43 Gambar 2.6 memperlihatkan karakteristik dioda terhadap pengaruh
perubahan temperatur. Terlihat dari kurva dua daerah yang mempunyai koefisien temperatur berbeda, yaitu daerah dimana dioda zener
mempunyai koefisien temperatur positif PTC dan koefisien temperatur negatif NTC, terdapat daerah yang terletak diantara tegangan zener V
Z
= 5V dan V
Z
= 6V yaitu diode zener yang mempunyai tegangan V
Z
= 5,6 V.
Dimana diode zener ini mempunyai sifat yang relatif tidak tergantung oleh kenaikanperubahan temperatur, karena alasan tersebut diode zener ini
kebanyakan diaplikasikan untuk keperluan tegangan acuanreferensi seperti contoh yang diperlihatkan pada Gambar 2.7.
Gambar 2.7. Beberapa contoh tegangan referensi
8. Penstabil Tegangan Paralel Dengan Transistor
Seperti yang diperlihatkan Gambar 2.8, bahwa tegangan keluaran V
2
ditentukan oleh penjumlahan tegangan diode zener V
Z
dan tegangan basis emitor transistor TR
1
, dan lewat arus zener I
Z
besarnya arus basis I
B1
dari transistor TR
1
ditentukan. Prinsip kerja rangkaian adalah sama seperti rangkaian penstabil pada umumnya, hanya letak perbedaanya adalah, disini
arus keluaran yang menjadi objek untuk distabilkan atau ditetapkan konstan.
Gambar 2.8. Penstabil tegangan paralel
a. Prinsip kerja rangkaian:
44 Bila beban R
L
diperbesar, maka tegangan keluaran V
2
menjadi naikbesar, demikian pula dengan arus yang melalui basis transistor TR
1
juga menjadi besar, sehingga arus kolektor mengambil arus I
C
dan menyebabkan tegangan jatuh pada tahanan depan R
V
membesar. Dengan membesarnya tegangan jatuh pada tahanan depan R
V
, maka arus yang menuju ke beban R
L
menjadi mengecil dan tegangan keluaran V
2
= I
L
. R
L
menjadi konstan. Sebaliknya bila beban R
L
diperkecil, besarnya arus I
B
+I
C
memberikan pengaruh yang sama terhadap arus beban keluaran I
L
. Dengan demikian ketika arus beban mengalami perubahan, maka berubah pula arus kolektor I
C
dan arus diode zener I
Z
=I
B
, sehingga nilai penguatan arus B transistor juga berubah.
C B
Z
I I
I
Bila rangkaian dalam kondisi tanpa beban, maka arus basis menerima beban maksimum
C Bm ak
I I
, pada kondisi ini daya yang diterima transistor menjadi kecil karena akibat adanya tegangan jatuh pada
tahanan kolektor menyebakan rugi daya pada transistor terbatasi ketika rangkaian dalam kondisi tanpa beban.
b. Tegangan dan arus penstabil tegangan paralel
Besarnya tegangan keluaran penstabil tegangan paralel adalah: V
2
= V
z
+V
BE
Pada Transistor silikon besarnya V
BE
=0,6V, p ada Transistor germanium
besarnya V
BE
=0,3V. V
2
= V
z
+0,6V atau V
2
= V
z
+0,3V Tegangan konstan keluaran V
2
ditentukan oleh besarnya nilai tegangan zener dioda.
Tegangan masukan V
1:
V
1
= V
2
+ I
1
.R
1
Semakin besar perbandingan V
1
terhadap V
2
maka semakin baik sifat penstabilannya, tetapi semakin besar kerugian rangkaian.
45 Pada arus masukan I
1
, untuk penurunan rumus berikutnya penyimpangan arus yang mengalir lewat zener dioda dibuat sekecil mungkin sehingga
dalam perhitungan dapat diabaikan terhadap arus yang lain:
C L
1 2
1 I
R V
V I
I I
Daerah arus beban I
L min
sampai I
Lmax
: I
L
= I
1
- I
C
Tegangan V
2
tetap konstan, selama I
c
mengalir antara kolektor emitor. Pada tegangan keluaran konstan didapatkan daerah arus beban
I
Lmin
= 0 mA
di mana I
c
= I
cmax
= I
1
sampai I
Lmax
= I
cmax
= I
1
di mana I
c
= 0
c. Tahanan dalam penstabil tegangan paralel
Telah dijelaskan di atas, bahwa perubahan tegangan masukan V
1
maupun tegangan keluaran V
2
, akan menyebabkan perubahan arus basis I
B
dan arus kolektor I
C
, tegangan jatuh pada tahanan kolektor R
C
dan tahanan depan R
V
. Dan perubahan tegangan keluaran V
2
selalu tergantung dari perubahan tegangan V
Z
dan V
BE
: V
2
= V
z
+ V
BE
bila I
L
I
c
= I
B
dan I
B
= I
z
B BE
z z
L 2
i
β.Δ ΔV
β.Δ ΔV
Δ ΔV
r I
I I
β r
r β
r β
r r
BE z
BE z
i
Dari persamaan di atas bahwa besarnya tahanan dalam dinamis r
i
sangat ditentukan oleh tahanan dalam basis emitor r
BE
dari transistor dan tahanan dalam dinamis dari diode zener r
z
.
46
d. Faktor kestabilan absolut S
a
Tingkat kestabilan suatu sumber tegangan paralel dapat dinyatakan seperti persamaan berikut:
i 1
2 1
a
r R
1 ΔV
ΔV S
Jadi kestabilan suatu rangkaian sumber tegangan konstan adalah
besarnya faktor perbandingan antara perubahan tegangan masukan V
1
dan perubahan tegangan keluaran V
2
.
e. Faktor kestabilan relatif
Kestabilan suatu rangkaian sumber tegangan konstan dapat juga dinyatakan seperti persamaan berikut:
1 2
i 1
1 2
a r
V V
. r
R 1
V V
S S
Harga faktor kestabilan relatif S
r
selalu lebih kecil daripada harga faktor kestabilan absolut S
a
. Bila faktor perbandingan V
1
V
2
ditetapkan relatif besar, maka tingkat kestabilan tidak akan berpengaruh terhadap stabilitas
kerja rangkaian. Untuk mendapatkan faktor kestabilan S
r
besar, sebaiknya tegangan masukan V
1
tidak boleh terlalu besar, karena akan menyebabkab disipasirugi daya pada tahanan seri R
1
menjadi besar.
f. Tahanan dalam sumber tegangan konstan paralel
Pada penstabil tegangan paralel mempunyai tahanan dalam dinamis r
i
relatif besar, sehingga tidak memungkin bisa memperbaiki faktor kestabilan S
r
maupun S
a
.
Kerugian : Pada penstabil tegangan paralel besarnya tahanan dalam r
i
sangat ditentukan nilai tahanan dalam r
z
dari diode zener dan tahanan
dalam masukan dinamis antara basis emitor r
BE
dari transistor.
Keuntungannya : Arus pembebanan dari dioda zener menentukan I
B
dari transistor, sehingga rangkaian ini hanya cocok untuk rangkaian berdaya
besar dengan beban R
L
konstan. Rangkaian yang diperlihatkan pada Gambar 2.9 merupakan perbaikan
dari rangkaian pada Gambar 2.8, dimana tegangan keluaran V
2
sangat
