tIwJjk6EbgrApq9UxjLnoM0CMiiCQ2ZzUA62MxLl

(1)

M O D U L E L E K T R O N I K A D A N M E K A T R O N I K A

D I O D A

(2)

M

OD

U

L

D

IOD

A

S

E

M

IK

ON

D

U

K

T

OR

MODUL DIODA SEMIKONDUKTOR

Untuk Sekolah Menengah Kejuruan

Edisi Tahun 2017

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAH

(3)

M

OD

U

L

D

IOD

A

S

E

M

IK

ON

D

U

MODUL DIODA SEMIKONDUKTOR

Pengarah

Drs. H. Mustaghirin Amin, M.BA

Direktur Pembinaan SMK

Penanggung Jawab

Arie Wibowo Khurniawan, S.Si. M.Ak

Kasubdit Program dan Evaluasi, Direktorat Pembinaan SMK

Ketua Tim

Arfah Laidiah Razik, S.H., M.A.

Kasi Evaluasi, Subdit Program dan Evaluasi, Direktorat Pembinaan SMK

Penyusun

Vika Sari, S.Pd, M.Kom

(SMKN 1 Padang)

Desain dan Tata Letak

Rayi Citha Dwisendy, S.Ds

ISBN

Penerbit

Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan

(4)

M

OD

U

L

D

IOD

A

S

E

M

IK

ON

D

U

K

T

OR

KATA PENGANTAR KASUBDIT PROGRAM DAN EVALUASI

Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh

Salam Sejahtera,

Melalui Instruksi Presiden (Inpres) Nomor 9 Tahun 2016 tentang

Revitalisasi Sekolah Menengah Kejuruan (SMK), dunia pendidikan

khususnya SMK sangat terbantu karena akan terciptanya sinergi antar

instansi dan lembaga terkait sesuai dengan tugas dan fungsi

masing-masing dalam usaha mengangkat kualitas SMK. Kehadiran Buku

Serial Revitalisasi SMK ini diharapkan dapat memudahkan penyebaran

informasi bagaimana tentang Revitalisasi SMK yang baik dan benar

kepada seluruh stakeholder sehingga bisa menghasilkan lulusan yang

terampil, kreatif, inovatif, tangguh, dan sigap menghadapi tuntutan dunia

global yang semakin pesat.

Buku Serial Revitalisasi SMK ini juga diharapkan dapat memberikan

pelajaran yang berharga bagi para penyelenggara pendidikan Kejuruan,

khususnya di Sekolah Menengah Kejuruan untuk mengembangkan

pendidikan kejuruan yang semakin relevan dengan kebutuhan

masyarakat yang senantiasa berubah dan berkembang sesuai tuntuan

dunia usaha dan industri.

Tidak dapat dipungkuri bahwa pendidikan kejuruan memiliki peran

strategis dalam menghasilkan manusia Indonesia yang terampil dan

berkeahlian dalam bidang-bidang yang sesuai dengan kebutuhan.

Terima kasih dan penghargaan kami sampaikan kepada semua pihak

yang terus memberikan kontribusi dan dedikasinya untuk meningkatkan

kualitas Sekolah Menengah Kejuruan. Buku ini diharapkan dapat

menjadi media informasi terkait upaya peningkatan kualitas lulusan dan

mutu Sumber Daya Manusia (SDM) di SMK yang harus dilakukan secara

sistematis dan terukur.

Wassalamu`alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh

Jakarta,

2017

(5)

M

OD

U

L

D

IOD

A

S

E

M

IK

ON

D

U

/%8%4)2+%28%6

Puji syukur kehadirat Alloh SWT, dengan tersusunnya modul Komponen

Semikonduktor Elektronika ini semoga dapat menambah khasanah referensi khususnya di

bidang tekologi industri yang akhir-akhir berkembang begitu pesatnya di Indonesia.

Isi modul ini sengaja disajikan secara praktis dan lengkap sehingga dapat membantu

para siswa Sekolah Menengah Kejuruan (SMK), guru serta para praktisi industri. Penekanan

dan cakupan bidang yang dibahas dalam modul ini sangat membantu dan berperan sebagai

sumbangsih pemikiran dalam mendukung pemecahan permasalahan yang selalu muncul

didalam mempelajari dasar-dasar komponen aktif elektronika.

Oleh karena itu, modul ini disusun secara integratif antar disiplin ilmu elektronika yang

mendukung sehingga skill yang diperlukan terkait satu dengan lainnya.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah membantu

materi naskah serta dorongan semangat dalam penyelesaian modul ini. Penulis berharap dan

terbuka untuk masukan serta kritik konstruktif dari para pembaca sehingga dimasa datang

modul ini lebih sempurna dan implementatif.

4IRYPMW

/%8%4)2+%28%6M

(%*8%6-7-MMM

(%*8%6+%1&%6MZZ

4)8%/314)8)27-Z

+0377%6=ZM

&%&-4)2(%,909%2

&%&--4)1&)0%.%6%2

/%8%4)2+%28%6M

(%*8%6-7-MMM

(%*8%6+%1&%6MZZ

4)8%/314)8)27-Z

+0377%6=ZM

&%&-4)2(%,909%2

(6)

M

OD

U

L

D

IOD

A

S

E

M

IK

ON

D

U

K

T

OR

/%8%4)2+%28%6M

(%*8%6-7-MMM

(%*8%6+%1&%6MZZ

4)8%/314)8)27-Z

+0377%6=ZM

&%&-4)2(%,909%2

A.

Standar Kompetensi ... 1

B.

Deskripsi ... 23

C.

Waktu ... 23

D.

Prasyarat ... 23

E.

Petunjuk Penggunaan Modul ... 23

F.

Tujuan Akhir ... 24

G.

Cek Penguasaan Standar Kompetisi ... 24

&%&--4)1&)0%.%6%2

A. Rencana Belajar Peserta Diklat ... 25

B. Kegiatan belajar ... 25

Kegiatan Belajar 1 ... 25

a.

Tujuan Kegiatan Pembelajaran ... 25

b.

Uraian Materi ... 25

c.

Rangkuman ... 36

d.

Tugas ... 37

e.

Tes Formatif ... 37

f.

Kunci jawaban ... 37

g.

Lembar Kerja ... 38

a.

b.

Uraian Teori ... 53

c.

Rangkuman ... 56

d.

Tugas ... 56

e.

Test Formatif ... 57

/%8%4)2+%28%6M

(%*8%6-7-MMM

(%*8%6+%1&%6MZZ

4)8%/314)8)27-Z

+0377%6=ZM

&%&-4)2(%,909%2

&%&--4)1&)0%.%6%2

DAFTAR ISI

(7)

M

OD

U

L

D

IOD

A

S

E

M

IK

ON

D

U

f.

