gambar 1.11.dimana sisi primer transformator tersambung dengan sumber bolak-balik (ac)sedangkan sisi sekunder dihubungkan seri dengan sebuah dioda dan tahanan beban(RL).

Gambar 1.11. Rangkaian Penyearah setengah gelombang

Jika saklar S ditutup, maka saat t1 – t2 keadaan di titik A misal berpolaritas positip,maka pada setengah periode ini dioda ada dalam kondisi menghantar sehingga arusIRL mengalir. Arus tersebut akan melewati tahanan RL sehingga antara titik C dan Dterbangkit tegangan yang sebanding dengan besarnya arus yang mengalir.

Gambar 1.12. Proses penyearahan setengah gelombang

Pada saat t2 – t3 titik B sedang dalam polaritas negatip dan dioda dalam kondisi menghambat,sehingga RL dialiri arus reverse yang relatip kecil dan sering diabaikan.Jika titik A kembali positip pada saat t3 – t4, maka proses serupa akan terulang ,sehingga pada RL akan terdapat pulsa positip saja. Proses perubahan tegangan bolak-balik menjadi pulsa searah ini disebutpenyearahan dan dikarenakan hanya setengah periode saja yang dapat dimanfaatkan, maka penyearah seperti ini dikenal sebagai Penyearah Setengah Gelombang.Guna menghitung besar harga rata-rata signal yang disearahkan dapat digunakan rumus pendekatan sebagai berikut :Udc = Um= 0,318 Um (1.2)Dimana : Um = harga maksimum tegangan acUdc = harga rata-rata tegangan dc

2.2. Penyearah Gelombang PenuhAda dua macam penyearah gelombang penuh, yaitu sistem Titik -Tengah (centretap) dan Sistem Jembatan (bridge).Penyearah sistem titik-tengah menggunakan transformator centre-tap, dimana jumlah lilitan antara titik AC sama dengan jumlah lilitan pada titik CB.

Gambar 1.13. Sistem Centre-tap

Ujung A dihubungkan pada dioda D1 dan ujung B pada dioda D2. Ujung lain dari dioda ini dihubung kan pada titik yang sama dari ujung tahanan RL di titik X dan ujung titik Y disambungkan ke titik tengah transformator C.Kerja penyearah ini dapat dilihat pada gambar 1.14. dimana kurva a1 dan a2 menunjukkan tegangan yang masuk pada dioda D1 dan D2 yang selalu berlawanan phasa dan sama besarnya.

Gambar 1.14. Proses Penyearahan Gelombang Penuh

Pada saat t1 – t2 ujung A sedang berpolaritas positip, sedangkan ujung B negatip sehingga pada sat ini dioda D1 yang sedang menghantar (kurva b1 saat t1 – t2), sedangkan D2 tidak menghantar (kurva b2 saat t1-t2).

Pada saat t2 - t3 ujung A berpolaritas negatip sedang ujung B positip sehingga pada saat ini dioda D2

yang menghantar (kurva b2 saat t2 - t3) sedang D1 tidak menghantar (kurva b1 saat t2 – t3).Dengan demikian kedua dioda tersebut secara bergantian setiap setengah periode dan tahanan RL

sertiap saat selalu dilewati arus (kuva c) yang berbentuk pulsa positip. Dikarenakan satu gelombang penuh tegangan bolak-balik telah dimanfaatkan, maka rangkaian ini dinamakan penyearah gelombang penuh.Kelebihan penyearah gelombang penuh dari penyearah setengah gelombang adalah menghasilkan tegangan rata-rata (Udc) duakali lipat atau dituliskan sebagai berikut :Udc = 2 x 0,318 Um ( 1.3)= 0,636 Um

Untuk penyearah gelombang penuh Sistem Jembatan diperlukan empat buah dioda yang dipasang sedemikian rupa seperti diperlihatkan pada gambar 1.15.

Gambar 1.15. Penyearah sistem Jembatan

Ketika titik A sedang positip, dioda D1 dan D2 berada dalam kondisi menghantar, sedang dioda D3 dan D4 tidak menghantar. Guna memudahkan anda mengetahui bagaimana sistem ini bekerja, maka ikuti gambar 1.16., dimana ketika titik A sedang negatip, dioda yang menghantar adalah dioda D3 dan D4

,sedang D1 dan D2 tidak menghantar.

Gambar 1.16. Proses kerja Sistem Jembatan

Dengan demikian pada setiap setengah periode tegangan bolak-balik ada dua buah dioda yang bekerja secara serempak sedangkan dua buah lainnya tidak bekerja.Adapun hasil penyearahan dari sistem ini adalah mirip dengan sistem Titik -Tengah.

