Laporan Praktikum Karakteristik Dioda
www.hajarfisika.com
1.2 Menentukan tegangan ambang(treshold) dioda
1.3 Menghitung tahanan maju(forward resistance) dan tahanan mundur(reverse resistance) pada dioda
1.4 Menentukan tegangan dadal dari dioda zener
II. Dasar Teori
Dioda merupakan salah satu komponen semikonduktor. Disebut semikonduktor atau setengah konduktor lantaran materi ini tidak disusun dari konduktor murni. Dioda ini merupakan komponen sederhan yang terbuat oleh materi semikonduktor materi yang umum dipakai dioda ialah silikon. Selain dioda silikon telah dilakukan penggunaan CuO sebagai materi pembuat dioda. Jika dua tipe materi semikonduktor didekatkan maka akan didapatkan sambungan PN-Junction. Hubungan PN ini hanya sanggup meneruskan arus apabila diberikan tegangan bias maju, yaitu P(anoda) dihubungkan dengan terminal positif catu daya dan N(katoda) dengan terminal negatif catu daya. Jika kekerabatan ini dibalik maka dikatakan bahwa dioda menjadi tegangan bias mundur dan tidak sanggup mengalirkan arus listrik. Karakteristik inilah yang menjadikan dioda sanggup bekerja sebagai penyearah arus listrik(Adi,2010).
Biasanya nilai breakdown voltage dioda cukuplah tinggi yaitu > 50 V. Namun, terdapat salah satu jenis dioda yang mempunyai nilai breakdown yang rendah, dioda ini dinamakan dioda zener. Dioda zener ini sanggup mempertahankan tegangan hingga mendekati konstan pada rentang besar arus yang berbeda hal ini dikarenakan dioda ini mempunyai breakdown voltage tertentu. Pada dasarnya dioda zener mempunyai karakteristik maju mundur. Pada dioda zener bias maju bernilai Vji = 0 sedangkan pada bias mundur terjadi pada ketika terjadi tanda-tanda yang serupa breakdown pada dioda rectifier. Dioda zener akan menghantarkan tanpa adanya kerusakan, tegangan inilah yang selanjutnya disebut tegangan zener(Ahmad,2007).
Karakteristik statistik dioda sanggup diselidiki dengan cara memasang dioda secara seri dengan catu daya DC dan sebuah resistor menyerupai pada gambar 2.3. Karakteristik ini didapatkan dengan mengukur tegangan dioda dan arus litrik yang mengalir pada rangkaian dioda. Dimana harga I(arus) ini sanggup diubah dengan dua cara, yaitu dengan tegangan dioda dan kendala pada rangkaian(Arifin,2005).
Dioda dibentuk dalam banyak sekali bentuk dan ukuran yang sangat berguna. Dioda yang lebih besar bisa untuk daya yang lebih besar, daat dibentuk dengan suatu kenop sebagai satu terminalnya, oleh lantaran itu sanggup dihubungkan eksklusif ke alat penyerap arus. Karakteristik dioda, khususnya dioda sambungan semikonduktor yang dibentuk dari silikon. Prinsip fisis yang menghasilkan karakteristik terminal dioda dan nama "dioda sambungan". Berikut 3 tempat kurva statistik : (Woolard,2006).
1. Daerah bias maju(forward bias) ditentukan oleh V > 0
2. Daerah bias balik(reverse bias) ditentukan oleh V < 0
3. Daerah dadal (breakdown bias) ditentukan oleh V < 0 - Vzk
Fungsi utama dioda yaitu penyearah arah arus AC menjadi arus DC. Selain itu dioda juga berfungsi sebagai pengaman dari beban induktif, contohnya solenoid, relay ataupun motor listrik. Pada ketika dipadamkan maka beban induktif akan menghasilkan tegangan yang cukup tinggi sehingga sanggup merusak transistor maupun IC lain yang berfungsi sebagai input. Pada ketika inilah dioda berfungsi sebagai pengaman komponen lainnya selain itu dioda juga telah mempunyai fungsi yang lain yaitu pada penerapan dioda PN-Junction ternyata juga sanggup diaplikasikan sebagai sel surya(Ginting,2006).
