LAPORAN PRAKTIKUM III elektronika. docx
LAPORAN PRAKTIKUM III
KARAKTERISTIK DIODA DAN TRANSFORMATOR
Disusun untuk Memenuhi Matakuliah Elektronika
Dibimbing oleh Bapak I Made Wirawan, S.T., S.S.T, M.T.
Asisten Praktikum:
Muhammad Arif Syarifudin
Muhammad Bagus Arifin
Oleh :
Eva Yulia Safitri
160533611462
S1 PTI OFF B
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
PRODI S1 PENDIDIKAN TEKNIK INFORMATIKA
Oktober 2016
3.1 Tujuan Praktikum
1. Mengetahui komponen elektronika diode semikonduktor.
2. Mengetahui karakteristik diode semikonduktor.
3. Mampu menganalisis rangkaian forward bias pada diode semikonduktor.
3.2 Pendahuluan
Kompenen elektronika yang dipakai dalam praktikum adalah diode semikonduktor.oleh
karena itu mahasiswa harus mampu memahami karakteristik diode semikonduktor. Juga
agar mampu menganalisis rangkaian forward bis dan reverse bias pada diode
semikonduktor.
3.3 Dasar Teori
Dioda adalah komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor.
Dioda memiliki fungsi hanya mengalirkan arus satu arah saja. Struktur diode adalah
sambungan semikonduktor tipe P dan tipe N. Di bawah ini gambar symbol dan
struktur diode serta bentuk karakteristik diode. Untuk diode yang terbuat dari bahan
Silikon tegangan konduksi lebih besar dari 0.7 volt.
Bias Mundur (Reverse Bias)
Bias mundur adalah pemberian tegangan negatip baterai ke terminal anoda (A) dan tegangan positip ke terminal katoda (K) dari suatu dioda. Dengan kata lain, tegangan anoda katoda VA-K adalah negatip (VA-K < 0). Gambar 2 menunjukkan dioda diberi bias mundur.
daerah pengosongan
Karena pada ujung anoda (A) yang berupa bahan tipe p diberi tegangan negatip, maka
hole-hole (pembawa mayoritas) akan tertarik ke kutup negatip baterai menjauhi persambungan. Demikian juga karena pada ujung katoda (K) yang berupa bahan tipe n diberi tegangan
positip, maka elektron-elektron (pembawa mayoritas) akan tertarik ke kutup positip baterai
menjauhi persambungan. Sehingga daerah pengosongan semakin lebar, dan arus yang disebabkan oleh pembawa mayoritas tidak ada yang mengalir.
Sedangkan pembawa minoritas yang berupa elektron (pada bahan tipe p) dan hole (pada
bahan tipe n) akan berkombinasi sehingga mengalir arus jenuh mundur (reverse satura- tion
current) atau Is. Arus ini dikatakan jenuh karena dengan cepat mencapai harga maksi- mum
tanpa dipengaruhi besarnya tegangan baterai. Besarnya arus ini dipengaruhi oleh temperatur. Makin tinggi temperatur, makin besar harga Is. Pada suhu ruang, besarnya Is ini dalam skala mikro-amper untuk dioda germanium, dan dalam skala nano-amper untuk dioda
silikon.
Bias Maju (Foward Bias)
Apabila tegangan positip baterai dihubungkan ke terminal Anoda (A) dan negatipnya ke
terminal katoda (K), maka dioda disebut mendapatkan bias maju (foward bias). Dengan
demikian VA-K adalah positip atau VA-K > 0. Gambar 3 menunjukan dioda diberi bias maju.
Dengan pemberian polaritas tegangan seperti pada gambar 3, yakni VA-K positip, maka
pembawa mayoritas dari bahan tipe p (hole) akan tertarik oleh kutup negatip baterai melewati persambungan dan berkombinasi dengan elektron (pembawa mayoritas bahan tipe n).
Demikian juga elektronnya akan tertarik oleh kutup positip baterai untuk melewati persambungan. Oleh karena itu daerah pengosongan terlihat semakin menyempit pada saat dioda diberi bias maju. Dan arus dioda yang disebabkan oleh pembawa mayoritas akan mengalir,
yaitu ID.
Sedangkan pembawa minoritas dari bahan tipe p (elektron) dan dari bahan tipe n (hole) akan
berkombinasi dan menghasilkan Is. Arah Is dan ID adalah berlawanan. Namun karena Is jauh
lebih kecil dari pada ID, maka secara praktis besarnya arus yang mengalir pada dioda
ditentukan oleh ID.
Adapun jenis-jenis dari dioda pertemuan yang hanya menekankan perbedaan pada
aspek fisik baik ukuran geometrik, tingkat pengotoran, jenis elektroda ataupun jenis
pertemuan, atau benar-benar peranti berbeda seperti dioda Gunn, dioda laser dan dioda
MOSFET.
Dioda biasa,Beroperasi seperti penjelasan di atas. Biasanya dibuat dari silikon terkotori atau
yang lebih langka dari germanium. Sebelum pengembangan dioda penyearah silikon modern,
digunakan kuprous oksida (kuprox)dan selenium, pertemuan ini memberikan efisiensi yang
rendah dan penurunan tegangan maju yang lebih tinggi (biasanya 1,4–1,7 V tiap pertemuan,
dengan banyak lapisan pertemuan ditumpuk untuk mempertinggi ketahanan terhadap
tegangan terbalik), dan memerlukan benaman bahang yang besar (kadang-kadang
perpanjangan dari substrat logam dari dioda), jauh lebih besar dari dioda silikon untuk rating
arus yang sama.
LED,Dioda cahaya atau lebih dikenal dengan sebutan LED (light-emitting diode) adalah
suatu semikonduktor yang memancarkan cahaya monokromatik yang tidak koheren ketika
diberi tegangan maju. Gejala ini termasuk bentuk elektroluminesensi. Warna yang dihasilkan
bergantung pada bahan semikonduktor yang dipakai, dan bisa juga ultraviolet dekat atau
inframerah dekat.
Macam-macam diode
Simbol Dioda
Secara mendasar dioda ada beberapa jenis , antara lain adalah:
1. Dioda penyearah,
2. Dioda Zener,
3. Dioda Foto
Selanjutnya akan kita bahas satu persatu macam-macam dioda diatas
1. Dioda Penyearah
Dioda penyearah
Arus akan diteruskan jika arus listrik yang melewati searah dengan arah dioda yaitu dari
potensial tinggi ke potensial rendah dan tegangan bernilai lebih besar dari tegangan minimum
dioda.
Namun jika dioda dipasang kebalikkannya dengan arus listrik maka dioda akan menjadi
penghambat.
Kapasitas dioda memiliki batas, sehingga jika tegangan di sambungkan pada "n" jauh lebih
besar dari tegangan yang disambungkan pada "p" kemungkinan dioda akan breakdown
karena tidak mampu menahan aliran listrik.
Contoh pemakaian dioda searah adalah antara lain pada rangkaian penyearah arus listrik
bolak-balik pada transformator, dan pencegah arus balik pada rangkaian elektronika.
2. Dioda Zener
Zener Dioda
Pada prinsipnya adalah sama dengan dioda biasa, namun jika pada dioda biasa breakdown
terjadi pada saat tegangan mencapai ratusan volt, pada dioda zener breakdown dapat terjadi
pada saat tegangan hanya mencapai puluhan atau bahkan satuan volt saja.
Pada dioda biasa bekerja dengan bias maju, sedangkan pada dioda zener bekerja dengan bias
mundur.
3. Light Emitting Diode (LED)
LED
Prinsipnya sebuah LED adalah merubah energi listrik menjadi cahaya jika diberi input
tegangan maju (forward bias).
Banyak warna yang disediakan dari komponen ini seperti warna merah, kuning, dan hijau.
Pada dasarnya semua jenis warna dapat dihasilkan tetapi harga LED akan menjadi sangat
mahal dan tidak efisien.
4. Laser Dioda
Laser Dioda
Komponen ini merupakan sebuah semikonduktor yang radiasinya bersifat koheren
( gelombang dengan frekwensi dan amplitudo yang sama dengan beda fase yang tetap) pada
daerah sepanjang panjang gelombang cahaya kelihatan sebagai infra merah.
Bahan dasar laser ini adalah dioda, dengan bentuk fisik yang bisa diminimalkan, tidak seperti
bentuk laser yang lain.
Jaringan serat optik menggunakan teknologi sinar laser sebagai pengantaran signal, dan juga
dapat ditemukan pada Compact Disc (CD/DVD) dan mouse pada komputer.
3.4 Data dan Analisa
I.
Tugas Pendahuluan
1. Jelaskan istilah-istilah :Tegangan breakdown, Tegangan knee, Forward bias, dan
Reverse bias
Jawab :
Break down voltage atau jatuh tegangan dioda adalah nilai tegangan minimal
pada
dioda
untuk
dapat
mengalirkan
arus
listrik.
Sebuah dioda tidak berfungsi sebagaimana layaknya sebuah resistor, yang
dengan mudah dapat mengalirkan arus listrik yang dibebankan kepadanya.
Dioda memiliki jatuh tegangan, apabila nilai tegangan yang diberikan kurang
dari break down voltage, maka dioda tidak akan mengalirkan arus listrik.
Contoh :
Kita perhatikan gambar diatas, tegangan sumber baterai sebesar 6 V.
Tegangan sumber ini akan terbagi menjadi dua, yaitu tegangan jatuh dioda
VD dan tegangan lampu VL. Diketahui tegangan jatuh dioda VD sebesar 0,7 V,
maka tegangan lampu VL adalah sebesar 6 - 0,7 = 5,3 V.
Tegangan Kaki (Knee Voltage) adalah Tegangan pada saat arus mulai
naik secara cepat pada saat dioda berada pada daerah maju, tegangan ini
sama dengan tegangan penghalang. Apabila tegangan dioda lebih besar
dari tegangan kaki maka dioda akan menghantar dengan mudah dan
sebaliknya bila tegangan dioda lebih kecil maka dioda tidak menghantar
dengan baik.