Kunci Jawaban ... 57

g.

Lembar Kerja ... 57

a.

b.

Uraian materi ... 61

c.

Rangkuman ... 68

d.

Tugas ... 68

e.

f.

Kunci Jawaban ... 68

g.

Lembar Kerja ... 69

a.

b.

Uraian materi ... 72

c.

Rangkuman ... 74

d. Tugas ... 75

e.

f.

Kunci Jawaban ... 75

g.

Lembar Kerja ... 77

&%&---):%09%7-A. Tes Tertulis ... 79

B. Tes Praktik ... 79

KUNCI JAWABAN ... 80

A. Tes Tertulis ... 80

Lembar Penilaian Tes Praktik ... 82

&%&-:4)29894

(%*8%64978%/%

(8)

M

OD

U

L

D

IOD

A

S

E

M

IK

ON

D

U

K

T

OR

&%&---):%09%7-&%&-:4)29894

(%*8%64978%/%

(%*8%6+%1&%6

Gambar 1. Simbol Dioda ... 26

Gambar 2. Dioda diberi reverse bias ... 26

Gambar 3. Dioda diberi forward bias... 27

Gambar 4. (a). LED, (b). Dioda photo, (c). Dioda Varactor ... 28

Gambar 5. Dida dibias reverse ... 29

Gambar 6. Kurva Dioda Zener ... 31

Gambar 7. Posisi prob pengukuran dioda ... 32

Gambar 8. Posisi prob pengukuran dioda ... 33

Gambar 9. Posisi Prob pengukuran Dioda ... 34

Gambar 10. (a) Rangkaian dioda; (b) karakteristik dioda ... 34

Gambar 11. Menentukan resistansi statik pada titik operasi ... 35

Gambar 12. Definisi resistansi dinamik ... 36

Gambar 13. Menentukan resistansi dinamik pada titik Q ... 36

Gambar 14. Pemasangan Komponen Dioda ... 38

Gambar 15. Pengukuran karakteristik ... 40

Gambar 16. Rangkaian penyearah ½ gelombang ... 53

Gambar 17. Rangkaian penyearah gelombang Penuh ... 54

Gambar 18. Rangkaian penyearah gelombang penuh sistem jembatan... 55

Gambar 19. Penyearah Setengah Gelombang ... 58

Gambar 20. Penyearah Gelombang Penuh ... 59

Gambar 21. Penyearah Dengan Jembatan ... 60

Gambar 22. Clipper positip ... 61

Gambar 23. Clipper dibias positip ... 62

Gambar 24. Rangkaian seri Clipper negatif ... 63

Gambar 25. Rangkaian seri Clipper positif ... 63

Gambar 26. Rangkaian Clipper Paralel Positip ... 64

Gambar 27 Rangkaian Clipper Paralel Negatip ... 64

Gambar 28. Rangkaian Clamper Sederhana ... 65

Gambar 29. Rangkaian Clamper Negatip dan Positip ... 66

Gambar 30. Doubler setengah gelombang ... 66

Gambar 31 Prinsip Kerja Doubler setengah gelombang ... 67

Gambar 32. Skema rangkaian clipper ... 68

Gambar 33.Bentuk gelombang output ... 68

Gambar 34. Rangakain Clipper ... 69

Gambar 35.Rangkaian Clipper Negatif ... 70

Gambar 36. Skema blok pencatu daya yang dilengkapi stabilisator tegangan ... 73

Gambar 37. Simbol dioda zener ... 73

Gambar 38. Stabilisasi dengan dioda zener ... 74

(9)

M

OD

U

L

D

IOD

A

S

E

M

IK

ON

D

U

(10)

M

OD

U

L

D

IOD

A

S

E

M

IK

ON

D

U

K

T

OR

+0377%6=

-78-0%,

/)8)6%2+%2

AC ( Alternating Current)

Arus bolak-balik

Anoda

Kutup positip dioda

Bias

Memberikan tegangan panjar

Breakdown voltage

Tegangan tembus

Caracteristic dioda

Sifat dari dioda

cathode

Kutup negative dioda

Clipper

Memangkas atau membuang atau meeotong

Detector

Pemisah

Dioda

Dua elektoda

DC (Direc Current)

Arus searah

Forward bias

Tegangan panjar maju

Junction

Pertemuan

Reverse bias

Tegangan panjar mundur

Voltage reference

Panutan tegangan

Voltage regulation

Pemantapan tegangan

(11)

(12)

4)2(%,909%2

% 7XERHEV/SQTIXIRWM

Satuan Pendidikan : SMK

Mata Pelajaran

: TEKNIK ELEKTRONIKA DASAR

Kelas

: X

Kompetensi Inti*

:

KI 1:

Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya

KI 2:

Menghayati dan Mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggung jawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif

dan proaktif dan menunjukan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan

lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia

KI 3:

Memahami, menerapkan dan menganalisa pengetahuan faktual, konseptual, dan prosedural berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu

pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dalam wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait

penyebab fenomena dan kejadian dalam bidangkerja yang spesifik untuk memecahkan masalah

KI 4:

Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah

secara mandiri, dan mampu melaksanakan tugas spesifik dibawah pengawasan langsung

/SQTIXIRWM

(EWEV

-RHMOEXSV

1EXIVM4SOSO

4IQFIPENEVER

4IRMPEMER

%PSOEWM

;EOXY

7YQFIV&IPENEV

3.1.Memahami

model

3.1.1.

Memahami model atom

semikonduktor

• Model atom

semikonduktor



Inkuiri

dengan

A.

Aspek

penilaian siswa

.4



Electronic

devices :

(13)

/SQTIXIRWM

(EWEV

-RHMOEXSV

1EXIVM4SOSO

4IQFIPENEVER

4IRMPEMER

%PSOEWM

;EOXY

7YQFIV&IPENEV

.4

/SQTIXIRWM

(EWEV

-RHMOEXSV

1EXIVM4SOSO

4IQFIPENEVER

4IRMPEMER

%PSOEWM

;EOXY

7YQFIV&IPENEV

atom

bahan

semikond

uktor.

3.1.2.

Mendeskripsikan model

atom semikonduktor.

3.1.3.

Mengkatagorikan

macam-macam bahan

semikonduktor

berdasarkan data tabel

periodik material.

3.1.4.

Mengklasifikasikan

bahan pengotor (doped)

semikonduktor

berdasarkan data tabel

periodik material

3.1.5.

Membedakan

semikonduktor Tipe-P

dan Tipe-N.

3.1.6.

Memahami proses

pembentukan

semikonduktor Tipe-PN.

3.1.7.

Memahami arah arus

elektron dan arah arus

lubang.

• Deskripsi model

atom

semikonduktor.

• Macam-macam

bahan

semikonduktor

berdasarkan data

tabel periodik

material.

