Tugas Pendahuluan modul 1

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Soal

2. Prinsip Kerja

3. Video Simulasi

4. Download File

 1. Soal [kembali]

1. Apa yang dimaksud dengan dioda, beserta simbol dari dioda? 

Jawab :

Dioda adalah komponen elektronik pasif yang memiliki dua terminal (anode dan katode) dan berfungsi untuk mengizinkan arus listrik mengalir hanya dalam satu arah (dari anode ke katode) sambil menghambat aliran arus dalam arah sebaliknya. Prinsip dasar dioda didasarkan pada sifat semikonduktor.

Simbol dioda digunakan dalam skema rangkaian elektronik untuk memudahkan representasi dioda dalam suatu sirkuit. Simbol dioda terdiri dari garis segitiga yang mengarah dari anode ke katode, dengan panah menunjuk arah aliran arus. Berikut adalah simbol umum untuk dioda:

          

Simbol dioda tersebut menggambarkan dua terminal dioda, yaitu anode (A) dan katode (K), serta arah aliran arus yang hanya mengalir dari anode ke katode. Panah mengindikasikan arah aliran arus.

Dioda memiliki berbagai jenis, termasuk dioda germanium, dioda silikon, dioda Zener, dan sebagainya, yang memiliki karakteristik khusus sesuai dengan penggunaannya dalam sirkuit elektronik. Dioda sering digunakan dalam aplikasi seperti penyearah (rectifier) untuk mengubah arus AC menjadi arus DC, pelindung terhadap arus searah sebaliknya (reverse current), dan pengatur tegangan seperti dioda Zener.

2. Jelaskan prinsip kerja dan kurva karakteristik dari diode! 

Jawab :

Dioda disebut aktif atau ‘on’ apabila mendapat arus maju IF (forward bias) dari hubungan baterai seperti gambar 19 dan dioda disebut tidak aktif atau ‘off’ apabila mendapat arus mundur IR (reverse bias ) dari hubungan baterai seperti gambar . 

Adapun karakteristik Dioda adalah seperti pada gambar .

                                                          Gambar  Karakteristik Dioda

Dioda aktif apabila , untuk bahan semikonduktor Silikon VF = 0,7 Volt dan untuk bahan semikonduktor Germanium VF = 0,3 Volt. Dioda tidak aktif apabila VD < 0 maka untuk semikonduktor Silikon ID = 0 mA dan untuk semikonduktor Germanium ID =IR. Pada saat arus reverse bias maksimum atau sama dengan VBD (Breakdown Voltage) maka arus tak terhingga atau dioda dapat menjadi rusak.

Rumus umum untuk arus dioda ID adalah:

dimana,

IS = arus reverse saturasi

k = 11.600/ɳ dengan ɳ=1 untuk Ge dan ɳ=2 untuk Si

Tk = TC + 2730

3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan dioda Zener! 

Jawab :

Dioda Zener merupakan jenis diode yang dirancang khusus untuk dapat beroperasi di rangkaian reverse bias (bias balik).  Dioda zener akan menyalurkan arus listrik ke arah yang berlawanan jika tegangan yang diberikan melampaui batas tegangan tembusnya. Karakteristik ini berbeda dengan dioda biasa yang hanya dapat menyalurkan arus listrik ke satu arah. Sebuah dioda zener yang dipasangkan dalam rangkaian reverse bias akan menjaga agartegangan jatuhnya outputnya tetap stabil walaupun tegangan input diubah-ubah.

4. Jelaskan apa yang dimaksud dengan Clipper! 

Jawab :

Rangkaian clipper adalah rangkaian pembentuk gelombang (waveshaping) yang berfungsi memotong bentuk gelombang pada level dc tertentu. Secara umum rangkaian clipper menggunakan dioda dapat digolongkan menjadi dua, yaitu: rangkaian clipper seri dan rangkaian clipper paralel.