RANGKUMAN

1. Dioda dapat digunakan sebagai penyearah arus dari arus bolak-balik ke arus searah

2. Penyearah arus ada dua macam, yaitu penyearah setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh

3. Hasil penyearahan setengah gelombang adalah 0,318 Um, sedangkan hasil penyearahan gelombang penuh adalah 2 x 0,318 Um = 0,636 Um

4. Penyearah gelombang penuh ada dua tipe, yaitu dengan menggunakan transformator titik tengah (centre-tap) dan tipe jembatan (bridge).5. Dengan bantuan kapasitor, penyearah dapat dibentuk sebagai rangkaian pelipat (multiplier) tegangan.

6. Dioda zener terbuat dari bahan dasar silicon dengan konsentransi campuran lebih tinggi dari dioda rectifier.

7. Dioda zener bekerja di daerah reverse bias (kuadran III)

8. Dioda zener sering digunakan sebagai penstabil tegangan (voltage Stabilisator) sumber arus searah.

9. Mengingat keterbatasan dioda zener, maka dalam prakteknya harus dihubung seri dengan sebuah tahanan.

10. Dioda Emisi Cahaya (LED) banyak digunakan sebagai indikator cahaya elektronik

11. Kemampuan tegangan setiap LED tergantung dari jenis bahan dasar dan warna cahaya yang dikeluarkannya

12. Dioda cahaya juga bekerja didaerah reverse bias.

13. Dioda cahaya banyak digunakan sebagai piranti sensor system pengaman dan peraba data dari pita berlubang (Punch Tape).





Mata Pelajaran : Memahami Dasar ElektronikaSatuan Pendidikan : SMKKelas/ Semester : X / GasalPertemuan ke : 6 ( keenam )Alokasi Waktu : 2 Jam pelajaran

Standar Kompetensi


Kompetensi Dasar


Indikator

Peserta didik mampu memahami dan menguasai tentang resistor


1. Mampu memahami dan menjelaskan tentang Resistor / tahanan

VII. Materi Pembelajaran

1. Resistor / tahanan semikonduktor

III. Metode





QEC25869

Kegiatan Inti

Guru menjelaskan materi awal tentang resistor / tahanan sebagai komponen tak terpisah dari rangkaian elektronika................................................................................ : 15 menit

Guru menjelaskan materi tentang kode warna dari sebuah resistor ................ : 15 menit

Guru menjelaskan materi tentang prinsip kerja transistor / tahanan .............. : 15 menit

Guru menggambar dan menerangkan cara pembuatan resistor / tahanan yang dibuat dari berbagai jenis .................................................................................................. : 45 menit

Kegiatan Akhir

Penulisan laporan hasil praktik rangkaian resistor semikonduktor

V. Sumber Belajar


VI. Penilaian




LEMBAR INFORMASIa. Uraian Materi

Resistor atau Tahanan adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengatur kuat arus yang mengalir. Lambang untuk Resistor dengan huruf R, nilainya dinyatakan dengan cincin-cincin berwarna dalam OHM (Ω)Macam-macam Resistor :

1. Resistor Tetap (Fixed Resistor) Resistor tetap (Fixed Resistor) adalah hambatan yang nilai hambatannya tetap karena ukuran hambatannya sangat kecil, maka nilai hambatannya untuk yang memiliki daya kecil tidak ditulis pada bodinya melainkan dengan menggunakan kode warna. untuk mengetahui nilai tahanannya, pada bodi Resistor diberi cincin-cincin berwarna yang menyatakan nilai tahanan Resistor.Sedangkan Resistor yang memiliki Daya Besar, 5 Watt, 10 Watt, 15 Watt, 25 Watt atau lebih nilai resistansinya tidak dituliskan dengan kode warna melainkan langsung ditulis dengan angka.Resistor tetap/Fixed Resitor umumnya dibuat dari bahan Karbon, pengkodean nilai resistansinya umumnya ada yang memiliki 4 cincin warna dan ada juga yang memiliki 5 cincin warna.Untuk Resitor dengan toleransi 5% dengan daya 0.5 Watt sampai dengan 3 Watt, dituliskan dengan 4 cincin warna, sedang untuk toleransi 1 % atau 2 % umumnya dengan 5 cincin warna.

a) Warna-warna Kode.

Gambar 1. Simbol Fixed Resistor Gambar 2.Fixed Resistor 1 KΩ 5%/2 Watt

Gambar 3.Fixed Resistor 133 Ω 3% /25 WattGambar 4.