Forward Bias Adalah cara pemberian tegangan luar ke terminal diode.
Jika anoda dihubungkan dengan kutub positif batere, dan katoda
dihubungkan dengan kutub negative batere, maka keadaan diode ini
disebut bias maju (forward bias). Aliran arus dari anoda menuju katoda,
dan aksinya sama dengan rangkaian tertutup. Pada kondisi bias ini akan
terjadi aliran arus dengan ketentuan beda tegangan yang diberikan ke
diode dan akan selalu positif.
Reverse bias adalah kondisi dimana lapisan negatif dioda diberi tegangan
positif dan lapisan positifnya diberi tegangan negatif.
Pada kondisi reverse bias, depletion layer melebar sehingga arus listrik
tidak dapat melewati dioda.
2. Apakah diode dapat bekerja seperti saklar?Jelaskan!
Jawab :
Dioda akan menghantarkan arus bila diberi tegangan sumber lebih besar dari
tegangan idealnya. Dan dioda tidak akan menghantarkan arus apabila tegangan
yang melaluinya lebih kecil dari tegangan idealnya. Tetapi mungkin akan ada
tegangan yang akan dialirkan oleh dioda itu, dan besarnya hanya sebesar tegangan
ideal dan besarnya tegangan ideal yang akan dialairkan tergantung dari jenis dioda
yang digunakan. Oleh karena itu dioda juga dapat digunakan sebagai saklar pada
rangkaian elektronika selain digunakan sebagai mana fungsinya yaitu sebagai
penyearah tegangan.
3.5 Langkah Percobaan
A. Mengukur Dioda dengan Ohmmeter
1.
2.
Atur posisi saklar multimeter pada pengukuran Ohm
Pasangkan probe merah (+) pada kaki anoda diode dan probe
hitam (-) pada kaki katoda diode
3.
Perhatikan resistansi diode yang terbaca pada Ohmmeter
4.
Tukarkan posisi probe Ohmmeter, probe merah (+) pada kaki katoda
diode dan probe hitam (-) pada kaki anoda diode
5.
Baca nilai resistansi diode yang terukur pada Ohmmeter
6.
Lakukanlah percobaan di atas pada diode yang lain
7.
Catat hasil percobaan pada table
Tabel 3.1 Hasil Pengukuran Resistansi Dioda
Dioda
Resistansi (Ohm) Probe (+) di
Anoda,Probe (-) di Katoda
∞
Resistansi (Ohm) Probe (+) di
Katode,Probe (-) di Anode
180Ω
IN559
2
IN400
∞
180Ω
2
Analisis :
Reistansi probe positif di anoda, probe negatif di katoda menghasilkan tak
hingga karena probe positif bertemu dengan positif, negatif bertemu dengan
negatif. Maka tidak akan ada arus yang mengalir jika dioda dalam keadaan
seperti itu. Dioda memiliki nilai Resistansi tersendiri. Nilai resistansi
bergantung pada nilai Vsumbernya. Semakin besar Vsumber makan semakin
kecil nilai resistansi dioda.
Gambar praktikum:
Menunjukkan nilai tak hingga
Menunjukkan nilai tak hingga
Skala yang digunakan adalah ×1k dan jarum penunjuk menunjuk
pada angka 180 jadi hambatannya adalah 180Ω
B. Dioda dengan Forward Bias
Gambar 3.2 Rangkain Forward Bias
2. Berikan tegangan mulai 0, 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 1, 2, 4, 6, 8, 10 volt. Ukurlahnilai
tegangan dan arus yang mengalir pada diode untuk setiap tegangan sumber
tersebut.
Perhatikan cara mengukur arus dan tegangan!!!
a) Mengukur arus pada diode dengan Forward Bias
Dioda 1
Vsumber
0
0.1
0.3
0.5
0.7
0.9
1
2
4
6
VD (Volt)
0V
0,25V
0,37V
0,4V
0,45V
0,45V
45V
4,5V
3,5V
0,52V
ID(Ampere)
0A
1µA
8µA
14,5µA
33µA
47µA
0,055mA
0,15mA
0,3 mA
0,475mA
8
10
0,54V
0,625mA
0,55V
0,8mA
Vsumber
VD (Volt)
0
0V
0.1
0,3V
0.3
0,325V
0.5
0,4V
0.7
0,425V
0.9
0,44V
1
0,45V
2
0,48V
4
0,5V
6
0,53V
8
0,55V
10
0,56V
ID(Ampere)
0
1µA
11µA
2,5µA
35µA
0,1mA
0,125mA
0,15mA
0,3mA
0,45mA
0,625mA
0,775mA
Dioda 2
Analisis :
Pada foward bias arus mengalir dari anoda ke katoda. Rangkaian foward bias yaitu
kaki anodanya disambungkan ke kutub positif dan katodanya disambungkan ke kutub
negatif . Dari data di atas dapat diketahui bahwa pada Forward bias nilai tegangan beban
semakin besar dengan pertambahan tegangan sumber sementara. Dioda dengan bias tegangan
maju Dalam bias maju, kutub negatif batere akan menolak elekton-elektron bebas yang ada
dalam semikonduktor tipe N, ika energi listrik yang digunakan adalah melebihi tegangan
barir, maka elektron yang tertolak tersebut akan melintasi daerah deplesi dan bergabung
dengan hole yang ada pada tipe P, hal ini terjadi terus menerus selama rangkaian di gambar
tersebut adalah tertutup. Kondisi inilah yang menyebabkan adanya arus listrik yang mengalir
dalam rangkaian.
Gambar praktikum :
VD (Volt)
Dioda 1
Dioda 2
Jarum menunjuk pada angka nol. Maka
tegangan VDC =0 karena tegangan
sumber yang diberikan yaitu 0 volt.
Jarum menunjuk pada angka nol. Maka
tegangan VDC =0 karena tegangan sumber
yang diberikan yaitu 0 volt.
Jarum menunjuk pada angka 30. Skala
saklar yang digunakan adalah 2,5 maka
tegangan VDC adalah 25 ×2,5/250=0,25
volt
Jarum menunjuk pada angka 30. Skala yang
digunakan adalah 2,5. Maka tegangan VDC
adalah 30×2,5/250=0,3 volt
Jarum menunjuk pada angka 37. Skala
yang dipakai adalah 2,5. Sehingga
teganagan VDC adalah 37×2,5/250=0,37
volt
Jarum menunjuk pada angka 32,5. Skala
yang dipakai adalah 2,5. Sehingga
teganagan VDC adalah 32,5×2,5/250=0,325
volt
Jarum menunjuk pada angka 40. Skala
yang dipakai adalah 2,5. Sehingga
teganagan VDC adalah 40×2,5/250=0,4
volt
Jarum menunjuk pada angka 40. Skala yang
dipakai adalah 2,5. Sehingga teganagan
VDC adalah 40×2,5/250=0,4 volt
Jarum menunjuk pada angka 45. Skala
yang dipakai adalah 2,5. Sehingga
teganagan VDC adalah
45×2,5/250=0,45volt
Jarum menunjuk pada angka 42,5. Skala
yang dipakai adalah 0,25. Sehingga
teganagan VDC adalah
42,5×2,5/250=0,425volt
Jarum menunjuk pada angka 45. Skala
yang dipakai adalah 2,5. Sehingga
teganagan VDC adalah
45×2,5/250=0,45volt
Jarum menunjuk pada angka 44. Skala yang
dipakai adalah 2,5. Sehingga teganagan
VDC adalah 44×2,5/250=0,44volt
Jarum menunjuk pada angka 45. Skala
yang dipakai adalah 2,5. Sehingga
teganagan VDC adalah
45×2,5/250=0,45volt
Jarum menunjuk pada angka 45. Skala yang
dipakai adalah 2,5. Sehingga teganagan
VDC adalah 45×2,5/250=0,45volt
Jarum menunjuk pada angka 11,5 Skala
yang dipakai adalah 10. Sehingga
teganagan VDC adalah
11,5×10/250=0,45volt
Jarum menunjuk pada angka 48. Skala yang
dipakai adalah 2,5. Sehingga teganagan
VDC adalah 48×2,5/250=0,48volt
Jarum menunjuk pada angka 11,5 Skala
yang dipakai adalah 10. Sehingga
teganagan VDC adalah
11,5×10/250=0,45volt
Jarum menunjuk pada angka 50. Skala yang
dipakai adalah 2,5. Sehingga teganagan
VDC adalah 50×2,5/250=0,5volt
Jarum menunjuk pada angka 52. Skala
Jarum menunjuk pada angka 53. Skala yang
yang dipakai adalah 2,5. Sehingga
teganagan VDC adalah
52×2,5/250=0,52volt
dipakai adalah 2,5. Sehingga teganagan
VDC adalah 53×2,5/250=0,53volt
Jarum menunjuk pada angka 54. Skala
yang dipakai adalah 2,5. Sehingga
teganagan VDC adalah
54×2,5/250=0,54volt
Jarum menunjuk pada angka 55. Skala yang
dipakai adalah 2,5. Sehingga teganagan
VDC adalah 55×2,5/250=0,55volt
Jarum menunjuk pada angka 55. Skala
yang dipakai adalah 2,5. Sehingga
teganagan VDC adalah
55×2,5/250=0,55volt
Jarum menunjuk pada angka 56. Skala yang
dipakai adalah 2,5. Sehingga teganagan
VDC adalah 56×2,5/250=0,56volt
ID (Ampere)
Dioda 1
Dioda 2
Karena tegangan sumber yang diberikan
adalh 0 volt. Maka arus yang dihasilkan
adalah 0 A
Karena tegangan sumber yang diberikan
adalh 0 volt. Maka arus yang dihasilkan
adalah 0 A
Skala yang kita gunakan adalah 50.