5. Jelaskan prinsip kerja clipper! 

Jawab :

• Rangkaian Clipper Seri

Rangkaian clipper seri akan menghubungkan tiap dioda secara berjajar dengan beban. Sistem kerja dari rangkaian seri adalah bila hasil keluaran atau output pada rangkaian adalah anoda dioda, maka bagian positif akan dipotong (berarti clipper positif). Besarnya pemotongan atau penghilangan sinyal adalah tegangan baterai ditambah tegangan diode

• Rangkaian Clipper Paralel

Rangkaian clipper paralel akan menghubungkan dioda yang dipasang paralel dengan beban yang ada di rangkaian tersebut. Sistem kerja pada rangkaian paralel sebagai berikut : Dioda dan baterai akan dipasang secara paralel pada rangkaian clipper tersebut. Bila hasil keluaran atau output pada rangkaian paralel menggunakan katoda dioda, maka negatif akan dipotong atau disebut juga clipper negatif. Namun bila hasil keluaran atau output rangkaian paralel dengan anoda dioda, maka bagian positif akan dipotong.

Rangkaian: 

• Buatlah rangkaian forward bias dan reverse bias (Gambar 1.6 pada modul) 

• Buatlah rangkaian forward bias dan reverse bias diode Zener 

• Buatlah rangkaian clipper (Gambar 1.7 pada modul) 

(Masing-masing rangkaian dilengkapi dengan Voltmeter dan Amperemeter)

2. Prinsip Kerja [kembali]

• Rangkaian reverse bias 

• Rangkaian Forward bias 

Forward Bias

  Pada rangkaian forward bias, arus mengalir dari sumber positif sumber tegangan mengalir memasuki resistor R1 sebesar 100 ohm menuju kaki anoda dioda dan keluar pada kaki katoda, lalu mengalir menuju ground. Dikarenakan sumber positif bertemu dengan kaki positif dioda (anoda), terjadi pemindahan muatan positif yang akan mengisi positif layer dan menyebabkan depletion layer ditekan, sehingga arus mengalir melewati dioda dan pada amperemeter terdeteksi arus yang mengalir menuju ground.

Reverse Bias

  ada rangkaian reverse bias, arus mengalir dari sumber tegangan menuju resistor R1 sebesar 100 ohm lalu menuju kaki katoda dioda. Karena sumber positif bertemu dengan kaki negatif dioda (katoda), muatan positif dan negatif dioda pada daerah P akan ditarik oleh sumber, sehingga  depletion layer melebar. Hal ini menyebabkan arus tidak dapat mengalir melewati dioda, sehingga pada amperemeter terdeteksi arus menuju ground bernilai nol.

• Rangkaian reverse dan forward bias zener

Forward Bias

  Pada rangkaian, arus mengalir dari sumber tegangan menuju R1 sebesar 100 ohm, dan mengalir menuju kaki anoda pada dioda zener, lalu mengalir menuju ground. Nilai tegangan yang terukur pada rangkaian terukur kecil. Hal ini disebabkan oleh arus positif bertemu dengan kaki anoda dioda zener. Pada amperemeter, terlihat bahwa ada arus yang mengalir dari dioda menuju ground bernilai sangat kecil.

Reverse Bias

  Pada rangkaian, arus mengalir dari sumber tegangan AC menuju R1 sebesar 100 ohm, dan mengalir menuju kaki katoda pada dioda zener, lalu lanjut mengalir menuju ke ground. Nilai tegangan yang terukur pada rangkaian terukur lebih besar daripada forward bias. Hal ini disebabkan oleh arus positif  terhubung dengan kaki negatif (katoda) dioda zener. 

• Rangkaian clipper 

Pada saat arus mengalir dari VSINE Clipper positif akan memotong bagian positif dari gelombang output dan clipper negatif akan memotong bagian negatif. Clamper positif akan menggeser bentuk gelombang ke arah atas, sedangkan clamper negatif positif akan menggeser bentuk gelombang ke arah bawah.

Pada saat rangkaian dijalankan dengan sumber tegangan DC sebesar 5 Volt. Tegangan dialirkan dari batrai ke R1 Lalu dari R1 diteruskan ke D1,lalu di teruskan ke ground

3. Video Simulasi [kembali]

Rangkaian Dioda

Rangkaian Dioda Zener

Rangkaian Clipper 

4. Download File [kembali]

Download Rangkaian Dioda [Disini]

Download Rangkaian Dioda Zener [Disini] 

Download Rangkaian Clipper [Disini]

Download HTML [Disini]

Download Datasheet Resistor [Disini]

Download Datasheet Dioda [Disini] 

Download Video Dioda [Disini]

Download Video Dioda Zener [Disini]

Download Video Clipper [Disini]