Fixed Reistor 0.01 Ω 5% /5 Watt 850C

Warna-warna yang dipakai sebagai kode dan arti nilai pada masing-masing cincin/gelang warna pada Resistor tetap:

Tabel 1: Tabel Kode Warna Resistor

No

Warna Kode

Cincin ke-1

Cincin ke-2

Cincin ke-3

Cincin ke 4

Angka ke-1

Angka ke-2

Jumlah nol

Toleransi

123456789101112

HitamCoklatMerahOranyeKuningHijauBiruUnguAbu-abuPutihEmasPerak

-123456789--

0123456789--

-0

00000

000000000

0000000000000

0000000000000000

00.1

0.01

-1 %

--------

5%10%

WARNA-WARNA KODE RESISTOR

R = 270000 Ω 1 %R = 270 K Ω 1 %

red, violet, gold bands represent 27 × 0.1 = 2.7 blue, green, silver bands represent 56 × 0.01 = 0.56

b) Contoh warna kode resistor

c) Contoh Resistor dengan 4 dan 5 cincin warna I II III IV I . Kuning = 4

II. Ungu = 7III.Merah = 00

IV. Perak = 10% R = 4700 Ω 10 %

I II III IV V R = 4 K 2 Ω 10 %.

The ResistorColour Code

Colour Number

Black 0Brown 1Red 2Orange 3

Yellow 4Green 5Blue 6Violet 7Grey 8White 9Gambar 5. Fixed Resistor

Gambar 7. Simbol Variabel Resistor

(4)

I. Merah = 2 II. Merah = 2

III. Hitam = 0IV. Merah = 00V. Coklat = 1 %

R = 220 00 1 % R = 22 K Ω 1 %

2. Resistor tidak tetap/Variable Resistor (Potentio)

a) Resistor tidak tetap/Variabel Resistor adalah Resistor yang nilainya dapat dirubah dengan cara menggeser atau memutar tuas yang terpasang pada komponen seperti tampak pada gambar 4 di bawah .

b) TrimpotNilai hambatan Trimpot dapat diubah-ubah dengan cara memutar atau mentrim. Pada radio dan televisi, Trimpot digunakan untuk

mengatur besaran arus pada rangkaian Oscilator atau rangkaian Driver berbagai jenis sebagai berikut:

Keterangan gambar:(1). Simbol Trimpot (4). Trimpot 1 K Ohm.

(2)

(3)

Gambar 6 : Fixed Resistor

Gambar 8. Model-Model Potentio

Gambar 9. Potentio

(1)

(5)(6)

Gambar 10. Simbol Trimpot dan Jenis-jenis Trimpot

(2). Simbol Trimpot (5). Trimpot 47 K Ohm(3). Trimpot 100 K Ohm (6). Berbagai jenis Trimpot.

MATERI TAMBAHAN

Resistor tidak linierNilai hambatan tidak linier dipengaruhi oleh faktor lingkungan, misalnya suhu dan cahaya.

Contohnya: KDR ; NTC ; PTC

LDR (Light Dependen Resistor)

Nilai hambatan LDR tergantung dari intensitas cahaya yang diterimanya. Makin besar intensitas

cahaya yang diterima, nilai hambatan LDR makin kecil

Tahanan gelapnya berubah-ubah antara 10 M ohm sampai 1000 M ohm . Dengan intensitas

penerangan yang tinggi dapat dicapai tahanan sekitar 100 Ohm .

Karakteristik LDR

O h m

1 M

5 0 0

1 0 0

0In te n s ita s ca h a ya

Gambar 3. Karakteristik LDR

Karakteristik LDR dapat dilihat seperti gambar 3 . Pada grafik menunjukkan bahwa apabila intensitas cahaya makin kuat maka tahanan LDR makin kecil . Apabila dalam keadaan gelap LDR mempunyai tahanan yang sangat besar , dapat mencapai beberapa Mega Ohm . Tetapi bila seberkas cahaya jatuh padanya maka tahanannya akan menurun sebanding dengan intensitas cahaya tersebut . Makin kuat intensitas cahaya yang datang berarti makin besar tenaga yang diberikan , maka berarti pula makin kecil tahanan LDR tersebut

NTC Thermistor (Negative Temperatur Coefisien)

Terbuat dari bahan semikonduktor, sehingga makin tinggi suhunya makin kecil nilai

hambatannya .

Harga nominal biasanya ditetapkan pada temperatur 25 o C . Perubahan resistansi yang

diakibatkan oleh non linieritasnya ditunjukkan dalam bentuk diagram resistansi dengan

temperatur , seperti yang ditunjukkan pada gambar .

Thermistor, nilai hambatannya dipengaruhi oleh suhu.

PTC Thermistor (Positive Temperatur Coefisien)

PTC adalah suatu resistor yang mempunyai koefisien temperatur positif yang sangat tinggi.

PTC tidak terbuat dari bahan semikonduktor, sehingga makin tinggi suhunya makin besar nilai

hambatanya.