Apabila prinsip kerja dari LED dibalik maka akan terbentuk dioda jenis lain, yaitu fotodida. Dimana pada ketika normal fotodida tidak bisa mengalirkan arus ketika diberi tegangan bias mundur. Namun ketika terkena cahaya fotodida sanggup mengalirkan arus ketika diberi tegangan bias mundur. Indeks bias dioda ada dua macam yaitu, bias positif atau bias maju(forward bias) dan bias negatif atau bias mundur(reverse bias). Pada kondisi bias positif, anoda lebih positif dan katoda(Oklilas,2007).
III. Metodologi Percobaan
3.1 Alat dan Bahana. Dioda silikon (1 buah)
b. Dioda zener (1 buah)
c. Resistor (1 buah)
d. Multimeter (1 buah)
e. Protoboard (1 buah)
f. Power supply (1 buah)
3.2 Gambar Alat dan Bahan
-
3.3 Gambar Rangkaian
Skema rangkaian di protoboard
3.4 Cara Kerja
3.4.1 Karakteristik dioda
3.4.2 Karakteristik dioda zener
IV. Data dan Analisa
4.2 Analisa Data
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan terlihat dioda mempunyai kegunaan menyearahkan arus pada suatu arah lantaran pada sifat dioda yaitu mengalirkan arus hanya dalam satu arah. Untuk arah yang searah tegangan(tegangan maju) arus yang dilewatkan besar, sedangkan pada arah berlawanan(arah mundur) arus yang dilewatkan sangat kecil. Dari Percobaan, sanggup dipelajari kekerabatan perubahan tegangan dan berpengaruh arus lsitrik sehingga semakin besar tegangan dioda maka semakin besar pula arus diodanya menyerupai yang telah ditunjukkan pada data percobaan.
Percobaan pertama yaitu tegangan maju pada dioda silikon. Tegangan sumber dialirkan dari 0,05 volt hingga 0,075 volt. Skala perubahan tegangan yang dipakai sebesar 0,05 volt. Ketika tegangan ditambah hingga nilai 0,45 volt arus yang mengalir naik secara drastis hingga mengatakan nilai 1000 µA. Hal ini mengatakan terjadinya tegangan dadal(0,45 volt). Tegangan ambang terjadi ketika tegangan ditambah hingga mengatakan nilai 0,40 volt, arus nya tidak lagi bernilai nol. Percobaan mengatakan kesesuaian ketika dibandingkan dengan aturan Ohm yang berlaku. Hal ini ditunjukkan pada tabel 1 dimana ketika tegangan naik maka arus juga bertambah naik. Berikut ini yaitu gambar grafik tegangan maju pada dioda silikon :
tegangan ambang ditunjukkan pada grafik 1 diatas sebesar 0,45 volt. Hal ini berbeda dengan literatur yang mengatakan tegangan ambang pada dioda silikon sebesar 0,70 volt. Perbedaan terjadi disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya kesalahan praktikkan dalam pembacaan pada multimeter dan juga disebabkan oleh usia dari multimeter itu sendiri.
tegangan ambang ditunjukkan pada grafik 1 diatas sebesar 0,45 volt. Hal ini berbeda dengan literatur yang mengatakan tegangan ambang pada dioda silikon sebesar 0,70 volt. Perbedaan terjadi disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya kesalahan praktikkan dalam pembacaan pada multimeter dan juga disebabkan oleh usia dari multimeter itu sendiri.
Percobaan kedua yaitu tegangan mundur pada dioda silikon. Dapat diketahui bahwa semakin besar tegangan maka arus yang mengalir juga semakin besar. Hal itu ditunjukkan ketika tegangan mengatakan nilai 0,2 volt hingga 10 volt dengan arus yang mengalir 1 µA sampai 49 µA. Namun ketika tegangan ditambah hingga nilai 11 volt, arus menurun drastis hingga dengan nilai 11 µA. Saat inilah tegangan dadal terjadi pada dioda silikon(11 volt). Berikut ini yaitu gambar grafik tegangan mundur pada dioda silikon :
pada grafik 2 diatas sanggup dilihat tegangan ambang berada pada nilai 0,20 volt.