Jarum penunjuk pada skala terbesar 50
menunjuk pada angka 1. Jadi arusnya
adalah1µA
Skala yang kita gunakan adalah 50. Jarum
penunjuk pada skala terbesar 50 menunjuk
pada angka 3. Jadi arusnya adalah1µA
Skala yang kita gunakan adalah 50.
Jarum penunjuk pada skala terbesar 50
menunjuk pada angka 8. Jadi arusnya
adalah8µA
Skala yang kita gunakan adalah 50. Jarum
penunjuk pada skala terbesar 50 menunjuk
pada angka 11. Jadi arusnya adalah11µA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah 14,5µA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah 2,5µA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah 33µA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah 35µA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah 47µA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah 0,1mA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah0,055mA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah 0,125mA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah 0,15mA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah 0,15mA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah 0,3mA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah 0,3mA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah0,475mA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah 0,45mA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah 0,625mA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah 0,625mA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah 0,8mA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah 0,775mA
C. Dioda dengan Reverse Bias
1. Rangkailah diode seperti pada Gambar 3.3 di bawah ini.
Gambar 3.3 Rangkaian Reverse Bias
2. Berikanlah tegangan mulai 0, 1, 2, 3, 5, 6, 7, 9,10 Volt. Ukurlah tegangan dan
arus pada dioda untuk setiap tegangan tersebut.
Perhatikan cara mengukur arus dan
tegangan!!! a) Mengukur arus pada diode
dengan Reverse Bias
b) Mengukur tegangan pada diode dengan Reverse Bias
3. Tuliskan data hasil pengukuran pada Tabel 3.3
Dioda 1 (kecil)
VSUMBER
(Volt)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
VSUMBER
(Volt)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Analisis :
VSUMBER
(Volt)
Hasil
kalibrasi
0
1
1,8
2,8
3,8
4,7
5,8
7
8
9
10
VD
(Volt)
ID
(Ampere)
0
1
1,8
2,8
3,8
4,7
5,8
6,9
7,8
8,8
9,8
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
VD
(Volt)
ID
(Ampere)
0
1
1,8
2,8
3,8
4,8
5,8
6,6
7,6
8,6
9,8
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Dioda 2 (besar)
VSUMBER
(Volt)
Hasil
kalibrasi
0
1
1,8
2,8
3,8
4,8
5,8
6,7
7,8
8,8
10
Dari data di atas dapst diketahui bahwa reverse bias nilai arus beban adalah sama
dengan nol ini dikarenakan posisi dioda terbalik (reverse). Disini terdapat perbedaan arus
sumber antara multimeter dengan power supply, karena sebelum pengukuran terlebih dahulu
dilakukan kalibrasi. Sehingga untuk mendapat nilai misal 2 volt di multimeter maka tegangan
pada power supply harus dikurangi menjadi 0,8V. Dioda dengan bias tegangan mundur
Ketika dioda dibias mundur, maka tidak ada aliran arus listrik yang melewati dioda. Hal ini
dikarenakan elekton bebas yang ada pada tipe N tertarik oleh kutub positif batere dan
demikian juga hole pada tipe P berekombinasi dengan elektron dari batere, sehingga lapisan
pengosongan menjadi semakin lebar. Dengan semakin lebarnya lapisan pengosongan ini,
maka dioda tidak akan mengalirkan arus listrik. Ketika tegangan bias mundur terus
diperbesar, maka pada suatu harga tegangan tertentu dioda akan rusak, karena adanya proses
avalan yang menyebabkan dioda rusak secara fisik.
Gambar Praktikum
VD (Volt)
Dioda 1
Dioda 2
V sumber yang diberika 0. Jadi tegangan
yang dihasilkan adalah 0 V
V sumber yang diberika 0. Jadi tegangan
yang dihasilkan adalah 0 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka 1.
Sehingga tegangannya adalah 1 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka 1.
Sehingga tegangannya adalah 1 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
1,8. Sehingga tegangannya adalah 1,8 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
1,8. Sehingga tegangannya adalah 1,8 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
2,8. Sehingga tegangannya adalah 2,8 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
2,8. Sehingga tegangannya adalah 2,8 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
3,8. Sehingga tegangannya adalah 3,8 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
3,8. Sehingga tegangannya adalah 3,8 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
4,7. Sehingga tegangannya adalah 4,7 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
4,8. Sehingga tegangannya adalah 4,8 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
5,8. Sehingga tegangannya adalah 5,8 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
5,8. Sehingga tegangannya adalah 5,8 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
6,9. Sehingga tegangannya adalah 6,9 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
6,6. Sehingga tegangannya adalah 6,6 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
7,8. Sehingga tegangannya adalah 7,8 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
7,6. Sehingga tegangannya adalah 7,6 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
8,8. Sehingga tegangannya adalah 8,8 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
8,8. Sehingga tegangannya adalah 8,8 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
9,8. Sehingga tegangannya adalah 9,8 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
9,8. Sehingga tegangannya adalah 9,8 V
Arus yang mengalir pada rangkaian reverse bias adalah 0.Hal ini dikarenakan elekton bebas
yang ada pada tipe N tertarik oleh kutub positif batere dan demikian juga hole pada tipe P
berekombinasi dengan elektron dari batere, sehingga lapisan pengosongan menjadi semakin
lebar. Dengan semakin lebarnya lapisan pengosongan ini, maka dioda tidak akan mengalirkan
arus listrik.
D. Light Emitting Diode (LED)
LED diberi hambatan 10Ω untuk memastikan LED berfungsi atau tidak. Kemudian
terminal merah (+) tempelkan pada kaki LED positif dan terminal hitam (-) tempelkan
pada kaki LED yang bernilai negatif. Apabila terbalik terminal merah ke kaki negatif
dan terminal hitam ke kaki positif maka lampu LED tidak akan menyala.
1.Susunlah rangkaian seperti gambar dibawah ini
2. Berikan tegangan sumber sebesar 5 volt. Ukurlah arus yang mengalir pada
rangkaian
3. Perhatikan yang terjadi pada LED
Lampu LED menyala
4. Ganti nilai i
5. Perhatikan kembali yang terjadi pada LED
Lampu LED menyala
6. Matikan power supply. Balik posisi kaki diode D1
7. Berikan tegangan sumber sebesar 5 Volt. Ukurlah arus yang mengalir pada rangkaian
arusnya
Nilai arusnya yaitu tidak terhingga.
8. Perhatikan yang terjadi pada LED
Lampu LED mati
Analisis :
Resistor yang digunakan adalah resistor bergelang coklat,hitam,jingga, emas
yang bernilai 1000Ω ±5% kemudian saya memberikan tegangan sebesar 5 Volt.
Yang terjadi adalah lampu LED menyala. Tetapi saat dicoba dengan resistor
bernilai 70kΩ. Lampu LED tidak menyala. Hal ini disebabkan karena
hambatannya terlalu besar sehingga arusnya terhambat.
3.6 Laporan Akhir
a. Gambarkan bentuk kurva dari tabel hasil pengukuran di atas dan Buktikan
kurva karakteristik diode tersebut
b. Lakukan analisis dan berikan kesimpulan dari hasil percobaan yang telah
dilakukan
a.
Grafk Dioda 1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
ID (mA) 0.4
.
0.3
0.2
0.1
0
0
5
10
15
20
25
30
VD (Volt)
Grafk Dioda 2
ID (mA)
-12
-10
-8
-6
-4
VD (Volt)
-2
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0
2
b. Analisis:
Berdasarkan hasil praktikum ini didapat bahwa besarnya kuat arus adalah
berbanding lurus dimana semakin besar tengangan yang diberikan pada rangkain
maka semakin besar pula arus yang muncul pada rangkaian tersebut. Untuk analisa
grafik yang dihasilkan pada percobaan ini ternyata grafik yang dihasilkan berupa
grafik yang mula-mula konstan namun pada kondisi tegangan tertentu ternyata arus
naik sangat signifikan.
Ketika suatu dioda dikenai tegangan yang belum memenuhi bukit potensial
maka belum terdapat elektron yang lolos, sehingga belum terdapat arus yang lewat,
namun ketika tegangan yang diberikan kepada dioda melebihi besar potensial bukit
pada dioda, jika tegangan semakin naik maka semakin banyak elektron yang
berpindah atau mengalir sehingga arus yang dihasilkanpun semakin besar, namun ini
hanya berlaku pada panjar maju (forward bias).
3.6 Kesimpulan
1. Dioda merupakan komponen semikonduktor yang hanya dapat mengalirkan arus
satu arah saja.
2. Pada saat dioda diberi prategangan maju (forward bias) ,maka dioda dapat
mengalirkan arus, hal ini disebabkan tembok potensial rendah.
3. Pada saat dioda diberi prategangan balik (reverse bias), maka dioda sulit
mengalirkan arus, hal ini disebabkan tembok potensial yang meninggi sehingga
dioda memiliki hambatan tak terhingga.
4. pada kondisi reverse bias dioda akan dapat mengalirkan arus ketika mengalami
pendadalan(breakdown), hal ini terjadi ketika teganagn mundur yang diberikan
mendekati ±100 volt.
5. Dioada selain berfungsi sebagai penyearah dapat berfungsi sebagai sakelar pada
rangkaian elektronik.
6. LED tidak akan menyala jika hambatannya terlalu besar karena dapat menghambat
arus.
PERCOBAAN TRANSFORMATOR
4.1 Tujuan
1. Mahasiswa dapat memeriksa kondisi transformator.
2. Mahasiswa dapat mengukur tegangan primer dan
sekunder pada transformator
tegangan
4.2 Pendahuluan
Kompenen elektronika yang dipakai dalam praktikum adalah transformator.Oleh
karena itu mahasiswa harus mampu memeriksa kondisi transformator. Juga agar mampu
mengukur tegangan primer dan tegangan sekunder pada transformator.