Grafik dari termistor PTC ini bisa kita lihat pada GAMBAR 1

C

Co1 0

1

2

3

4

5

1 0

1 0

1 0

1 0

0 5 0 1 0 0 t

M E R A H

R = 1 0 0 2 0 %2 5 +_

K O M UT A S I UNT UK P

P : t = 7 5 Co

3 5 % / K+_

tm a x = 1 5 5 Co

+ tIE C 5 2 3

Perlu dicatat bahwa skala resistansi adalah dalam logaritmik dan resistansinya berubah mulai dari

beberapa ratus ohm pada temperatur 75o C dan beberapa ratus kilo ohm pada temperatur 150o C.

SOAL

1. Gambarkan simbol LDR !2. Jelaskan karakteristik LDR , R fungsi dari intensitas cahaya !3. Berapakah nilai resistansi LDR pada saat gelap ?4. Gambarkan simbol NTC !5. Bagaimanakah sifat NTC terhadap perubahan suhu disekitarnya yang semakin lama

semakin panas ?6. Apakah yang dimaksud dengan PTC itu ?

JAWABAN

1. Gambarkan simbol LDR , standart IECJawab :

2. Jelaskan karakteristik LDR , R fungsi dari intensitas cahaya !

Jawab :

O h m

1 M

5 0 0

1 0 0

0In te n s ita s c a h a ya

Hambatan ( ohm ) LDR berbanding terbalik terhadap intensitas cahaya yang menerpa permukaan LDR . Artinya apabila semakin banyak / tinggi sinar yang mengenai permukaan LDR , maka hambatan LDR turun dan apabila sinar yang menerpa permukaan LDR sedikit / gelap maka hambatan LDR menjadi tinggi .

3. 10 MΩ sampai 1000 MΩGambarkan simbol NTC standartt IEC

Jawab :

- t

4. Jawab : NTC adalah komponen dengan koefisien temperatur negatif yang sangat tinggi . Sehingga suhu akan menyesuaikan suhu ruangan , apabila suhu ruangan naik maka hambatan NTC akan semakin kecil .

5. Suatu resistor yang mempunyai koefisien temperature sangat tinggi .





Mata Pelajaran : Memahami Dasar ElektronikaSatuan Pendidikan : SMKKelas/ Semester : X / GasalPertemuan ke : 7 ( ketujuh )Alokasi Waktu : 2 Jam pelajaran

Standar Kompetensi


Kompetensi Dasar


Indikator

Peserta didik mampu memahami dan menguasai tentang Transistor


1. Mampu memahami dan menjelaskan tentang transistor

VIII.Materi Pembelajaran

1. Transistor semikonduktor

III. Metode





Kegiatan Inti

Guru menjelaskan materi awal tentang Transistor sebagai komponen tak terpisah dari rangkaian elektronika................................................................................ : 15 menit

QEC25869

Guru menjelaskan materi tentang bahan dasar transistor ....... ................ : 15 menit

Guru menjelaskan materi tentang prinsip kerja transistor / tahanan .............. : 15 menit

Guru menggambar dan menerangkan susunan dari sebuah transistor yang dibuat dari berbagai jenis / tipe........................................................................................... : 45 menit

Kegiatan Akhir

Penulisan laporan hasil praktik rangkaian Transistor semikonduktor

V. Sumber Belajar


VI. Penilaian




LEMBAR INFORMASI1. PendahuluanTransistor adalah piranti elektronik yang menggantikan fungsi tabung elektron-trioda,dimana transistor ini mempunyai tiga elektroda , yaitu Emiter, Kolektor dan Basis.Fungsi utama atau tujuan utama pembuatan transistor adalah sebagai penguat (amplifier),namun dikarenakan sifatnya, transistor ini dapat digunakan sebagai saklar elektronis.Susunan fisik transistor adalah merupakan gandengan dari bahan semikonduktor tipe Pdan type N seperti digambarkan pada gambar 2.1.

Gambar 2.1. Susunan fisik lapis transistor

Sedangkan gambar rangkaian penggantinya sama dengan dua buah dioda yang dipasangsaling bertolak seperti terlihat pada gambar 2.2.

Gambar 2.2. Rangkaian pengganti transistor

Gambar 2.3. berikut memperlihatkan beberapa bangun fisik dan konstruksi transistorbipolar, dikatakan bipolar karena terdapat dua pembawa muatan , yaitu elektron bebas danhole. Sedangkan jenisnya ada dua macam, yaitu jenis PNP dan NPN yang simbolnyadiperlihatkan pada gambar 2.4.

Gambar 2.3. Bangun fisik dan konstruksi transistor bipolar

Gambar 2.4. Simbol transistor

Kedua jenis PNP dan NPN tidak ada bedanya, kecuali hanya pada cara pemberian biasnyasaja.