• Klasifikasi bahan

pengotor (doped)

semikonduktor

berdasarkan data

tabel periodik

material

• Perbedaan

semikonduktor

Tipe-P dan Tipe-N.

• Proses

pembentukan

semikonduktor

Tipe-PN.

• Arah arus elektron

dan arah arus

lubang.

pendekatan

siklus belajar

5E



Model

Pembelajaran

Berbasis

Proyek

(Project

Based

Learning-PjBL)



Model

Pembelajaran

Berbasis

Masalah

(Problem

Based

Learning-PrBL)



Model

Pembelajaran

Berbasis

Tugas (Task

Based

Learning-TBL)



Model

Pembelajaran

Berbasis

Computer

(Computer

meliputi:



Kognitif

(pengetahuan)



Psikomorik

(keterampilan)



Afektif (Sikap)

B.

Jenis Penilaian



Tulis



Lisan

(Wawancara)



Praktek

conventiona

l current

version,

Thomas L.

Floyd, 2012



Introduction

to

Electronics,

Fifth Edition

Earl D.

Gates,2007



Electronic

Circuits

Fundamenta

ls and

Applications

, Third

Edition,

Mike Tooley,

2006



Electronics

Circuits and

Systems,

Owen

Bishop,

Fourth

Edition,

2011



Planning

and

InstallingPh

4.1.Menginter-prestasikan

model atom

bahan

semi-konduktor.

4.1.1.

Menerapkan model atom

pada macam-macam

material semikonduktor.

4.1.2.

Menerapkan

macam-macam bahan

semikonduktor sebagai

(14)

/SQTIXIRWM

(EWEV

-RHMOEXSV

1EXIVM4SOSO

4IQFIPENEVER

4IRMPEMER

%PSOEWM

;EOXY

7YQFIV&IPENEV

bahan dasar komponen

elektronik.

4.1.3.

Menggambarkan model

atom Bohr bahan

semikonduktor menurut

data tabel periodik

material.

4.1.4.

Membuat ilustrasi model

atom Bohr untuk

menjelaskan prinsip

pengotoran

semikonduktor menurut

data tabel periodik

material.

4.1.5.

Memodelkan arah arus

elektron dan arah arus

lubang (hole)

semikonduktor tipe P

dan N.

4.1.6.

Memodelkan proses

pembentukan

semikonduktor Tipe-PN.

4.1.7.

Mendemontrasikaan

arah arus elektron dan

arah arus lubang

semikonduktor

persambungan PN

Based

Learning

(CBL)

otovoltaic

SystemsA

guide for

installers,

architects

and

engineersse

cond

edition,

Second

Edition,

Zrinski, 2008

3.2.Menerapka

n dioda

semikond

uktor

3.2.1.

Memahami susunan

fisis dan 3iode33iode

penyearah.

3.2.2.

Memahami prinsip kerja

• Susunan fisis dan

3iode33iode

penyearah.

• Prinsip kerja 3iode

.4



(15)

/SQTIXIRWM

(EWEV

-RHMOEXSV

1EXIVM4SOSO

4IQFIPENEVER

4IRMPEMER

%PSOEWM

;EOXY

7YQFIV&IPENEV

sebagai

penyearah

4iode penyearah.

3.2.3.

Menginterprestasikan

kurva arus-tegangan

4iode penyearah.

3.2.4.

Mendefinisikan

parameter 4iode

penyearah.

3.2.5.

Memodelkan komponen

4iode penyearah

3.2.6.

lembar data (

datasheet

)

4iode penyearah.

3.2.7.

Merencana rangkaian

penyearah setengah

gelombang satu fasa.

3.2.8.

Merencana rangkaian

penyearah gelombang

penuh satu fasa.

3.2.9.

Merencana catu daya

sederhana satu fasa

(

unregulated power

supply

).

3.2.10.

Merencana

macam-macam rangkaian

limiter

dan

clamper

.

3.2.11.

Merencana

macam-macam rangkaian

pelipat tegangan

penyearah.

• Interprestasi kurva

arus-tegangan

4iode penyearah.

• Definisi parameter

4iode penyearah.

• Memodelkan

komponen 4iode

penyearah

• Interprestasi

lembar data

(

datasheet

) 4iode

penyearah.

• Merencana

rangkaian

penyearah

setengah

gelombang satu

fasa.

• Perencanaan

rangkaian

penyearah

gelombang penuh

satu fasa.

• Perencanaan catu

daya sederhana

satu fasa

(

unregulated power

supply

).

(16)

/SQTIXIRWM

(EWEV

-RHMOEXSV

1EXIVM4SOSO

4IQFIPENEVER

4IRMPEMER

%PSOEWM

;EOXY

7YQFIV&IPENEV

rangkaian

limiter

dan

clamper

.

• Perencanaan

macam-macam

rangkaian pelipat

tegangan

4.2. Menguji

dioda

semikond

uktor

sebagai

penyearah

4.2.1. Menggambarkansusunan

fisis dan simbol dioda

penyearah menurut

standar DIN dan ANSI.

4.2.2.

Membuat model dioda

untuk menjelaskan

prinsip kerja dioda

penyearah.

4.2.3.

Melakukan pengukuran

kurva arus tegangan

dioda penyearah.

4.2.4.

Membuat sebuah grafik

untuk menampilkan

hubungan arus tegangan

dan

menginterprestasikan

parameter dioda

penyearah

4.2.5.

Menggunakan

datasheet

untuk memodelkan

dioda sebagai piranti

non ideal.

4.2.6.

Menggunakan datasheet

dioda sebagai dasar

perencanaan rangkaian

.4

(17)

/SQTIXIRWM

(EWEV

-RHMOEXSV

1EXIVM4SOSO

4IQFIPENEVER

4IRMPEMER

%PSOEWM

;EOXY

7YQFIV&IPENEV

.4

/SQTIXIRWM

(EWEV

-RHMOEXSV

1EXIVM4SOSO

4IQFIPENEVER

4IRMPEMER

%PSOEWM

;EOXY

7YQFIV&IPENEV

4.2.7.

Melakukan eksperimen

rangkaian penyearah

setengah gelombang

dan gelombang penuh.

4.2.8.

rangkaian penyearah

gelombang penuh satu

fasa

4.2.9.

Membuat projek catu

daya sederhana satu

fasa, kemudian

menerapkan pengujian

dan pencarian kesalahan

(

unregulated power

supply

) menggunakan

perangkat lunak.

4.2.10.

dioda sebagai rangkaian

limiter

dan

clamper

.

4.2.11.

Melakukan ekperimen

dioda sebagai rangkaian

pelipat tegangan.

3.3.Merencana

kan dioda

zener

sebagai

rangkaian

penstabil

tegangan

3.3.1.