4.3 Dasar Teori
Transformator atau sering disingkat dengan istilah Trafo adalah suatu alat listrik
yang dapat mengubah taraf suatu tegangan AC ke taraf yang lain. Maksud dari
pengubahan taraf tersebut diantaranya seperti menurunkan Tegangan AC dari
220VAC ke 12 VAC ataupun menaikkan Tegangan dari 110VAC ke 220 VAC.
Transformator atau Trafo ini bekerja berdasarkan prinsip Induksi Elektromagnet dan
hanya dapat bekerja pada tegangan yang berarus bolak balik (AC).Transformator
(Trafo) memegang peranan yang sangat penting dalam pendistribusian tenaga listrik.
Transformator menaikan listrik yang berasal dari pembangkit listrik PLN hingga
ratusan kilo Volt untuk di distribusikan, dan kemudian Transformator lainnya
menurunkan tegangan listrik tersebut ke tegangan yang diperlukan oleh setiap rumah
tangga maupun perkantoran yang pada umumnya menggunakan Tegangan AC
220Volt.
Bentuk dan Simbol Transformator (Trafo)
Berikut ini adalah gambar bentuk dan simbol Transformator :
Prinsip Kerja Transformator
Transformator terdiri atas pasangan kumparan primer dan sekunder yang terpisah dan
dililitkan pada inti besi lunak yang terbuat dari plat besi yang disusun berlapis-lapis.
Prinsip dasar transformator adalah berdasarkan percobaan yang dilakukan pertama kali
oleh Faraday. Perhatikan skema rangkaian percobaan Faraday berikut ini!
Gambar: Skema Rangkaian Percobaan Faraday
Pada Gambar di atas, kamu dapat mengamati bahwa rangkaian primer terdiri atas kumparan
primer yang dililitkan di sebelah kiri inti besi dan dihubungkan dengan sebuah aki.
Rangkaian sekunder terdiri atas kumparan sekunder yang dililitkan di sebelah kanan inti besi
dan dihubungkan dengan sebuah galvanometer.
Nah, ketika arus mengalir melalui kumparan primer, arus listrik yang mengalir pada
kumparan primer berubah dari nol ke nilai tetapnya. Arus listrik tersebut menghasilkan garisgaris gaya magnetik.
Sesuai dengan kaidah tangan kanan, arus listrik ini akan menghasilkan garis-garis gaya
magnetik yang memotong kumparan sekunder.
Karena arus listrik dalam rangkaian primer selalu berubah-ubah dari nol ke nilai tetapnya,
garis-garis gaya magnetik yang memotong kumparan sekunder pun berubah-ubah dari nol ke
nilai tetapnya.
Perubahan garis gaya magnetik yang memotong kumparan sekunder akan membangkitkan
ggl induksi pada ujung-ujung kumparan sekunder.
Dengan adanya arus listrik induksi yang mengalir melalui galvanometer, jarum galvanometer
akan menyimpang, misalnya ke kanan.
Setelah beberapa saat, garis gaya magnetik sudah tetap sehingga ggl induksi pada ujungujung kumparan kembali menjadi nol.
Ketika arus yang mengalir melalui kumparan primer diputuskan, arus listrik yang mengalir
pada kumparan sekunder akan berkurang dari nilai tetapnya menuju ke nol.
Hal ini menyebabkan garis-garis gaya magnetik yang memotong kumparan sekunder juga
berkurang dari nilai tetapnya menuju nol.
Perubahan garis-garis gaya magnetik yang memotong kumparan sekunder ini menyebabkan
timbulnyaggl induksi di ujung-ujung kumparan dengan polaritas yang berlawanan dengan ggl
induksi yang dihasilkan sebelumnya.
Hal ini menimbulkan arus induksi dengan arah yang berlawanan dengan arah arus induksi
sebelumnya sehingga jarum galvanometer juga menyimpang ke arah kiri.
a. Pengujian tahanan isolasi:
Multimeter pada posisi x10k
Ukur tahanan isolasi antara kumparan primer dan sekunder
Ukur tahanan isolasi antara kumparan primer dan inti trafo
Ukur tahanan isolasi antara kumparan sekunder dan inti trafo
(Tahanan isolasi yang baik adalah yang nilainya mendekati tak
terhingga)
b. Mengukur tahanan kumparan
Multimeter pada posisi x10
Ukur tahanan kumparan primer (0 – 220 V)
Multimeter pada posisi x1
Ukur tahanan kumparan sekunder
4.4 Data dan Analisa
No
1.
2.
Ukuran tahanan
kumparan
Tahanan isolasi
antara kumparan
primer dan
sekunder
Tahanan isolasi
antara kumparan
primer dan inti
Foto
Penjelasan
Ketika kumparan
primer dan sekunder
di ukur tahanan
isolasinya,jarum
penunjuk
menunjukkan pada
angka 0 atau tak
terhingga. Hal itu
membuktikan bahwa
tahanan isolasinya
baik. Tahanan isolasi
yang baik yaitu yang
mempunyai tahanan
isolasi mendekati tak
hingga.
Ketika kumparan
primer dan inti di
ukur tahanan
isolasinya,jarum
penunjuk
menunjukkan pada
angka 0 atau tak
terhingga. Hal itu
membuktikan bahwa
tahanan isolasinya
baik. Tahanan isolasi
yang baik yaitu yang
mempunyai tahanan
isolasi mendekati tak
hingga.
3.
Tahanan isolasi
antara kumparan
sekunder dan inti
Ketika kumparan
sekunder dan inti di
ukur tahanan
isolasinya,jarum
penunjuk
menunjukkan pada
angka 0 atau tak
terhingga. Hal itu
membuktikan bahwa
tahanan isolasinya
baik. Tahanan isolasi
yang baik yaitu yang
mempunyai tahanan
isolasi mendekati tak
hingga.
Jarum penunjuk
menunjuk pada angka
9. Sedangkan skala
yang dipakai adalah
×10. Jadi tahanannya
adalah 9×10=90Ω.
Keadaannya baik
karena nilai
tahanannya tidak
kurang atau lebih dari
rentang nilai.
4.
Tahanan
kumparan primer
0 – 220
5.
Tahanan
kumparan
sekunder 0 – 12
Jarum penunjuk
menunjuk pada angka
5. Sedangkan skala
yang dipakai adalah
×1. Jadi tahanannya
adalah 5Ω.
Keadaannya baik
karena nilai
tahanannya tidak
kurang atau lebih dari
rentang nilai
6.
Tahanan
kumparan
sekunder 0 – 18
7.
Tahanan
kumparan
sekunder 0 – 15
Jarum penunjuk
menunjuk pada angka
6. Sedangkan skala
yang dipakai adalah
×1. Jadi tahanannya
adalah 6Ω
Keadaannya baik
karena nilai
tahanannya tidak
kurang atau lebih dari
rentang nilai
Jarum penunjuk
menunjuk pada angka
5,75. Sedangkan
skala yang dipakai
adalah ×1. Jadi
tahanannya adalah
5,75Ω. Keadaannya
baik karena nilai
tahanannya tidak
kurang atau lebih dari
rentang nilai
Analisis :
Berdasarkan data diatas diketahui bahwa keadaan transformator masih dalam keadaan
baik atau layak pakai. Terbukti dengan tahanan isolasinya yang tak hingga. Serta pada
setiap kumparanya, nilai tahanannya tidak melebihi batas yang ditentukan. Contohnya
tahanan kumparan sekunder 0-12 emiliki tahanan sebesar 5Ω. Dimana 5Ω tidak
melebihi dan kurang dari rentang nilai yang ditentukan.
4.5 Kesimpulan
Transformator adalah alat untuk menaikkan dan menurunkan tegangan AC/bolakbalik.Tahanan isolasi yang baik adalah tahananyang nilainya mendekati tak terhingga.
Kesimpulan yang dapat di ambil adalah, bahwa transformator merupakan komponen
elektronik yang berfungsi untuk menyalurkan tenaga/ daya listrik dari tegangan tinggi ke
tegangan rendah atau sebaliknya (mentransformasikan tegangan). Sebuah transformator
terdiri dari dua atau lebih lilitan yang saling dikaitkan medan magnet bersama.
Transformator bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik.Tegangan masukan
bolak-balik yang membentangi primer menimbulkan fluks magnet yang idealnya semua
bersambung dengan lilitan sekunder.Fluks bolak-balik ini menginduksikan GGL dalam lilitan
sekunder. Jika efisiensi sempurna, semua daya pada lilitan primer akan dilimpahkan ke lilitan
sekunder.
Daftar Pustaka
http://documents.tips/documents/resistansi-dioda-5667178e6157e.html / diakses
tanggal 18 Oktober 2016
http://dokumen.tips/documents/karakteristik-dioda-klmpk-23.html / diakses
tanggal 18 oktober 2016
http://ikaapriliaayu.blogspot.co.id/2014/05/bab-ii.html/ diakses tanggal 19
Oktober 2016
http://nurlailajamil.blogspot.co.id/2015/01/grafk-vi-pada-dioda.htm/diakses
tanggal 19 Oktober 2016l
http://teknikelektronika.com/pengertian-transformator-prinsip-kerja-trafo/
diakses tanggal 18 Oktober 2016
http://www.duniapendidikan.net/2016/01/pengertian-fungsi-dan-prinsip-carakerja-transformator-trafo-step-up-dan-step-down-berdasarkan-percobaan-hukumfaraday.html
http://www.elektronikabersama.web.id/2011/05/dioda-forward-bias-dan-reversebias.html
https://imronsyah.wordpress.com/dioda/ diakses tanggal 16 Oktober 2016
KARAKTERISTIK DIODA DAN TRANSFORMATOR
Disusun untuk Memenuhi Matakuliah Elektronika
Dibimbing oleh Bapak I Made Wirawan, S.T., S.S.T, M.T.