Bentuk fisik transistor ini bermacam-macam kemasan, namun pada dasarnya karenatransistor ini tidak tahan terhadap temperatur, maka tabungnya biasanya terbuat dari bahanlogam sebagai peredam panas bahkan sering dibantu dengan pelindung (peredam) panas(heat-sink).

2. PENENTUAN ELEKTRODA TRANSISTOR

Spesifikasi transistor yang lengkap dapat anda peroleh dari buku petunjuk transistor,dimana dalam buku tersebut akan anda peroleh karakteristik fisik dan listrik suatu jenistransistor bahkan dilengkapi dengan transistor ekuivalennya. Berikut ini adalah gambaranspesifikasi transistor yang banyak digunakan khususnya dalam penentuan elektroda daritransistor tersebut.

Gambar 2.5. Elektroda transistor

3. PENGKODEAN TRANSISTOR

Hampir sama dengan pengkodean pada dioda, maka huruf pertama menyatakan bahandasar transistor tersebut, A = Germaniun dan B = Silikon, sedangkan huruf keduamenyatakan penerapannya.Berikut ini adalah huruf-huruf kedua yang dimaksud :C = transistor frekuensi rendahD = transistor daya untuk frekuensi rendahF = transistor frekuensi tinggiL = transistor daya frekuensi tinggiContoh penerapan kode ini diantaranya adalah BF 121, AD 101, BC 108 dan ASY 12.

4. PENGUJIAN TRANSISTOR

Dengan menganggap transistor adalah gabungan dua buah dioda, maka anda dapatmenguji kemungkinan kerusakan suatu transistor dengan menggunakan ohmmeter darisuatu multitester.Kemungkinan terjadinya kerusakan transistor ada tiga penyebab yaitu :a. Salah pemasangan pada rangkaianb. Penanganan yang tidak tepat saat pemasanganc. Pengujian yang tidak professionalSedangkan kemungkinan kerusakan transistor juga ada tiga jenis, yaitu :a. Pemutusanb. Hubung singkatc. KebocoranPada pengujian transistor kita tidak hanya menguji antara kedua dioda tersebut, tapi kitajuga harus melakukan pengujian pada elektroda kolektor dan emiternya.Gambar 3.6. memperlihatkan kembali rangkaian d ioda transistor PNP yang akan dijadikanreferensi pengujian transistor.

Collector

Base PNP Transistor

Emitter

Gambar 2.6. Dioda Transistor

Dari tabel pengujian ternyata terdapat perbedaan besar antara nilai hambatan untuk arahforward dan hambatan untuk arah reverse.Pada pengukuran elektroda C dan B untuk transistor BC 108 (silicon) dengan arahreverse diperoleh nilai hambatan yang besar () dan jika pada pengukuran ini ternyatanilai tersebut rendah, maka dapat kita nyatakan adanya kebocoran transistor antara kakikolektor dan basisnya.

Hal lain yang perlu diperhatikan dalam pengujian transistor dengan ohmmeter adalahposisi RANGE ohmmeter tersebut, karena kesalahan range akan menimbulkankerusakan pada transistor yang diuji.Cara pengujian lain transistor adalah dengan menggunakan alat elektronik yang dikenalsebagai Transistor Checker.

Kondisi transistor dapat juga anda uji ketika transistor tersebut sedang bekerja dalamsuatu rangkaian, yaitu dengan mengukur tegangan antara basis dan emitter. Teganganantara basis dan emitter ini normalnya untuk transistor germanium adalah 0,3 voltsedangkan tegangan basis emitter untuk jenis silicon sekitar 0,6 volt. Jika jauh lebihrendah atau lebih tinggi dari harga tersebut, maka transistor tersebut sedang dalamkondisi tidak normal atau rusak.

5. NILAI BATAS SUATU TRANSISTOR

Sebagaimana telah disebutkan bahwa bahan semikonduktor akan berubah sifat jikamenerima panas yang berlebihan. Suhu maksimal sutu transis tor Germanium adalahsekitar 75o C sedangkan jenis Silikon sekitar 150o C.Daya yang disalurkan pada sebuah transistor harus sedemikian rupa sehingga suhumaksimalnya tidak dilampaui dan untuk itu diperlukan bantuan pendingin baik dengan

Heat Sink atau dengan kipas kecil (Fan).Pada saat penyolderan kaki-kaki transistor, harus dipertimbangkan juga temperatur solderdan selain itu biasanya digunakan alat pembantu dengan jepitan (tang) guna pengalihanpenyaluran panas.Peralihan panas transistor ke pendingin yang baik adalah dengan bantuan Pasta Silikonyang disapukan antara transistor dengan badan pendinginnya. Selain itu ada juga biasanyapendingin tersebut diberi cat warna hitam guna memudahkan penyaluran panas.