Memahami susunan

fisis, simbol,

karakteristik dan prinsip

kerja zener dioda.

3.3.2.

Mendeskripsikan kurva

arus-tegangan zener

dioda.

3.3.3.

Memahami pentingnya

tahanan dalam dinamis

• Susunan fisis,

simbol,

karakteristik dan

prinsip kerja zener

dioda.

• Deskripsi kurva

arus-tegangan

zener dioda.

• Pentingnya

(18)

zener dioda untuk

berbagai macam arus

zener.

3.3.4.

Memahami hubungan

tahanan dalam dioda

zener dengan tegangan

keluaran beban.

3.3.5.

Mendesain rangkaian

penstabil tegangan

paralel menggunakan

dioda zener.

3.3.6.

Merencanakan dioda

zener untuk keperluan

tegangan referensi.

tahanan dalam

dinamis zener

dioda untuk

berbagai macam

arus zener.

• Hubungan tahanan

dalam dioda zener

dengan tegangan

keluaran beban.

• Desain rangkaian

penstabil tegangan

paralel

menggunakan

dioda zener.

• Perencanaan dioda

zener untuk

keperluan

tegangan referensi.

4.3. Menguji

dioda

zener

sebagai

rangkaian

penstabil

tegangan

4.3.1.

Menggambarkan

susunan fisis dan

memodelkan dioda

zener

4.3.2.

Menggambarkan sebuah

grafik untuk

menampilkan hubungan

arus tegangan dan

parameter dioda zener

untuk kebutuhan arus,

tegangan dan daya

berbeda.

(19)

/SQTIXIRWM

(EWEV

-RHMOEXSV

1EXIVM4SOSO

4IQFIPENEVER

4IRMPEMER

%PSOEWM

;EOXY

7YQFIV&IPENEV

.4

/SQTIXIRWM

(EWEV

-RHMOEXSV

1EXIVM4SOSO

4IQFIPENEVER

4IRMPEMER

%PSOEWM

;EOXY

7YQFIV&IPENEV

4.3.3.

Menerapkan datasheet

dioda zener untuk

menentukan tahanan

dalam dan dimensi

tingkat kestabilan

rangkaian.

4.3.4.

Menggunakan

datasheet

dioda zener untuk

keperluan eksperimen.

4.3.5.

rangkaian penstabil

tegangan menggunakan

dioda zener dan

data hasil pengukuran.

4.3.6.

Memilih dioda zener

untuk keperluan

rangkaian tegangan

referensi.

3.4.Menerapkan

dioda

khusus

seperti dioda

LED,

varaktor,

Schottky,

PIN, dan

tunnel pada

rangkaian

elektronika

3.4.1.

Memahami susunan

fisis, simbol,

karakteristik dan prinsip

kerja dioda khusus

seperti dioda LED,

varaktor, Schottky, PIN,

dan tunnel.

3.4.2.

Menganalisis hasil

eksperimen berdasarkan

data dari hasil

pengukuran

• Susunan fisis,

simbol,

karakteristik dan

prinsip kerja dioda

khusus seperti

dioda LED,

varaktor, Schottky,

PIN, dan tunnel.

• Analisis hasil

eksperimen

berdasarkan data

dari hasil

(20)

/SQTIXIRWM

(EWEV

-RHMOEXSV

1EXIVM4SOSO

4IQFIPENEVER

4IRMPEMER

%PSOEWM

;EOXY

7YQFIV&IPENEV

pengukuran

4.4. Menguji

dioda

khusus

seperti

dioda LED,

varaktor,

Schottky,

PIN, dan

dioda

tunnel pada

rangkaian

elektronika

4.4.1.

Menerapkan dioda

khusus (LED, varaktor,

Schottky, PIN, dan

tunnel) pada rangkaian

elektronika.

4.4.2.

dioda khusus seperti

dioda LED, varaktor,

Schottky, PIN, dan

tunnel interprestasi data

hasil pengukuran.

.4

3.5.Memahami

konsep

dasar

Bipolar

Junction

Transistor

(BJT)

sebagai

penguat

dan pirnati

saklar

3.5.1.

Memahami susunan

fisis, simbol dan prinsip

kerja transistor

3.5.2.

karakteristik dan

parameter transistor.

3.5.3.

Mengkatagorikan bipolar

transistor sebagai

penguat tunggal satu

tingkat sinyal kecil.

3.5.4.

Mengkatagorikan bipolar

transistor sebagai

piranti saklar.

3.5.5.

Memahami susunan

fisis, simbol dan prinsip

kerja phototransistor

3.5.6.

katagori

• Susunan fisis,

simbol dan prinsip

kerja transistor

• Interprestasi

karakteristik dan

parameter

transistor.

• Mengkatagorikan

bipolar transistor

sebagai penguat

tunggal satu

tingkat sinyal kecil.

• Mengkatagorikan

bipolar transistor

sebagai piranti

saklar.

• Susunan fisis,

simbol dan prinsip

(21)

/SQTIXIRWM

(EWEV

-RHMOEXSV

1EXIVM4SOSO

4IQFIPENEVER

4IRMPEMER

%PSOEWM

;EOXY

7YQFIV&IPENEV

.4

/SQTIXIRWM

(EWEV

-RHMOEXSV

1EXIVM4SOSO

4IQFIPENEVER

4IRMPEMER

%PSOEWM

;EOXY

7YQFIV&IPENEV

(pengelompokan)

transistor berdasarkan

kemasan

3.5.7.

Memahami prinsip dasar

metode pencarian

kesalahan transistor

sebagai penguat dan

piranti saklar

kerja

phototransistor

• Interprestasi

katagori

(pengelompokan)

transistor

berdasarkan

kemasan

• Prinsip dasar

metode pencarian

kesalahan

transistor sebagai

penguat dan piranti

saklar

4.5. Menguji

Bipolar

Junction

Transistor

(BJT)

sebagai

penguat

dan pirnati

saklar

4.5.1.

Menggambarkan

susunan fisis, simbol

dan prinsip kerja

berdasarkan arah arus

transistor

4.5.2.

dan interprestasi data

pengukuran untuk

mendimensikan

parameter transistor.

4.5.3.

bipolar transistor

sebagai penguat tunggal

satu tingkat sinyal kecil

menggunakan perangkat

lunak.

4.5.4.

Melakukan ekperimen

(22)

bipolar transistor

sebagai piranti saklar

menggunakan perangkat

lunak.

4.5.5.

Menggambarkan

susunan fisis, simbol

untuk menjelaskan

prinsip kerja

phototransistor

berdasarkan arah arus.

4.5.6.

Membuat daftar katagori

(pengelompokan)

transistor berdasarkan

kemasan atau tipe

transistor

4.5.7.