Asisten Praktikum:
Muhammad Arif Syarifudin
Muhammad Bagus Arifin
Oleh :
Eva Yulia Safitri
160533611462
S1 PTI OFF B
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
PRODI S1 PENDIDIKAN TEKNIK INFORMATIKA
Oktober 2016
3.1 Tujuan Praktikum
1. Mengetahui komponen elektronika diode semikonduktor.
2. Mengetahui karakteristik diode semikonduktor.
3. Mampu menganalisis rangkaian forward bias pada diode semikonduktor.
3.2 Pendahuluan
Kompenen elektronika yang dipakai dalam praktikum adalah diode semikonduktor.oleh
karena itu mahasiswa harus mampu memahami karakteristik diode semikonduktor. Juga
agar mampu menganalisis rangkaian forward bis dan reverse bias pada diode
semikonduktor.
3.3 Dasar Teori
Dioda adalah komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor.
Dioda memiliki fungsi hanya mengalirkan arus satu arah saja. Struktur diode adalah
sambungan semikonduktor tipe P dan tipe N. Di bawah ini gambar symbol dan
struktur diode serta bentuk karakteristik diode. Untuk diode yang terbuat dari bahan
Silikon tegangan konduksi lebih besar dari 0.7 volt.
Bias Mundur (Reverse Bias)
Bias mundur adalah pemberian tegangan negatip baterai ke terminal anoda (A) dan tegangan positip ke terminal katoda (K) dari suatu dioda. Dengan kata lain, tegangan anoda katoda VA-K adalah negatip (VA-K < 0). Gambar 2 menunjukkan dioda diberi bias mundur.
daerah pengosongan
Karena pada ujung anoda (A) yang berupa bahan tipe p diberi tegangan negatip, maka
hole-hole (pembawa mayoritas) akan tertarik ke kutup negatip baterai menjauhi persambungan. Demikian juga karena pada ujung katoda (K) yang berupa bahan tipe n diberi tegangan
positip, maka elektron-elektron (pembawa mayoritas) akan tertarik ke kutup positip baterai
menjauhi persambungan. Sehingga daerah pengosongan semakin lebar, dan arus yang disebabkan oleh pembawa mayoritas tidak ada yang mengalir.
Sedangkan pembawa minoritas yang berupa elektron (pada bahan tipe p) dan hole (pada
bahan tipe n) akan berkombinasi sehingga mengalir arus jenuh mundur (reverse satura- tion
current) atau Is. Arus ini dikatakan jenuh karena dengan cepat mencapai harga maksi- mum
tanpa dipengaruhi besarnya tegangan baterai. Besarnya arus ini dipengaruhi oleh temperatur. Makin tinggi temperatur, makin besar harga Is. Pada suhu ruang, besarnya Is ini dalam skala mikro-amper untuk dioda germanium, dan dalam skala nano-amper untuk dioda
silikon.
Bias Maju (Foward Bias)
Apabila tegangan positip baterai dihubungkan ke terminal Anoda (A) dan negatipnya ke
terminal katoda (K), maka dioda disebut mendapatkan bias maju (foward bias). Dengan
demikian VA-K adalah positip atau VA-K > 0. Gambar 3 menunjukan dioda diberi bias maju.
Dengan pemberian polaritas tegangan seperti pada gambar 3, yakni VA-K positip, maka
pembawa mayoritas dari bahan tipe p (hole) akan tertarik oleh kutup negatip baterai melewati persambungan dan berkombinasi dengan elektron (pembawa mayoritas bahan tipe n).
Demikian juga elektronnya akan tertarik oleh kutup positip baterai untuk melewati persambungan. Oleh karena itu daerah pengosongan terlihat semakin menyempit pada saat dioda diberi bias maju. Dan arus dioda yang disebabkan oleh pembawa mayoritas akan mengalir,
yaitu ID.
Sedangkan pembawa minoritas dari bahan tipe p (elektron) dan dari bahan tipe n (hole) akan
berkombinasi dan menghasilkan Is. Arah Is dan ID adalah berlawanan. Namun karena Is jauh
lebih kecil dari pada ID, maka secara praktis besarnya arus yang mengalir pada dioda
ditentukan oleh ID.
Adapun jenis-jenis dari dioda pertemuan yang hanya menekankan perbedaan pada
aspek fisik baik ukuran geometrik, tingkat pengotoran, jenis elektroda ataupun jenis
pertemuan, atau benar-benar peranti berbeda seperti dioda Gunn, dioda laser dan dioda
MOSFET.
Dioda biasa,Beroperasi seperti penjelasan di atas. Biasanya dibuat dari silikon terkotori atau
yang lebih langka dari germanium. Sebelum pengembangan dioda penyearah silikon modern,
digunakan kuprous oksida (kuprox)dan selenium, pertemuan ini memberikan efisiensi yang
rendah dan penurunan tegangan maju yang lebih tinggi (biasanya 1,4–1,7 V tiap pertemuan,
dengan banyak lapisan pertemuan ditumpuk untuk mempertinggi ketahanan terhadap
tegangan terbalik), dan memerlukan benaman bahang yang besar (kadang-kadang
perpanjangan dari substrat logam dari dioda), jauh lebih besar dari dioda silikon untuk rating
arus yang sama.
LED,Dioda cahaya atau lebih dikenal dengan sebutan LED (light-emitting diode) adalah
suatu semikonduktor yang memancarkan cahaya monokromatik yang tidak koheren ketika
diberi tegangan maju. Gejala ini termasuk bentuk elektroluminesensi. Warna yang dihasilkan
bergantung pada bahan semikonduktor yang dipakai, dan bisa juga ultraviolet dekat atau
inframerah dekat.
Macam-macam diode
Simbol Dioda
Secara mendasar dioda ada beberapa jenis , antara lain adalah:
1. Dioda penyearah,
2. Dioda Zener,
3. Dioda Foto
Selanjutnya akan kita bahas satu persatu macam-macam dioda diatas
1. Dioda Penyearah
Dioda penyearah
Arus akan diteruskan jika arus listrik yang melewati searah dengan arah dioda yaitu dari
potensial tinggi ke potensial rendah dan tegangan bernilai lebih besar dari tegangan minimum
dioda.
Namun jika dioda dipasang kebalikkannya dengan arus listrik maka dioda akan menjadi
penghambat.
Kapasitas dioda memiliki batas, sehingga jika tegangan di sambungkan pada "n" jauh lebih
besar dari tegangan yang disambungkan pada "p" kemungkinan dioda akan breakdown
karena tidak mampu menahan aliran listrik.
Contoh pemakaian dioda searah adalah antara lain pada rangkaian penyearah arus listrik
bolak-balik pada transformator, dan pencegah arus balik pada rangkaian elektronika.
2. Dioda Zener
Zener Dioda
Pada prinsipnya adalah sama dengan dioda biasa, namun jika pada dioda biasa breakdown
terjadi pada saat tegangan mencapai ratusan volt, pada dioda zener breakdown dapat terjadi
pada saat tegangan hanya mencapai puluhan atau bahkan satuan volt saja.
Pada dioda biasa bekerja dengan bias maju, sedangkan pada dioda zener bekerja dengan bias
mundur.
3. Light Emitting Diode (LED)
LED
Prinsipnya sebuah LED adalah merubah energi listrik menjadi cahaya jika diberi input
tegangan maju (forward bias).
Banyak warna yang disediakan dari komponen ini seperti warna merah, kuning, dan hijau.
Pada dasarnya semua jenis warna dapat dihasilkan tetapi harga LED akan menjadi sangat
mahal dan tidak efisien.
4. Laser Dioda
Laser Dioda
Komponen ini merupakan sebuah semikonduktor yang radiasinya bersifat koheren
( gelombang dengan frekwensi dan amplitudo yang sama dengan beda fase yang tetap) pada
daerah sepanjang panjang gelombang cahaya kelihatan sebagai infra merah.
Bahan dasar laser ini adalah dioda, dengan bentuk fisik yang bisa diminimalkan, tidak seperti
bentuk laser yang lain.
Jaringan serat optik menggunakan teknologi sinar laser sebagai pengantaran signal, dan juga
dapat ditemukan pada Compact Disc (CD/DVD) dan mouse pada komputer.
3.4 Data dan Analisa
I.
Tugas Pendahuluan
1. Jelaskan istilah-istilah :Tegangan breakdown, Tegangan knee, Forward bias, dan
Reverse bias
Jawab :
Break down voltage atau jatuh tegangan dioda adalah nilai tegangan minimal
pada
dioda
untuk
dapat
mengalirkan
arus
listrik.
Sebuah dioda tidak berfungsi sebagaimana layaknya sebuah resistor, yang
dengan mudah dapat mengalirkan arus listrik yang dibebankan kepadanya.
Dioda memiliki jatuh tegangan, apabila nilai tegangan yang diberikan kurang
dari break down voltage, maka dioda tidak akan mengalirkan arus listrik.
Contoh :
Kita perhatikan gambar diatas, tegangan sumber baterai sebesar 6 V.
Tegangan sumber ini akan terbagi menjadi dua, yaitu tegangan jatuh dioda
VD dan tegangan lampu VL. Diketahui tegangan jatuh dioda VD sebesar 0,7 V,
maka tegangan lampu VL adalah sebesar 6 - 0,7 = 5,3 V.
Tegangan Kaki (Knee Voltage) adalah Tegangan pada saat arus mulai
naik secara cepat pada saat dioda berada pada daerah maju, tegangan ini
sama dengan tegangan penghalang. Apabila tegangan dioda lebih besar
dari tegangan kaki maka dioda akan menghantar dengan mudah dan
sebaliknya bila tegangan dioda lebih kecil maka dioda tidak menghantar
dengan baik.
