MODUL 1 KARAKTERISTIK DIODA PRAKTIKUM ELEKTRONIKA

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

Percobaan ...

1. 1. Tugas Pendahuluan
2. 2. Laporan Akhir

MODUL 1

KARAKTERISTIK DIODA

1. Pendahuluan[Kembali]

Semikonduktor merupakan benda yang konduktivitasnya berada di antara konduktor dan isolator. Sifat pada semikonduktor ini menjadi hal penting yang banyak digunakan dalam dunia elektronika. Semikonduktor biasanya terbuat dari atom silikon (Si) atau Germaniaum (Ge). Semikonduktor dapat bersifat konduktor ketika dipanaskan dan bersifat isolator ketika didinginkan. Namun, selain mengubah suhunya, sifat semikonduktor juga dapat diubah melalui doping. Apabila semikonduktor didoping dengan atom yang bervalensi 5 seperti Fosfor (F), maka semikonduktor tersebut bertipe n. Sedangkan semikonduktor yang didoping dengan atom yang bervalensi 3 seperti Boron (B), maka semikonduktor tersebut bertipe p.

Semikonduktor tipe p dan n yang digabungkan akan menjadi alat elektronika baru yang disebut dengan dioda. Dioda memanfaatkan sifat semikonduktor tersebut sehingga dapat mempengaruhi aliran arus. Hal inilah yang membuat dioda banyak digunakan dalam dunia elektronika

2. Tujuan[Kembali]

1. Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik dioda.
2. Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik dioda zener.
3. Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik Half Bridge Rectifier dan Full Bridge Rectifier.

3. Alat dan Bahan[Kembali]

1. Electronic Base Station.

Gambar 1. Electronic base station

2. Electronic Module Kit Dioda, Dioda Zener, Half Bridge Rectifier dan Full Bridge Rectifier.

Gambar 2. Electronic Module Kit Dioda, Dioda Zener, Half Bridge Rectifier dan Full Bridge Rectifier.

3. Multimeter.

Gambar 3. Multimeter

4. Osiloskop.

Gambar 4. Osiloskop

5. Kabel Jumper.

Gambar 5. Jumper

4. Dasar Teori[Kembali]

Dioda adalah komponen elektronika aktif yang terdiri dari pertemuan semikonduktor jenis P dan semikonduktor jenis N ( P-N Junction ). Elektroda yang dihubungan dengan material jenis P disebut anoda dan yang dihubungkan dengan material jenis N disebut katoda. Kontruksi dan simbol diode seperti pada gambar berikut :

Gambar 6. (a) Konstruksi dioda (b) Simbol dioda

Dioda akan mengalirkan arus maju (konduksi) jika diberi bias maju (forward bias) yaitu anoda mendapat tegangan positif dan katoda mendapat tegangan negatif. Sebaliknya, jika diberi bias mundur (reverse bias) maka dioda mempunyai resistansi tinggi. Pada dasarnya dioda akan mengalami konduksi jika diberi tegangan maju yang cukup (0,7 V untuk dioda silikon dan 0,2 V untuk dioda germanium). Setelah mencapai tegangan tersebut, setiap kenaikan tegangan akan diikuti dengan kenaikan arus.

Pada saat terjadi forward bias, terjadi perpindahan muatan listrik positif ke bagian positif dioda yang akan mengisi positif layer sehingga menekan depletion layer. Sedangkan pada reverse bias, muatan positif dan muatan negatif pada daerah P dioda akan ditarik oleh sumber. Sehingga depletion layer akan melebar dan tidak dapat mengalirkan arus.

Gambar 7. (a) Forward bias (b) Reverse bias

Dioda Zener

Dioda zener merupakan jenis dioda yang dirancang khusus untuk dapat beroperasi di rangkaian reverse bias (bias balik).

Gambar 8. Simbol dioda zener

Pada dasarnya, 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 agar tegangan outputnyatetap stabil walaupun tegangan input diubah-ubah.

Dioda sebagai Rectifier (Penyearah)

Dioda sering digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi arus DC. Ketika dioda dialiri oleh sumber AC, ia hanya akan mengalirkan arus selama setengah siklus positif (untuk dioda ideal) dan menahan arus selama setengah siklus negatif. Ini menghasilkan arus DC yang berdenyut (pulsating DC).

• Half Bridge Rectifier

Dalam rangkaian penyearah setengah gelombang (Half bridge Rectifier), hanya setengah dari gelombang AC yang diteruskan oleh dioda, sehingga menghasilkan arus DC dengan denyutan setengah gelombang. Penyearah setengah gelombang adalah perangkat yang mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC).

Gambar 9. Half bridge rectrifier

• Full Bridge Rectifier

Dalam rangkaian penyearah gelombang penuh dengan menggunakan jembatan dioda (bridge rectifier), seluruh gelombang AC digunakan dan akan menghasilkan arus DC dengan denyutan penuh. Jenis penyearah fase tunggal ini menggunakan empat dioda. Keempat penyearah individual terhubung dalam Configuration Bridge atau jembatan loop tertutup untuk menghasilkan output yang diinginkan. Keuntungan utama dari rangkaian jembatan ini adalah tidak memerlukan trafo khusus yang menggunakan center tap.

Gambar 10. Full bridge rectrifier

Dioda bridge sebagai Full Bridge Rectifier lebih menguntungkan dari segi biaya karena trafo bekerja secara full.