Mencobadan

menerapkan metode

pencarian kesalahan

pada rangkaian

transistor sebagai

penguat dan piranti

saklar

3.6.Menentuka

n titik

kerja

(bias) DC

transistor

3.6.1.

Memahami penempatan

titik kerja (

bias

) DC

transistor

3.6.2.

Menerapkan teknik bias

tegangan tetap (

fix

biased

) rangkaian

transistor

3.6.3.

pembagi tegangan

• Penempatan titik

kerja (

bias

) DC

transistor

• Penerapan teknik

bias tegangan

tetap (

fix biased

)

rangkaian

transistor

• Menerapkan teknik

(23)

/SQTIXIRWM

(EWEV

-RHMOEXSV

1EXIVM4SOSO

4IQFIPENEVER

4IRMPEMER

%PSOEWM

;EOXY

7YQFIV&IPENEV

.4

/SQTIXIRWM

(EWEV

-RHMOEXSV

1EXIVM4SOSO

4IQFIPENEVER

4IRMPEMER

%PSOEWM

;EOXY

7YQFIV&IPENEV

rangkaian transistor

3.6.4.

umpan balik arus dan

tegangan rangkaian

transistor

3.6.5.

metode pencarian

kesalahan akibat

pergeseran titik kerja DC

transistor.

bias pembagi

tegangan

rangkaian

transistor

• Menerapkan teknik

bias umpan balik

arus dan tegangan

rangkaian

transistor

• Prinsip dasar

metode pencarian

kesalahan akibat

pergeseran titik

kerja DC transistor.

4.6. Menguji

kestabilan

titik kerja

(bias) DC

transistor

4.6.1.

Mendimensikan titik

kerja (

bias

) DC transistor

dan interprestasi data

hasil eksperimen

lunak

4.6.2.

Melakukan ekspemen

bias tegangan tetap (

fix

biased

) rangkaian

transistor dan

interprestasi data hasil

pengukuran

4.6.3.

bias pembagi tegangan

rangkaian transistor dan

interprestasi data hasil

pengukuran

(24)

/SQTIXIRWM

(EWEV

-RHMOEXSV

1EXIVM4SOSO

4IQFIPENEVER

4IRMPEMER

%PSOEWM

;EOXY

7YQFIV&IPENEV

4.6.4.

bias umpan balik arus

dan tegangan rangkaian

transistor dan

pengukuran

4.6.5.

Mencoba dan

menerapkan metode

pencarian kesalahan

akibat pergeseran titik

3.7.Menerapka

n

transistor

sebagai

penguat

sinyal

kecil

3.7.1.

Memahami konsep

dasar transistor sebagai

penguat komponen

sinyal AC

3.7.2.

model rangkaian

pengganti transistor

sebagai penguat

komponen sinyal AC

3.7.3.

Menerapkan rangkaian

penguat transistor

emitor bersama

(

common-emitter

transistor

)

3.7.4.

penguat transistor

kolektor bersama

(

common-collector

transistor

)

3.7.5.

• Konsep dasar

transistor sebagai

penguat komponen

sinyal AC

• Interprestasi model

rangkaian

pengganti

transistor sebagai

penguat komponen

sinyal AC

• Menerapkan

rangkaian penguat

transistor emitor

bersama (

common-emitter transisto

r)

• Menerapkan

rangkaian penguat

transistor kolektor

bersama (

common-collector transistor

)

.4

(25)

/SQTIXIRWM

(EWEV

-RHMOEXSV

1EXIVM4SOSO

4IQFIPENEVER

4IRMPEMER

%PSOEWM

;EOXY

7YQFIV&IPENEV

penguat transistor basis

bersama (

common-base

transistor

)

3.7.6.

Menerapkan penguat

bertingkat transistor

sinyal kecil

3.7.7.

Menerapkan penguat

diferensial transistor

sinyal kecil

3.7.8.

Menerapkan metode

pencarian kesalahan

transistor sebagai

penguat akibat

transistor.

• Menerapkan

rangkaian penguat

transistor basis

bersama (

common-base transistor

)

• Menerapkan

penguat bertingkat

transistor sinyal

kecil

• Menerapkan

penguat diferensial

transistor sinyal

kecil

• Menerapkan

metode pencarian

kesalahan

transistor sebagai

penguat akibat

pergeseran titik

4.7. Menguji

transistor

sebagai

penguat

sinyal

kecil

4.7.1.

Membuat model

transistor sebagai

penguat komponen

sinyal AC untuk operasi

frekuensi rendah

4.7.2.

Mendimensikan

parameter penguat

menggunakan model

rangkaian pengganti

transistor sebagai

penguat komponen

(26)

/SQTIXIRWM

(EWEV

-RHMOEXSV

1EXIVM4SOSO

4IQFIPENEVER

4IRMPEMER

%PSOEWM

;EOXY

7YQFIV&IPENEV

sinyal AC

4.7.3.

Melakukan eksperimen

rangkaian penguat

transistor emitor

bersama (

common-emitter

transistor

)menggunakan

perangkat lunak dan

pengujian perangkat

keras serta interprestasi

data hasil pengukuran

4.7.4.

rangkaian penguat

transistor kolektor

bersama (

common-collector transistor

)

lunak dan pengujian

perangkat keras serta

pengukuran

4.7.5.

rangkaian penguat

transistor basis bersama

(

common-base

transistor

) menggunakan

perangkat lunak dan

pengujian perangkat

keras serta interprestasi

data hasil pengukuran

4.7.6.

penguat bertingkat

(27)

/SQTIXIRWM

(EWEV

-RHMOEXSV

1EXIVM4SOSO

4IQFIPENEVER

4IRMPEMER

%PSOEWM

;EOXY

7YQFIV&IPENEV

transistor sinyal kecil

lunak dan pengujian

pengukuran

4.7.7.

penguat diferensial

transistor sinyal kecil

lunak dan pengujian

pengukuran

4.7.8.

Mencoba dan

menerapkan metode

pencarian kesalahan

transistor sebagai

penguat akibat

transistor.

3.8.Mendimensi

kan

tanggapan

frekuensi

dan

frekuensi

batas

penguat

transistor

3.8.1.

tanggapan frekuensi dan

frekuensi batas penguat

transistor.

3.8.2.

Mengkonversi satuan

faktor penguatan (arus,

tegangan, daya)

kedalam satuan desibel.

3.8.3.

Mendimensikan

tanggapan frekuensi

• Prinsip dasar

tanggapan

frekuensi dan

frekuensi batas

penguat transistor.

• Konversi satuan

faktor penguatan

(arus, tegangan,

daya) kedalam

satuan desibel.

(28)

/SQTIXIRWM

(EWEV

-RHMOEXSV

1EXIVM4SOSO

4IQFIPENEVER

4IRMPEMER

%PSOEWM

;EOXY

7YQFIV&IPENEV

penguat daerah

frekuensi rendah.