Percobaan dioda zener tegangan maju ditunjukkan pada tabel percobaan 3 dan grafik 3 dibawah ini :
dapat dilihat bahwa tegangan ambang terjadi pada nilai 0,60 volt dan tegangan dadal pada nilai 0,65 volt.
Percobaan keempat yaitu tegangan mundur pada dioda zener, yang ditunjukkan dalam tabel percobaan 4 dan grafik 4 dibawah ini :dapat dilihat bahwa tegangan ambang terjadi pada nilai 0,60 volt dan tegangan dadal pada nilai 0,65 volt.
dapat dilihat bahwa tegangan ambang terjadi pada nilai 4 volt dan tegangan dadal pada nilai 5 volt. Dari ke 4 grafik diatas terlihat kekerabatan antara tegangan dioda dan arus dioda tidak linear lantaran adanya tegangan dadal dan tegangan ambang.
Nilai tahanan maju pada percobaan dioda silikon sebesar 10,714 Ω dan pada dioda zener sebesar 107,14 Ω. Sedangkan nilai tahanan mundur pada percobaan dioda silikon sebesar 1.000.000 Ω dan dioda zener sebesar 93,34 Ω.
V. Kesimpulan
5.1 Hubungan V-I pada dioda silikon dan zener yaitu bahwa semakin besar nilai tegangan yang dipakai pada dioda maka arus yang mengalir pada dioda akan semakin besar juga, hal ini sanggup dilihat pada tabel data percobaan dan gambar grafik dioda pada percobaan ini dan juga sekaligus pertanda bahwa tegangan berbanding lurus terhadap arus, sesuai dengan prinsip Hukum Ohm.
5.2 Tegangan ambang dioda yaitu ketika tegangan diubah pada nilai tertentu, arus tidak lagi bernilai nol. Tegangan ambang dioda yang didapat pada percobaan ini :
a. Tegangan ambang dioda silikon(tegangan maju) : V = 0,40 volt
b. Tegangan ambang dioda silikon(tegangan mundur) : V = 0,2 volt
c. Tegangan ambang dioda zener(tegangan maju) : V = 0,6 volt
d. Tegangan ambang dioda zener(tegangan mundur) : V = 4 volt
5.3 Tahanan maju dan mundur dioda yang didapat pada percobaan ini :
a. Tahanan maju dioda silikon : R = 10,714 Ω
b. Tahanan mundur dioda silikon : R = 1.000.000 Ω
c. Tahanan maju dioda zener: R = 107,14 Ω
d. Tahanan mundur dioda zener: R = 93,34 Ω
5.4 Tegangan dadal dioda yaitu ketika tegangan diubah pada nilai tertentu, arus tiba-tiba naik/turun secara drastis. Tegangan dadal dioda yang didapat pada percobaan ini :
a. Tegangan dadal dioda silikon(tegangan maju) : V = 0,45 volt
b. Tegangan dadal dioda silikon(tegangan mundur) : V = 11 volt
c. Tegangan dadal dioda zener(tegangan maju) : V = 0,65 volt
d. Tegangan dadal dioda zener(tegangan mundur) : V = 5 volt
VI. Daftar Pustaka
Adi, Agung.2010. Mekatronika. Yogyakarta : Graha Ilmu.
Ahmad, Jayadi.2007. Eldas. Jakarta : Erlangga.
Arifin.2015. Penuntun Praktikum Elektronika Dasar 1. Makassar : Unhas.
Ginting, Hendra.2006. Simulasi Peranti Model Sel Surya Dioda n+ (x)/p. Jurnal Teknologi Proses. Vol 2(3) : 49-50.
Oklilas, A.2007. Elektronika Dasar. Palembang : Universitas Sriwijaya.
Woollard, Harry.2006. Elektronika Praktis. Jakarta : Erlangga.
VII. Bagian Pengesahan
-
VIII. Lampiran
Belum ada Komentar untuk "Laporan Praktikum Karakteristik Dioda"
Posting Komentar