6. PRINSIP KERJA TRANSISTOR

Untuk memberi gambaran bagaimana suatu transistor bekerja, pada gambar 2.7diperlihatkan operasi dasar sederhana transistor jenis PNP.

Gambar 2.7. Operasi dasar transistor

Pada gambar (a) diperlihatkan bias basis dan kolektor tidak tersambung, sehinggadalam keadaan ini yang bekerja hanya basis dan emiter saja dalam hubungan arahmaju. Dalam kondisi ini daerah deplesi akan menyempit sehingga muatan mayoritashole dari P akan mengalir menuju lapisan N dengan deras.

Gambar (b) memperlihatkan basis dan kolektor diberi bias mundur dan dalam kondisiini daerah deplesi akan melebar sehingga yang mengalir hanya muatan minoritas dariN menuju P. Jika sekarang kedua potensial secara bersama dipasang seperti gambar2.8, maka akan tampak kedua aliran mayoritas dan minoritasnya.

Gambar 2.8. Aliran mayoritas dan minoritas

Pada gambar terlihat sejumlah besar muatan mayoritas menyebrang dari P menuju Nsebagai arus basis (IB) dan juga langsung menuju P (kolektor) sebagai arus kolektor(IC). Karena potensial kolektor lebih negatip dibandingkan dengan basis, maka muatan

mayoritas ini sebagian besar akan menuju lapisan P (kolektor) sedangkan sisanya akanmenuju ke basis.Jika kita gunakan hokum Kirchhoff, makaIE = IC + IBJika besar tegangan antara kolektor dan basis (UCB) konstan, maka perbandinganperubahan arus kolektor IC dengan perubahan arus emitter IE disebut faktor penguatanbasis bersama dan diberi simbol (alpha) dan besarnya berkisar dari 0 sampai0,998. Secara pendekatan rumus alpha ini adalahEC

Harga lebih besar dari nol tapi lebih kecil dari satu sehingga sering ditulis sebagai

7. KONFIGURASI PENGUAT TRANSISTOR

Transistor adalah piranti aktif, dimana outputnya adalah merupakan hasil perubahandari inputnya. Dengan membandingkan antara output dengan inputnya, maka akandiperoleh factor penguatan (amplification). Dengan demikian, maka transistor inidibuat atau dipersiapkan sebagai piranti penguat.Sebagai piranti elektronik, transistor mempunyai tiga elektroda yang tersusunsedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai sebuah penguat.Ada tiga system sambungan (konfigurasi) dari penguat transistor, yaitu konfigurasiBasis Bersama (Common Base), Emiter Bersama (Common Emitter) dan KolektorBersama (Common Collector).

7.1. Konfigurasi Basis Bersama

Rangkaian pada gambar 2.9. memperlihatkan rangkaian konfigurasi BasisBersama (CB) dengan potensial UEB dan UCB untuk kedua jenis transistor PNPdan NPN.Untuk jenis PNP, emiter positip terhadap basis sedangkan kolektornya negatip.Sedangkan untuk jenis NPN sebaliknya emitter negatip terhadap basis dankolektornya positip.

Gambar 2.9. Konfigurasi Basis Bersama

7.2. Konfigurasi Emiter Bersama

Konfigurasi emitter bersama (CE) sambungannya diperlihatkan pada gambar2.11. tampak bahwa emitter digandeng bersama baik dengan kolektor maupunbasisnya.

Gambar 2.11. Konfigurasi Emiter Bersama (CE)

Perbandingan arus kolektor dengan arus basis dengan tegangan kolektor-emiterkonstan disebutkan sebagai faktor penguatan arus maju emiter bersamadisimbolkan dengan huruf Yunani (betha).

7.3. Konfigurasi Kolektor Bersama

Konfigurasi kolektor bersama (CC) sambungannya diperlihatkan seperti gambar2.13. Konfigurasi ini sering digunakan sebagai penyama-impedansi (matchingimpedance),dimana dengan impedansi input tinggi dan outputnya rendah.

Gambar 2.13. Konfigurasi Kolektor Bersama (CC)

8. PENGGUNAAN TRANSISTOR

Sebagaimana tujuan dari pembuatan transistor, maka transistor awalnya dibuat untukmenguatkan signal-signal, daya, arus, tegangan dan sebagainya. Namun dikarenakankarakteristik listriknya, penggunaan transistor jauh lebih luas dimana transistor ini banyakdigunakan juga sebagai saklar elektronik dan juga penstabil tegangan.8.1.Transistor sebagai saklarDengan memanfaatkan sifat hantar transistor yang tergantung dari tegangan antaraelektroda basis dan emitter (Ube), maka kita dapat menggunakan transistor inisebagai sebuah saklar elektronik, dimana saklar elektronik ini mempunyai banyakkelebihan dibandingkan dengan saklar mekanik, seperti :a. Fisik relative jauh lebih kecil,b. Tidak menimbulkan suara dan percikan api saat pengontakan.c. Lebih ekonomis.Prinsip saklar elektronik dengan transistor diperlihatkan seperti gambar 2.14.,dimana dalam gambar tersebut diperlihatkan kondisi ON dan OFF nya.