3.8.4.

Mendimensikan

tanggapan frekuensi

penguat daerah

frekuensi tinggi.

3.8.5.

Mendimensikan

tanggapan frekuensi

penguat daerah

frekuensi rendah dan

frekuensi tinggi (total).

• Mendimensikan

tanggapan

frekuensi penguat

daerah frekuensi

rendah.

• Mendimensikan

tanggapan

frekuensi penguat

daerah frekuensi

tinggi.

• Mendimensikan

tanggapan

frekuensi penguat

daerah frekuensi

rendah dan

frekuensi tinggi

(total).

4.8. Mengukur

tanggapan

frekuensi

dan

frekuensi

batas

penguat

transistor

4.8.1.

Menggambarkan

tanggapan frekuensi dan

frekuensi batas penguat

transistor menggunakan

kertas semilog

4.8.2.

Mencontohkan satuan

faktor penguatan (arus,

tegangan, daya) dalam

satuan desibel

4.8.3.

Melakukan eksperimen

tanggapan frekuensi

penguat daerah

frekuensi rendah

.4

(29)

/SQTIXIRWM

(EWEV

-RHMOEXSV

1EXIVM4SOSO

4IQFIPENEVER

4IRMPEMER

%PSOEWM

;EOXY

7YQFIV&IPENEV

lunak dan pengujian

pengukuran

4.8.4.

tanggapan frekuensi

penguat daerah

frekuensi tinggi

lunak dan pengujian

pengukuran

4.8.5.

tanggapan frekuensi

penguat daerah

frekuensi rendah dan

frekuensi tinggi (total)

lunak dan pengujian

perangkat keras serta

pengukuran

(30)

/SQTIXIRWM

(EWEV

-RHMOEXSV

1EXIVM4SOSO

4IQFIPENEVER

4IRMPEMER

%PSOEWM

;EOXY

7YQFIV&IPENEV

3.9.Menerapka

n bi-polar

transistor

sebagai

penguat

daya.

3.9.1.

Memahami konsep

dasar dan klasifikasi

penguat daya transistor

3.9.2.

penguat daya transistor

kelas A

3.9.3.

penguat daya

push-pull

transistor kelas B dan

kelas AB

3.9.4.

kelas C

3.9.5.

Menerapkan metode

pencarian kesalahan

transistor sebagai

penguat daya akibat

transistor.

• Konsep dasar dan

klasifikasi penguat

daya transistor

• Menerapkan

rangkaian penguat

daya transistor

kelas A

• Menerapkan

rangkaian penguat

daya

push-pull

transistor kelas B

dan kelas AB

• Menerapkan

rangkaian penguat

daya transistor

kelas C

• Menerapkan

metode pencarian

kesalahan

transistor sebagai

penguat daya

akibat pergeseran

titik kerja DC

transistor.

.4

4.9. Menguji

penguat

daya

transistor.

4.9.1.

Memilih dan

mengklasifikasikantrans

istor untuk keperluan

4.9.2.

Membangun dan

melakukan eksperimen

rangkaian penguat daya

(31)

/SQTIXIRWM

(EWEV

-RHMOEXSV

1EXIVM4SOSO

4IQFIPENEVER

4IRMPEMER

%PSOEWM

;EOXY

7YQFIV&IPENEV

.4

/SQTIXIRWM

(EWEV

-RHMOEXSV

1EXIVM4SOSO

4IQFIPENEVER

4IRMPEMER

%PSOEWM

;EOXY

7YQFIV&IPENEV

transistor kelas A

lunak dan pengujian

pengukuran

4.9.3.

Membangun dan

push-pull

transistor kelas

B dan kelas AB

lunak dan pengujian

pengukuran

4.9.4.

Membangun dan

transistor kelas C

lunak dan pengujian

interprestasi data hasil

pengukuran

(32)

/SQTIXIRWM

(EWEV

-RHMOEXSV

1EXIVM4SOSO

4IQFIPENEVER

4IRMPEMER

%PSOEWM

;EOXY

7YQFIV&IPENEV

transistor.

3.10.Menerapk

an sistem

konversi

bilangan

pada

rangkaian

logika

3.10.1.

Memahami sistem

bilangan desimal, biner,

oktal, dan heksadesimal.

3.10.2.

Memahami konversi

sistem bilangan desimal

ke sistem bilangan biner.

3.10.3.

Memahami konversi

sistem bilangan desimal

ke sistem bilangan oktal.

3.10.4.

Memahami konversi

sistem bilangan desimal

ke sistem bilangan

heksadesimal.

3.10.5.

Memahami konversi

sistem bilangan biner ke

sistem bilangan desimal.

3.10.6.

Memahami konversi

sistem bilangan oktal ke

sistem bilangan desimal.

3.10.7.

Memahami konversi

sistem bilangan

heksadesimal ke sistem

bilangan desimal.

3.10.8.

Memahami sistem

bilangan pengkode biner

(

binary encoding

)

• Sistem bilangan

desimal, biner,

oktal, dan

heksadesimal.

• Konversi sistem

bilangan desimal

ke sistem bilangan

biner.

• Konversi sistem

bilangan desimal

ke sistem bilangan

oktal.

• Konversi sistem

bilangan desimal

ke sistem bilangan

heksadesimal.

• Konversi sistem

bilangan biner ke

sistem bilangan

desimal.

• Konversi sistem

bilangan oktal ke

sistem bilangan

desimal.

• Konversi sistem

bilangan

heksadesimal ke

sistem bilangan

desimal.

• Sistem bilangan

(33)

(34)

M OD U L D IOD A S E M IK ON D U K T OR & (IWOVMTWM

Dalam modul ini Anda akan mempelajari tentang komponen dioda, rangkaian klipper,

dioda detektor, rangkaian penyearah, rangkaian pengubah tegangan menjadi kapasitansi dan

rangkaian regulator sederhana. Maka diharapkan peserta dapat membuat dan menyusun

beberapa komponen yang dirangkai dengan menggunakan breadboard menjadi satu kesatuan

dalam sebuah rangkaian dan juga dapat mengukur bentuk gelombang dan besaran listriknya

dengan menggunakan alat ukur Multi meter dan Osiloskop dengan benar.