Forward Bias Adalah cara pemberian tegangan luar ke terminal diode.
Jika anoda dihubungkan dengan kutub positif batere, dan katoda
dihubungkan dengan kutub negative batere, maka keadaan diode ini
disebut bias maju (forward bias). Aliran arus dari anoda menuju katoda,
dan aksinya sama dengan rangkaian tertutup. Pada kondisi bias ini akan
terjadi aliran arus dengan ketentuan beda tegangan yang diberikan ke
diode dan akan selalu positif.
Reverse bias adalah kondisi dimana lapisan negatif dioda diberi tegangan
positif dan lapisan positifnya diberi tegangan negatif.
Pada kondisi reverse bias, depletion layer melebar sehingga arus listrik
tidak dapat melewati dioda.
2. Apakah diode dapat bekerja seperti saklar?Jelaskan!
Jawab :
Dioda akan menghantarkan arus bila diberi tegangan sumber lebih besar dari
tegangan idealnya. Dan dioda tidak akan menghantarkan arus apabila tegangan
yang melaluinya lebih kecil dari tegangan idealnya. Tetapi mungkin akan ada
tegangan yang akan dialirkan oleh dioda itu, dan besarnya hanya sebesar tegangan
ideal dan besarnya tegangan ideal yang akan dialairkan tergantung dari jenis dioda
yang digunakan. Oleh karena itu dioda juga dapat digunakan sebagai saklar pada
rangkaian elektronika selain digunakan sebagai mana fungsinya yaitu sebagai
penyearah tegangan.
3.5 Langkah Percobaan
A. Mengukur Dioda dengan Ohmmeter
1.
2.
Atur posisi saklar multimeter pada pengukuran Ohm
Pasangkan probe merah (+) pada kaki anoda diode dan probe
hitam (-) pada kaki katoda diode
3.
Perhatikan resistansi diode yang terbaca pada Ohmmeter
4.
Tukarkan posisi probe Ohmmeter, probe merah (+) pada kaki katoda
diode dan probe hitam (-) pada kaki anoda diode
5.
Baca nilai resistansi diode yang terukur pada Ohmmeter
6.
Lakukanlah percobaan di atas pada diode yang lain
7.
Catat hasil percobaan pada table
Tabel 3.1 Hasil Pengukuran Resistansi Dioda
Dioda
Resistansi (Ohm) Probe (+) di
Anoda,Probe (-) di Katoda
∞
Resistansi (Ohm) Probe (+) di
Katode,Probe (-) di Anode
180Ω
IN559
2
IN400
∞
180Ω
2
Analisis :
Reistansi probe positif di anoda, probe negatif di katoda menghasilkan tak
hingga karena probe positif bertemu dengan positif, negatif bertemu dengan
negatif. Maka tidak akan ada arus yang mengalir jika dioda dalam keadaan
seperti itu. Dioda memiliki nilai Resistansi tersendiri. Nilai resistansi
bergantung pada nilai Vsumbernya. Semakin besar Vsumber makan semakin
kecil nilai resistansi dioda.
Gambar praktikum:
Menunjukkan nilai tak hingga
Menunjukkan nilai tak hingga
Skala yang digunakan adalah ×1k dan jarum penunjuk menunjuk
pada angka 180 jadi hambatannya adalah 180Ω
B. Dioda dengan Forward Bias
Gambar 3.2 Rangkain Forward Bias
2. Berikan tegangan mulai 0, 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 1, 2, 4, 6, 8, 10 volt. Ukurlahnilai
tegangan dan arus yang mengalir pada diode untuk setiap tegangan sumber
tersebut.
Perhatikan cara mengukur arus dan tegangan!!!
a) Mengukur arus pada diode dengan Forward Bias
Dioda 1
Vsumber
0
0.1
0.3
0.5
0.7
0.9
1
2
4
6
VD (Volt)
0V
0,25V
0,37V
0,4V
0,45V
0,45V
45V
4,5V
3,5V
0,52V
ID(Ampere)
0A
1µA
8µA
14,5µA
33µA
47µA
0,055mA
0,15mA
0,3 mA
0,475mA
8
10
0,54V
0,625mA
0,55V
0,8mA
Vsumber
VD (Volt)
0
0V
0.1
0,3V
0.3
0,325V
0.5
0,4V
0.7
0,425V
0.9
0,44V
1
0,45V
2
0,48V
4
0,5V
6
0,53V
8
0,55V
10
0,56V
ID(Ampere)
0
1µA
11µA
2,5µA
35µA
0,1mA
0,125mA
0,15mA
0,3mA
0,45mA
0,625mA
0,775mA
Dioda 2
Analisis :
Pada foward bias arus mengalir dari anoda ke katoda. Rangkaian foward bias yaitu
kaki anodanya disambungkan ke kutub positif dan katodanya disambungkan ke kutub
negatif . Dari data di atas dapat diketahui bahwa pada Forward bias nilai tegangan beban
semakin besar dengan pertambahan tegangan sumber sementara. Dioda dengan bias tegangan
maju Dalam bias maju, kutub negatif batere akan menolak elekton-elektron bebas yang ada
dalam semikonduktor tipe N, ika energi listrik yang digunakan adalah melebihi tegangan
barir, maka elektron yang tertolak tersebut akan melintasi daerah deplesi dan bergabung
dengan hole yang ada pada tipe P, hal ini terjadi terus menerus selama rangkaian di gambar
tersebut adalah tertutup. Kondisi inilah yang menyebabkan adanya arus listrik yang mengalir
dalam rangkaian.
Gambar praktikum :
VD (Volt)
Dioda 1
Dioda 2
Jarum menunjuk pada angka nol. Maka
tegangan VDC =0 karena tegangan
sumber yang diberikan yaitu 0 volt.
Jarum menunjuk pada angka nol. Maka
tegangan VDC =0 karena tegangan sumber
yang diberikan yaitu 0 volt.
Jarum menunjuk pada angka 30. Skala
saklar yang digunakan adalah 2,5 maka
tegangan VDC adalah 25 ×2,5/250=0,25
volt
Jarum menunjuk pada angka 30. Skala yang
digunakan adalah 2,5. Maka tegangan VDC
adalah 30×2,5/250=0,3 volt
Jarum menunjuk pada angka 37. Skala
yang dipakai adalah 2,5. Sehingga
teganagan VDC adalah 37×2,5/250=0,37
volt
Jarum menunjuk pada angka 32,5. Skala
yang dipakai adalah 2,5. Sehingga
teganagan VDC adalah 32,5×2,5/250=0,325
volt
Jarum menunjuk pada angka 40. Skala
yang dipakai adalah 2,5. Sehingga
teganagan VDC adalah 40×2,5/250=0,4
volt
Jarum menunjuk pada angka 40. Skala yang
dipakai adalah 2,5. Sehingga teganagan
VDC adalah 40×2,5/250=0,4 volt
Jarum menunjuk pada angka 45. Skala
yang dipakai adalah 2,5. Sehingga
teganagan VDC adalah
45×2,5/250=0,45volt
Jarum menunjuk pada angka 42,5. Skala
yang dipakai adalah 0,25. Sehingga
teganagan VDC adalah
42,5×2,5/250=0,425volt
Jarum menunjuk pada angka 45. Skala
yang dipakai adalah 2,5. Sehingga
teganagan VDC adalah
45×2,5/250=0,45volt
Jarum menunjuk pada angka 44. Skala yang
dipakai adalah 2,5. Sehingga teganagan
VDC adalah 44×2,5/250=0,44volt
Jarum menunjuk pada angka 45. Skala
yang dipakai adalah 2,5. Sehingga
teganagan VDC adalah
45×2,5/250=0,45volt
Jarum menunjuk pada angka 45. Skala yang
dipakai adalah 2,5. Sehingga teganagan
VDC adalah 45×2,5/250=0,45volt
Jarum menunjuk pada angka 11,5 Skala
yang dipakai adalah 10. Sehingga
teganagan VDC adalah
11,5×10/250=0,45volt
Jarum menunjuk pada angka 48. Skala yang
dipakai adalah 2,5. Sehingga teganagan
VDC adalah 48×2,5/250=0,48volt
Jarum menunjuk pada angka 11,5 Skala
yang dipakai adalah 10. Sehingga
teganagan VDC adalah
11,5×10/250=0,45volt
Jarum menunjuk pada angka 50. Skala yang
dipakai adalah 2,5. Sehingga teganagan
VDC adalah 50×2,5/250=0,5volt
Jarum menunjuk pada angka 52. Skala
Jarum menunjuk pada angka 53. Skala yang
yang dipakai adalah 2,5. Sehingga
teganagan VDC adalah
52×2,5/250=0,52volt
dipakai adalah 2,5. Sehingga teganagan
VDC adalah 53×2,5/250=0,53volt
Jarum menunjuk pada angka 54. Skala
yang dipakai adalah 2,5. Sehingga
teganagan VDC adalah
54×2,5/250=0,54volt
Jarum menunjuk pada angka 55. Skala yang
dipakai adalah 2,5. Sehingga teganagan
VDC adalah 55×2,5/250=0,55volt
Jarum menunjuk pada angka 55. Skala
yang dipakai adalah 2,5. Sehingga
teganagan VDC adalah
55×2,5/250=0,55volt
Jarum menunjuk pada angka 56. Skala yang
dipakai adalah 2,5. Sehingga teganagan
VDC adalah 56×2,5/250=0,56volt
ID (Ampere)
Dioda 1
Dioda 2
Karena tegangan sumber yang diberikan
adalh 0 volt. Maka arus yang dihasilkan
adalah 0 A
Karena tegangan sumber yang diberikan
adalh 0 volt. Maka arus yang dihasilkan
adalah 0 A
Skala yang kita gunakan adalah 50.