Gambar 2.14. Prinsip Saklar Transistor

Kondisi OFF terjadi jika IC . RL = 0, dimana dalam kondisi ini tegangan UBE lebihkecil dari tegangan konduk transistor, sehingga tegangan UCE = UCC.

Sedangkan kondisi ON atau disebut juga kondisi saturasi akan terjadi jika IC . RL =UCC , dimana dalam kondisi ini UBE sudah mencapai tegangan konduk transistorsehingga UCE = 0.Selain itu prinsip switching ini juga diterapkan dalam rangkaian kaskade , yaiturangkaian yang terdiri dari dua buah transistor dengan pengutuban berbeda PNPdan NPN yang dihubung seri seperti gambar 2.15., dimana saklar ini akan terbukajika persambungan antara Kolektor transistor –1 (Q1) dan Basis transistor-2 (Q2)diberikan signal penyulut (trigger).

Gambar 2.15. Rangkaian Kaskade Transistor

Gambar :.Transistor sebagai pengatur tegangan (Voltage-Regulator)

Gambar 2.16. Regulator Tegangan dengan Transistor

Jika terjadi fluktuasi tegangan jala-jala pada sisi input atau jika ada perubahanbeban RL, maka tegangan UCB akan berubah dengan jumlah yang sama, karena UZtetap konstan sedangkan Ui = UCB + UZ.Pada saat terjadi perubahan tegangan ini, Uo akan konstan karena UBE praktis tidakterpengaruh oleh perubahan UCB.

RANGKUMAN

1. Transistor mempunyai tiga buah elektroda, yaitu Emiter, Basis dan Kolektor danjuga terdiri atas dua jenis pengutuban yaitu PNP dan NPN

2. Transistor dibuat untuk keperluan penguatan arus, tegangan, daya (Amplifier)3. Karena karakteristik listriknya, transistor penggunaannya lebih luas diantaranya

dapat digunakan sebagai saklar elektronik.4. Kondisi transistor dapat diuji dengan sederhana dengan menggunakan alat

ohmmeter dari sebuah multitester pada tiga titik pengutuban dan dua arah (Forwarddan Reverse),

5. Suhu maksimal untuk transistor jenis germanium sekitar 75 o C, sedangkan silicon sekitar 150 o C

6. Karena transistor tidak tahan terhadap temperature yang berlebihan, maka biasanya digunakan peralatan pendingin seperti Heat Sink, Fan atau Pasta Silikon guna menurunkan suhu tersebut agar terhindar dari kerusakan.

7. Ada tiga konfigurasi penguat transistor, yaitu konfigurasi basis bersama, emitterbersama dan kolektor bersama.

8. Penguatan arus konfigurasi basis bersama (CB) disimbolkan dengan huru Yunaniberharga lebih kecil dari satu dan lebih besar dari nol atau dituliskan 0<<1.9. Penguatan arus konfigurasi emitter bersama (CE) disimbolkan dengan huruf

Yunani bernilai lebih besar dari satu bahkan puluhan dan ratusan.Selain sebagai penguat (amplifier) sering digunakan sebagai saklar elektronis dengan pertimbangan tidak memercikan api saat pengontakan, lebih kecil dan ekonomis.

10 Penggunaan lainnya adalah sebagai pengatur arus (current regulator) padapenstabil arus searah.





Mata Pelajaran : Memahami Dasar ElektronikaSatuan Pendidikan : SMKKelas/ Semester : X / GasalPertemuan ke : 8 ( kedelapan )Alokasi Waktu : 2 Jam pelajaran

Standar Kompetensi


Kompetensi Dasar


Indikator

Peserta didik mampu memahami dan menguasai tentang Kondensator


1. Mampu memahami dan menjelaskan tentang Kondensator

IX. Materi Pembelajaran

1. Kondensator semikonduktor

III. Metode





Kegiatan Inti

Guru menjelaskan materi awal tentang Kondensator sebagai komponen tak terpisah dari rangkaian elektronika................................................................................ : 15 menit

QEC25869

Guru menjelaskan materi tentang bahan dasar Kondensator.. ................ : 15 menit

Guru menjelaskan materi tentang prinsip kerja Kondensator ...................... : 15 menit

Guru menggambar dan menerangkan susunan dari sebuah Kondensator yang dibuat dari berbagai jenis / tipe........................................................................................... : 45 menit