' ;EOXY

Durasi waktu yang dibutuhkan untuk kompetensi ini adalah 40 jam pembelajaran

( 4VEW]EVEX

Dalam mempelajari modul ini diharapkan Anda telah mempelajari bahan-bahan

setengah pengantar (semikonduktor), jenis-jenis bahan semikonduktor. Disamping itu pula anda

juga harus mengetahui apa pengertian junction dioda (Dioda pertemuan), arus pada dioda dan

juga karakteristik dioda. Selain dari yang tersebut diatas diharapkan anda menguasai fungsi dan

kegunaan dari alat-alat ukur seperti oscilloscope dan alat ukur multimeter. Karena dalam

menyelesaikan modul ini penggunaan alat multi meter dan oscilloscope sangat menentukan

keberhasilan anada dalam menyelesaiakan modul ini, maka fungsi masing-masing dari alat ukur

tersebut juga harus dipahami dengan benar, khususnya fungsi tombol-tombol yang ada

oscilloscope dalam melakukan praktek.

) 4IXYRNYO4IRKKYREER1SHYP

1. Pelajari daftar isi serta skema kedudukan modul dengan cermat dan teliti. Karena dalam

skema modul akan nampak kedudukan modul yang sedang Anda pelajari dengan

modul-modul yang lain.

2. Kerjakan soal-soal dalam cek kemampuan untuk mengukur sampai sejauh mana

pengetahuan yang telah Anda miliki.

3. Apabila dari soal dalam cek kemampuan telah Anda kerjakan dan 70 % terjawab dengan

benar, maka Anda dapat langsung menuju Evaluasi untuk mengerjakan soal-soal tersebut.

Tetapi apabila hasil jawaban Anda tidak mencapai 70 % benar, maka Anda harus mengikuti

kegiatan pemelajaran dalam modul ini.

4. Perhatikan langkah-langkah dalam melakukan pekerjaan dengan benar untuk mempermudah

dalam memahami suatu proses pekerjaan.

5. Pahami setiap materi teori dasar yang akan menunjang dalam penguasaan suatu pekerjaan

dengan membaca secara teliti. Kemudian kerjakan soal-soal evaluasi sebagai sarana latihan.

6. Untuk menjawab tes formatif usahakan memberi jawaban yang singkat, jelas dan kerjakan

sesuai dengan kemampuan Anda setelah mempelajari modul ini.

(35)

M

OD

U

L

D

IOD

A

S

E

M

IK

ON

D

U

4)1&)0%.%6%2

%6IRGERE&IPENEV4IWIVXE(MOPEX

.IRMW

/IKMEXER 8ERKKEP ;EOXY 8IQTEX&IPENEV

%PEWER 4IVYFELER

8ERHE8ERKER +YVY

&/IKMEXERFIPENEV

/IKMEXER&IPENEV

E8YNYER/IKMEXER4IQFIPENEVER

F9VEMER1EXIVM

4IRKIVXMER(MSEHE

konsultasikan hasil tersebut pada guru/instruktur.

8. Catatlah kesulitan yang Anda dapatkan dalam modul ini untuk ditanyakan pada guru pada

saat kegiatan tatap muka. Bacalah referensi lainnya yang berhubungan dengan materi

modul agar Anda mendapatkan tambahan pengetahuan.

* 8YNYER%OLMV

Setelah mempelajari modul ini diharapkan peserta dapat:

1. Memahami prinsip kerja Dioda

2. Menyebutkan jenis-jenis serta fungsi Dioda

3. Menjelaskan prinsip kerja rangkaian penyearah

4. Merangkai rangkaian penyearah

5. Melakukan pengukuran pada rangkaian penyearah dengan menggunakan alat ukur multi

meter dan Osiloskop

6. Membuat rangkaian Regulator sederhana

+ 'IO4IRKYEWEER7XERHEV/SQTIXMWM

1. Tuliskan pengertian dari semikonduktor jenis P

2. Tuliskan pengertian dari semikonduktor jenis N

3. Jelaskan pengertian dari penyearah

4. Jelaskan pengertian dari penyearah setengah gelombang!

5. Jelaskan pengertian dari penyearah gelombang penuh

6. Tuliskan jenis-jenis dioada yang anda ketahui

7. Jelaskan pengertian dari dioda diberi forward bias dan reverse bias

(36)

M

OD

U

L

D

IOD

A

S

E

M

IK

ON

D

U

K

T

OR

&%&--4)1&)0%.%6%2

%6IRGERE&IPENEV4IWIVXE(MOPEX

.IRMW

/IKMEXER 8ERKKEP ;EOXY 8IQTEX&IPENEV

%PEWER 4IVYFELER

8ERHE8ERKER +YVY

&/IKMEXERFIPENEV

/IKMEXER&IPENEV

E8YNYER/IKMEXER4IQFIPENEVER

Setelah mempelajari kegiatan belajar 1, siswa diharapkan dapat:

1. Menjelaskan Pengertian dioda

2. Menjelaskan prinsip kerja dioda dan sifat-sifatnya

3. Menyebutkan jenis-jenis (type) dan fungsi dioda

4. Menampilkan karakteristik dioda secara langsung dengan mempergunakan osiloskop.

F9VEMER1EXIVM

4IRKIVXMER(MSEHE

Dioda merupakan komponen semikonduktor yang paling sederhana. Kata dioda berasal dari

pendekatan kata yaitu dua elektroda yang mana (di berarti dua) mempunyai dua buah elektroda

yaitu anoda dan katoda. Dioda termasuk kedalam ketegori komponen elektronika aktif. Dioda

terbentuk dari bahan semikonduktor tipe P dan N yang digabungkan. Dengan demikian dioda

sering disebut PN junction. Dioda memiliki sifat dapat menghantarkan arus pada tegangan

maju, serta menghambat arus pada tegangan balik (penyearah). Dioda memiliki dua kaki, yakni

kaki anoda dan kaki katoda.

Dioda disempurnakan oleh William Henry Eccles pada tahun 1919 dan mulai memperkenalkan

istilah diode yang artinya dua jalur tersebut, walaupun sebelumnya sudah ada dioda kristal

BAB II

PEMBELAJARAN

* 8YNYER%OLMV

(37)

M

OD

U

L

D

IOD

A

S

E

M

IK

ON

D

U

&MEW1ENY*S[EVH&MEW

+EQFEV(MSHEHMFIVMJSV[EVHFMEW

7MJEX7MJEX(MSHE

tahun 1874, dan dioda termionik pada tahun 1873 yang dikembangkan lagi prinsip kerjanya oleh

FredericGutherie.

Adapun simbol dioda yaitu terdapat sebuah panah yang dilengkapi garis melintang di ujung

panah tersebut. Maksud dari panah disini adalah bahwa dia adalah pin/kaki positif (+)

sedangkan garis melintang diibaratkan pin/kaki Negatif (-). Berikut ini adalah simbolnya :

+EQFEV7MQFSP(MSHE

4VMRWMT/IVNE(MSHE

Dalam berbagai rangkaian elektronika komponen semikonduktor dioda sering kita jumpai jenis

dan type yang berbeda beda tergantung dari model dan tujuan penggunaan rangkaian tersebut

dibuat. Kata dioda berasal dari pendekatan kata yaitu dua elektroda yang mana (di berarti dua)

mempunyai dua buah elektroda yaitu anoda dan katoda. Anoda digunakan untuk polaritas

positif dan katoda untuk polaritas negatip. Didalam dioda terdapat junction (pertemuan) dimana

daerah semikonduktor type-p dan semi konduktor type-n bertemu.