Jarum penunjuk pada skala terbesar 50
menunjuk pada angka 1. Jadi arusnya
adalah1µA
Skala yang kita gunakan adalah 50. Jarum
penunjuk pada skala terbesar 50 menunjuk
pada angka 3. Jadi arusnya adalah1µA
Skala yang kita gunakan adalah 50.
Jarum penunjuk pada skala terbesar 50
menunjuk pada angka 8. Jadi arusnya
adalah8µA
Skala yang kita gunakan adalah 50. Jarum
penunjuk pada skala terbesar 50 menunjuk
pada angka 11. Jadi arusnya adalah11µA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah 14,5µA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah 2,5µA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah 33µA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah 35µA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah 47µA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah 0,1mA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah0,055mA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah 0,125mA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah 0,15mA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah 0,15mA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah 0,3mA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah 0,3mA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah0,475mA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah 0,45mA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah 0,625mA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah 0,625mA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah 0,8mA
Nilai yang dihasilkan dari pengukuran
adalah 0,775mA
C. Dioda dengan Reverse Bias
1. Rangkailah diode seperti pada Gambar 3.3 di bawah ini.
Gambar 3.3 Rangkaian Reverse Bias
2. Berikanlah tegangan mulai 0, 1, 2, 3, 5, 6, 7, 9,10 Volt. Ukurlah tegangan dan
arus pada dioda untuk setiap tegangan tersebut.
Perhatikan cara mengukur arus dan
tegangan!!! a) Mengukur arus pada diode
dengan Reverse Bias
b) Mengukur tegangan pada diode dengan Reverse Bias
3. Tuliskan data hasil pengukuran pada Tabel 3.3
Dioda 1 (kecil)
VSUMBER
(Volt)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
VSUMBER
(Volt)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Analisis :
VSUMBER
(Volt)
Hasil
kalibrasi
0
1
1,8
2,8
3,8
4,7
5,8
7
8
9
10
VD
(Volt)
ID
(Ampere)
0
1
1,8
2,8
3,8
4,7
5,8
6,9
7,8
8,8
9,8
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
VD
(Volt)
ID
(Ampere)
0
1
1,8
2,8
3,8
4,8
5,8
6,6
7,6
8,6
9,8
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Dioda 2 (besar)
VSUMBER
(Volt)
Hasil
kalibrasi
0
1
1,8
2,8
3,8
4,8
5,8
6,7
7,8
8,8
10
Dari data di atas dapst diketahui bahwa reverse bias nilai arus beban adalah sama
dengan nol ini dikarenakan posisi dioda terbalik (reverse). Disini terdapat perbedaan arus
sumber antara multimeter dengan power supply, karena sebelum pengukuran terlebih dahulu
dilakukan kalibrasi. Sehingga untuk mendapat nilai misal 2 volt di multimeter maka tegangan
pada power supply harus dikurangi menjadi 0,8V. Dioda dengan bias tegangan mundur
Ketika dioda dibias mundur, maka tidak ada aliran arus listrik yang melewati dioda. Hal ini
dikarenakan elekton bebas yang ada pada tipe N tertarik oleh kutub positif batere dan
demikian juga hole pada tipe P berekombinasi dengan elektron dari batere, sehingga lapisan
pengosongan menjadi semakin lebar. Dengan semakin lebarnya lapisan pengosongan ini,
maka dioda tidak akan mengalirkan arus listrik. Ketika tegangan bias mundur terus
diperbesar, maka pada suatu harga tegangan tertentu dioda akan rusak, karena adanya proses
avalan yang menyebabkan dioda rusak secara fisik.
Gambar Praktikum
VD (Volt)
Dioda 1
Dioda 2
V sumber yang diberika 0. Jadi tegangan
yang dihasilkan adalah 0 V
V sumber yang diberika 0. Jadi tegangan
yang dihasilkan adalah 0 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka 1.
Sehingga tegangannya adalah 1 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka 1.
Sehingga tegangannya adalah 1 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
1,8. Sehingga tegangannya adalah 1,8 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
1,8. Sehingga tegangannya adalah 1,8 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
2,8. Sehingga tegangannya adalah 2,8 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
2,8. Sehingga tegangannya adalah 2,8 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
3,8. Sehingga tegangannya adalah 3,8 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
3,8. Sehingga tegangannya adalah 3,8 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
4,7. Sehingga tegangannya adalah 4,7 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
4,8. Sehingga tegangannya adalah 4,8 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
5,8. Sehingga tegangannya adalah 5,8 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
5,8. Sehingga tegangannya adalah 5,8 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
6,9. Sehingga tegangannya adalah 6,9 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
6,6. Sehingga tegangannya adalah 6,6 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
7,8. Sehingga tegangannya adalah 7,8 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
7,6. Sehingga tegangannya adalah 7,6 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
8,8. Sehingga tegangannya adalah 8,8 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
8,8. Sehingga tegangannya adalah 8,8 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
9,8. Sehingga tegangannya adalah 9,8 V
Skala yang digunakan adalah 10. Jadi
skala terbesar yang dibaca adalah 10.
Jarum penunjuk menunjuk pada angka
9,8. Sehingga tegangannya adalah 9,8 V
Arus yang mengalir pada rangkaian reverse bias adalah 0.Hal ini dikarenakan elekton bebas
yang ada pada tipe N tertarik oleh kutub positif batere dan demikian juga hole pada tipe P
berekombinasi dengan elektron dari batere, sehingga lapisan pengosongan menjadi semakin
lebar. Dengan semakin lebarnya lapisan pengosongan ini, maka dioda tidak akan mengalirkan
arus listrik.
D. Light Emitting Diode (LED)
LED diberi hambatan 10Ω untuk memastikan LED berfungsi atau tidak. Kemudian
terminal merah (+) tempelkan pada kaki LED positif dan terminal hitam (-) tempelkan
pada kaki LED yang bernilai negatif. Apabila terbalik terminal merah ke kaki negatif
dan terminal hitam ke kaki positif maka lampu LED tidak akan menyala.
1.Susunlah rangkaian seperti gambar dibawah ini
2. Berikan tegangan sumber sebesar 5 volt. Ukurlah arus yang mengalir pada
rangkaian
3. Perhatikan yang terjadi pada LED
Lampu LED menyala
4. Ganti nilai i
5. Perhatikan kembali yang terjadi pada LED
Lampu LED menyala
6. Matikan power supply. Balik posisi kaki diode D1
7. Berikan tegangan sumber sebesar 5 Volt. Ukurlah arus yang mengalir pada rangkaian
arusnya
Nilai arusnya yaitu tidak terhingga.
8. Perhatikan yang terjadi pada LED
Lampu LED mati
Analisis :
Resistor yang digunakan adalah resistor bergelang coklat,hitam,jingga, emas
yang bernilai 1000Ω ±5% kemudian saya memberikan tegangan sebesar 5 Volt.
Yang terjadi adalah lampu LED menyala. Tetapi saat dicoba dengan resistor
bernilai 70kΩ. Lampu LED tidak menyala. Hal ini disebabkan karena
hambatannya terlalu besar sehingga arusnya terhambat.
3.6 Laporan Akhir
a. Gambarkan bentuk kurva dari tabel hasil pengukuran di atas dan Buktikan
kurva karakteristik diode tersebut
b. Lakukan analisis dan berikan kesimpulan dari hasil percobaan yang telah
dilakukan
a.
Grafk Dioda 1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
ID (mA) 0.4
.
0.3
0.2
0.1
0
0
5
10
15
20
25
30
VD (Volt)
Grafk Dioda 2
ID (mA)
-12
-10
-8
-6
-4
VD (Volt)
-2
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0
2
b. Analisis:
Berdasarkan hasil praktikum ini didapat bahwa besarnya kuat arus adalah
berbanding lurus dimana semakin besar tengangan yang diberikan pada rangkain
maka semakin besar pula arus yang muncul pada rangkaian tersebut. Untuk analisa
grafik yang dihasilkan pada percobaan ini ternyata grafik yang dihasilkan berupa
grafik yang mula-mula konstan namun pada kondisi tegangan tertentu ternyata arus
naik sangat signifikan.
Ketika suatu dioda dikenai tegangan yang belum memenuhi bukit potensial
maka belum terdapat elektron yang lolos, sehingga belum terdapat arus yang lewat,
namun ketika tegangan yang diberikan kepada dioda melebihi besar potensial bukit
pada dioda, jika tegangan semakin naik maka semakin banyak elektron yang
berpindah atau mengalir sehingga arus yang dihasilkanpun semakin besar, namun ini
hanya berlaku pada panjar maju (forward bias).
3.6 Kesimpulan
1. Dioda merupakan komponen semikonduktor yang hanya dapat mengalirkan arus
satu arah saja.
2. Pada saat dioda diberi prategangan maju (forward bias) ,maka dioda dapat
mengalirkan arus, hal ini disebabkan tembok potensial rendah.
3. Pada saat dioda diberi prategangan balik (reverse bias), maka dioda sulit
mengalirkan arus, hal ini disebabkan tembok potensial yang meninggi sehingga
dioda memiliki hambatan tak terhingga.
4. pada kondisi reverse bias dioda akan dapat mengalirkan arus ketika mengalami
pendadalan(breakdown), hal ini terjadi ketika teganagn mundur yang diberikan
mendekati ±100 volt.
5. Dioada selain berfungsi sebagai penyearah dapat berfungsi sebagai sakelar pada
rangkaian elektronik.
6. LED tidak akan menyala jika hambatannya terlalu besar karena dapat menghambat
arus.
PERCOBAAN TRANSFORMATOR
4.1 Tujuan
1. Mahasiswa dapat memeriksa kondisi transformator.
2. Mahasiswa dapat mengukur tegangan primer dan
sekunder pada transformator
tegangan
4.2 Pendahuluan
Kompenen elektronika yang dipakai dalam praktikum adalah transformator.Oleh
karena itu mahasiswa harus mampu memeriksa kondisi transformator. Juga agar mampu
mengukur tegangan primer dan tegangan sekunder pada transformator.