Kegiatan Akhir

Penulisan laporan hasil praktik rangkaian Kondensator semikonduktor

V. Sumber Belajar


VI. Penilaian








Mata Pelajaran : Memahami Dasar ElektronikaSatuan Pendidikan : SMKKelas/ Semester : X / GasalPertemuan ke : 9 ( kesembilan )Alokasi Waktu : 2 Jam pelajaran

Standar Kompetensi


Kompetensi Dasar

Memiliki pengetahuan , ketrampilan dan sikap dalam bagaimana cara memelihara memahami konsep digital dasar elektronika

Indikator

Peserta didik mampu memahami dan menguasai tentang sistem bilangan


1. Mampu memahami dan menjelaskan tentang sistem bilangan Desimal

X. Materi Pembelajaran

1. Sistem Digital Dasar

III. Metode





Kegiatan Inti

Guru menjelaskan materi awal tentang sistem bilangan dasar ...................... : 15 menit

Guru menjelaskan materi tentang sistem bilangan desimal ......... ................ : 15 menit

QEC25869

Guru menjelaskan materi tentang konversi bilangan desimal ...................... : 15 menit

Guru menjelaskan dan menerangkan mengkonversi suatu sistem bilangan .. : 45 menit

Kegiatan Akhir

Penulisan laporan hasil analisa dari suatu sistem bilangan

V. Sumber Belajar

Modul 9 PTL.7.010.PKDLE Modul 11 PTL.7.010.PKDLE

VI. Penilaian








Mata Pelajaran : Memahami Dasar ElektronikaSatuan Pendidikan : SMKKelas/ Semester : X / GasalPertemuan ke : 10 ( kesepuluh )Alokasi Waktu : 2 Jam pelajaran

Standar Kompetensi


Kompetensi Dasar


Indikator



1. Mampu memahami dan menjelaskan tentang sistem bilangan Biner

XI. Materi Pembelajaran


III. Metode





Kegiatan Inti


Guru menjelaskan materi tentang sistem bilangan biner .............. ................ : 15 menit

QEC25869

Guru menjelaskan materi tentang konversi bilangan biner .......................... : 15 menit


Kegiatan Akhir


V. Sumber Belajar


VI. Penilaian








Mata Pelajaran : Memahami Dasar ElektronikaSatuan Pendidikan : SMKKelas/ Semester : X / GasalPertemuan ke : 11 ( kesebelas )Alokasi Waktu : 2 Jam pelajaran

Standar Kompetensi


Kompetensi Dasar


Indikator



1. Mampu memahami dan menjelaskan tentang sistem bilangan Oktal

XII. Materi Pembelajaran


III. Metode





Kegiatan Inti


Guru menjelaskan materi tentang sistem bilangan Oktal .............. ................ : 15 menit

QEC25869

Guru menjelaskan materi tentang konversi bilangan Oktal .......................... : 15 menit


Kegiatan Akhir


V. Sumber Belajar


VI. Penilaian








Mata Pelajaran : Memahami Dasar ElektronikaSatuan Pendidikan : SMKKelas/ Semester : X / GasalPertemuan ke : 12 ( keduabelas )Alokasi Waktu : 2 Jam pelajaran

Standar Kompetensi


Kompetensi Dasar


Indikator



1. Mampu memahami dan menjelaskan tentang sistem bilangan Heksa Desimal

XIII.Materi Pembelajaran


III. Metode





Kegiatan Inti


QEC25869

Guru menjelaskan materi tentang sistem bilangan Hex .............. ................ : 15 menit

Guru menjelaskan materi tentang konversi bilangan Hex .......................... : 15 menit


Kegiatan Akhir


V. Sumber Belajar


VI. Penilaian








Mata Pelajaran : Memahami Dasar ElektronikaSatuan Pendidikan : SMKKelas/ Semester : X / GasalPertemuan ke : 13 ( ketigabelas )Alokasi Waktu : 2 Jam pelajaran

Standar Kompetensi


Kompetensi Dasar


Indikator

Peserta didik mampu memahami dan menguasai tentang aritmatika biner


1. Mampu memahami dan menjelaskan tentang penjumlahan biner

XIV. Materi Pembelajaran


III. Metode





Kegiatan Inti

Guru menjelaskan materi awal tentang aritmatika biner............................ : 15 menit

Guru menjelaskan materi tentang penjumlahan biner .............. ................ : 15 menit

QEC25869

Guru menjelaskan cara menjumlahkan bilangan biner ............................. : 15 menit

Guru memberi tugas soal menjumlahkan sistyem bilangan biner .. : 45 menit

Kegiatan Akhir


V. Sumber Belajar


VI. Penilaian




RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN · Web viewOperasi semua komponen elektronika yang terbuat dari...

Documents

Transcript of RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN · Web viewOperasi semua komponen elektronika yang terbuat dari...