4.3 Dasar Teori
Transformator atau sering disingkat dengan istilah Trafo adalah suatu alat listrik
yang dapat mengubah taraf suatu tegangan AC ke taraf yang lain. Maksud dari
pengubahan taraf tersebut diantaranya seperti menurunkan Tegangan AC dari
220VAC ke 12 VAC ataupun menaikkan Tegangan dari 110VAC ke 220 VAC.
Transformator atau Trafo ini bekerja berdasarkan prinsip Induksi Elektromagnet dan
hanya dapat bekerja pada tegangan yang berarus bolak balik (AC).Transformator
(Trafo) memegang peranan yang sangat penting dalam pendistribusian tenaga listrik.
Transformator menaikan listrik yang berasal dari pembangkit listrik PLN hingga
ratusan kilo Volt untuk di distribusikan, dan kemudian Transformator lainnya
menurunkan tegangan listrik tersebut ke tegangan yang diperlukan oleh setiap rumah
tangga maupun perkantoran yang pada umumnya menggunakan Tegangan AC
220Volt.
Bentuk dan Simbol Transformator (Trafo)
Berikut ini adalah gambar bentuk dan simbol Transformator :
Prinsip Kerja Transformator
Transformator terdiri atas pasangan kumparan primer dan sekunder yang terpisah dan
dililitkan pada inti besi lunak yang terbuat dari plat besi yang disusun berlapis-lapis.
Prinsip dasar transformator adalah berdasarkan percobaan yang dilakukan pertama kali
oleh Faraday. Perhatikan skema rangkaian percobaan Faraday berikut ini!
Gambar: Skema Rangkaian Percobaan Faraday
Pada Gambar di atas, kamu dapat mengamati bahwa rangkaian primer terdiri atas kumparan
primer yang dililitkan di sebelah kiri inti besi dan dihubungkan dengan sebuah aki.
Rangkaian sekunder terdiri atas kumparan sekunder yang dililitkan di sebelah kanan inti besi
dan dihubungkan dengan sebuah galvanometer.
Nah, ketika arus mengalir melalui kumparan primer, arus listrik yang mengalir pada
kumparan primer berubah dari nol ke nilai tetapnya. Arus listrik tersebut menghasilkan garisgaris gaya magnetik.
Sesuai dengan kaidah tangan kanan, arus listrik ini akan menghasilkan garis-garis gaya
magnetik yang memotong kumparan sekunder.
Karena arus listrik dalam rangkaian primer selalu berubah-ubah dari nol ke nilai tetapnya,
garis-garis gaya magnetik yang memotong kumparan sekunder pun berubah-ubah dari nol ke
nilai tetapnya.
Perubahan garis gaya magnetik yang memotong kumparan sekunder akan membangkitkan
ggl induksi pada ujung-ujung kumparan sekunder.
Dengan adanya arus listrik induksi yang mengalir melalui galvanometer, jarum galvanometer
akan menyimpang, misalnya ke kanan.
Setelah beberapa saat, garis gaya magnetik sudah tetap sehingga ggl induksi pada ujungujung kumparan kembali menjadi nol.
Ketika arus yang mengalir melalui kumparan primer diputuskan, arus listrik yang mengalir
pada kumparan sekunder akan berkurang dari nilai tetapnya menuju ke nol.
Hal ini menyebabkan garis-garis gaya magnetik yang memotong kumparan sekunder juga
berkurang dari nilai tetapnya menuju nol.
Perubahan garis-garis gaya magnetik yang memotong kumparan sekunder ini menyebabkan
timbulnyaggl induksi di ujung-ujung kumparan dengan polaritas yang berlawanan dengan ggl
induksi yang dihasilkan sebelumnya.
Hal ini menimbulkan arus induksi dengan arah yang berlawanan dengan arah arus induksi
sebelumnya sehingga jarum galvanometer juga menyimpang ke arah kiri.
a. Pengujian tahanan isolasi:
Multimeter pada posisi x10k
Ukur tahanan isolasi antara kumparan primer dan sekunder
Ukur tahanan isolasi antara kumparan primer dan inti trafo
Ukur tahanan isolasi antara kumparan sekunder dan inti trafo
(Tahanan isolasi yang baik adalah yang nilainya mendekati tak
terhingga)
b. Mengukur tahanan kumparan
Multimeter pada posisi x10
Ukur tahanan kumparan primer (0 – 220 V)
Multimeter pada posisi x1
Ukur tahanan kumparan sekunder
4.4 Data dan Analisa
No
1.
2.
Ukuran tahanan
kumparan
Tahanan isolasi
antara kumparan
primer dan
sekunder
Tahanan isolasi
antara kumparan
primer dan inti
Foto
Penjelasan
Ketika kumparan
primer dan sekunder
di ukur tahanan
isolasinya,jarum
penunjuk
menunjukkan pada
angka 0 atau tak
terhingga. Hal itu
membuktikan bahwa
tahanan isolasinya
baik. Tahanan isolasi
yang baik yaitu yang
mempunyai tahanan
isolasi mendekati tak
hingga.
Ketika kumparan
primer dan inti di
ukur tahanan
isolasinya,jarum
penunjuk
menunjukkan pada
angka 0 atau tak
terhingga. Hal itu
membuktikan bahwa
tahanan isolasinya
baik. Tahanan isolasi
yang baik yaitu yang
mempunyai tahanan
isolasi mendekati tak
hingga.
3.
Tahanan isolasi
antara kumparan
sekunder dan inti
Ketika kumparan
sekunder dan inti di
ukur tahanan
isolasinya,jarum
penunjuk
menunjukkan pada
angka 0 atau tak
terhingga. Hal itu
membuktikan bahwa
tahanan isolasinya
baik. Tahanan isolasi
yang baik yaitu yang
mempunyai tahanan
isolasi mendekati tak
hingga.
Jarum penunjuk
menunjuk pada angka
9. Sedangkan skala
yang dipakai adalah
×10. Jadi tahanannya
adalah 9×10=90Ω.
Keadaannya baik
karena nilai
tahanannya tidak
kurang atau lebih dari
rentang nilai.
4.
Tahanan
kumparan primer
0 – 220
5.
Tahanan
kumparan
sekunder 0 – 12
Jarum penunjuk
menunjuk pada angka
5. Sedangkan skala
yang dipakai adalah
×1. Jadi tahanannya
adalah 5Ω.
Keadaannya baik
karena nilai
tahanannya tidak
kurang atau lebih dari
rentang nilai
6.
Tahanan
kumparan
sekunder 0 – 18
7.
Tahanan
kumparan
sekunder 0 – 15
Jarum penunjuk
menunjuk pada angka
6. Sedangkan skala
yang dipakai adalah
×1. Jadi tahanannya
adalah 6Ω
Keadaannya baik
karena nilai
tahanannya tidak
kurang atau lebih dari
rentang nilai
Jarum penunjuk
menunjuk pada angka
5,75. Sedangkan
skala yang dipakai
adalah ×1. Jadi
tahanannya adalah
5,75Ω. Keadaannya
baik karena nilai
tahanannya tidak
kurang atau lebih dari
rentang nilai
Analisis :
Berdasarkan data diatas diketahui bahwa keadaan transformator masih dalam keadaan
baik atau layak pakai. Terbukti dengan tahanan isolasinya yang tak hingga. Serta pada
setiap kumparanya, nilai tahanannya tidak melebihi batas yang ditentukan. Contohnya
tahanan kumparan sekunder 0-12 emiliki tahanan sebesar 5Ω. Dimana 5Ω tidak
melebihi dan kurang dari rentang nilai yang ditentukan.
4.5 Kesimpulan
Transformator adalah alat untuk menaikkan dan menurunkan tegangan AC/bolakbalik.Tahanan isolasi yang baik adalah tahananyang nilainya mendekati tak terhingga.
Kesimpulan yang dapat di ambil adalah, bahwa transformator merupakan komponen
elektronik yang berfungsi untuk menyalurkan tenaga/ daya listrik dari tegangan tinggi ke
tegangan rendah atau sebaliknya (mentransformasikan tegangan). Sebuah transformator
terdiri dari dua atau lebih lilitan yang saling dikaitkan medan magnet bersama.
Transformator bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik.Tegangan masukan
bolak-balik yang membentangi primer menimbulkan fluks magnet yang idealnya semua
bersambung dengan lilitan sekunder.Fluks bolak-balik ini menginduksikan GGL dalam lilitan
sekunder. Jika efisiensi sempurna, semua daya pada lilitan primer akan dilimpahkan ke lilitan
sekunder.
Daftar Pustaka
http://documents.tips/documents/resistansi-dioda-5667178e6157e.html / diakses
tanggal 18 Oktober 2016
http://dokumen.tips/documents/karakteristik-dioda-klmpk-23.html / diakses
tanggal 18 oktober 2016
http://ikaapriliaayu.blogspot.co.id/2014/05/bab-ii.html/ diakses tanggal 19
Oktober 2016
http://nurlailajamil.blogspot.co.id/2015/01/grafk-vi-pada-dioda.htm/diakses
tanggal 19 Oktober 2016l
http://teknikelektronika.com/pengertian-transformator-prinsip-kerja-trafo/
diakses tanggal 18 Oktober 2016
http://www.duniapendidikan.net/2016/01/pengertian-fungsi-dan-prinsip-carakerja-transformator-trafo-step-up-dan-step-down-berdasarkan-percobaan-hukumfaraday.html
http://www.elektronikabersama.web.id/2011/05/dioda-forward-bias-dan-reversebias.html
https://imronsyah.wordpress.com/dioda/ diakses tanggal 16 Oktober 2016