&MEW1YRHYV6IZIVWI&MEW

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 (VAK < 0). Gambar 2 menunjukkan dioda diberi bia mundur.

+EQFEV(MSHEHMFIVMVIZIVWIFMEW

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,

(38)

M

OD

U

L

D

IOD

A

S

E

M

IK

ON

D

U

K

T

OR

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 saturation current) atau Is. Arus ini dikatakan jenuh

karena dengan cepat mencapai harga maksimum 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.

&MEW1ENY*S[EVH&MEW

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 2, 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.

+EQFEV(MSHEHMFIVMJSV[EVHFMEW

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.

7MJEX7MJEX(MSHE

a. Dioda Silikon:

1.menghantar dengan tegangan maju kira-kira 0.6 Volt

2. perlawanan maju cukup kecil

3. perlawanan terbalik sangat tinggi, dapat mencapai beberapa Mega ohm

+EQFEV7MQFSP(MSHE

4VMRWMT/IVNE(MSHE

&MEW1YRHYV6IZIVWI&MEW

(39)

M

OD

U

L

D

IOD

A

S

E

M

IK

ON

D

U

G (MSHE:EVEGXSV

+EQFEV(MHEHMFMEWVIZIVWI

H (MSHE7GLSXXO]

5. Tegangan terbalik maksimum yang dibolehkan cukup tinggi, dapat mencapai 1000 V

b. Dioda Germanium:

1. Menghantar dengan teganagnmaju kira-kira 0,2 Volt

2. Perlawanan maju agak besar

3. Perlawanan terbalik kurang tinggi ( kurang dari 1 M ohm)

4. Arus maju maksimum yang dibolehkan kurang besar

5. Tegangan terbalik masimum yang dibolehkan kurang tinggi

.IRMWNIRMW(MSHE

E (MSHE4IQERGEV'ELE]E0)(

Bila dioda dibias forward, electron pita konduksi melewati junction dan jatuh ke dalam hole.

Pada saat elektron-elektron jatuh dari pita konduksi ke pita valensi, mereka memancarkan

energi. Pada dioda Led energi dipancarkan sebagai cahaya, sedangkan pada dioda

penyearah energi ini keluar sebagai panas. Dengan menggunakan bahan dasar pembuatan

Led seperti gallium, arsen dan phosfor parik dapat membuat Led dengan memancarkan

cahaya warna merah, kuning, dan infra merah (tak kelihatan).

Led yang menghasilkan pancaran yang kelihatan dapat berguna pada display peralatan,

mesin hitung, jam digital dan lain-lain. Sedangkan Led infra merah dapat digunakan dalam

sistim tanda bahaya pencuri dan lingkup lainnya yang membutuhkan cahaya tak kelihatan.

Keuntungan lampu Led dibandingkan lampu pijar adalah umurnya panjang, tegangannya

rendah dan saklar nyala matinya cepat. Gambar .4 dibawah ini menjukkan lambang atau

simbol dari macam dioda.

EFG

HIJ

+EQFEVE0)(F(MSHETLSXSG(MSHE:EVEGXSV H(MSHE7GLSXXO]I(MSHE7XITVIGSZIV]J(MSHE>IRIV

F (MSHE4LSXS

Energi thermal menghasilkan pembawa minoritas dalam dioda, makin tinggi suhu makin

(40)

M

OD

U

L

D

IOD

A

S

E

M

IK

ON

D

U

K

T

OR

minoritas. Dengan menggunakan jendela kecil untuk membuka junction agar terkena sinar,

pabrik dapat membuat dioda photo. Jika cahaya luar mengenai junction dioda photo yang

dibias reverse akan dihasilkan pasangan electron-hole dalam lapisan pengosongan. Makin

kuat cahaya makin banyak jumlah pembawa yang dihasilkan cahaya makin besar arus

reverse. Oleh sebab itu dioda photo merupakan detektor cahaya yang baik sekali. Gambar

1b menunjukkan lambang atau symbol dari dioda photo

G (MSHE:EVEGXSV

Seperti kebanyakan komponen dengan kawat penghubung, dioda mempunyai kapasitansi

bocor yang mempengaruhi kerja pada frekuensi tinggi, kapasitansi luar ini biasanya lebih

kecil dari 1 pF. Yang lebih penting dari kapasitansi luar ini adalah kapasitansi dalam

junction dioda. Kapasitansi dalam ini kita sebut juga kapasitansi peralihan CT. Kata

peralihan disini menyatakan peralihan dari bahan type-p ke typr-n. Kapasitansi peralihan

dikenal juga sebagai kapasitansi lapisan pengosongan , kapasitansi barier dan kapasitansi

junction. Apakah kapasitansi peralihan itu?. Perhatikan gambar 5 dibawah ini.

+EQFEV(MHEHMFMEWVIZIVWI

Lapisan pengosongan melebar hingga perbedaan potensial sama dengan tegangan riverse

yang diberikan.Makin besar tegangan riverse makin lebar lapisan pengosongan. Karena

lapisan pengosongan hamper tak ada pembawa muatan ia berlaku seperti isolator atau

dielektrik. Dengan demikian kita dapat membayangkan daerah p dan n dipisahkan oleh

lapisan pengosongan seperti kapasitor keeping sejajar dan kapasitor sejajar ini sama

dengan kapasitansi peralihan. Jika dinaikkan teganag riverse membuat lapisan

pengosongan menjadi lebar, sehingga seperti memisahkan keeping sejajar terpisah lebih

jauh. Dan sebagai akibatnya kapasitansi peralihan dari dioda berkurang bila tegangan

riverse bertambah. Dioda silicon yang memanfaatkan efek kapasitansi yang berubah-ubah

ini disebut varactor.

Dalam banyak aplikasi menggantikan kapasitor yang ditala secara mekanik, dengan

perkataan lain varaktor yang dipasang parallel dengan inductor merupakan rangkaian

tangki resonansi. Dengan mengubah-ubah tegangan riverse pada varactor kita dapat

mengubah frekuensi resonansi. Pengontrolan secara elektronik pada frekuensi resonansi

sangat bermanfaat dalam penalaan dari jauh.

H (MSHE7GLSXXO]

Dioda schottky menggunakan logam emas, perak atau platina pada salah satu sisi junction

dan silicon yang di dop (biasanya type-n) pada sisi yang alain. Dioda semacam ini adalah

lapisan pengosongan

p

n

C

.IRMWNIRMW(MSHE

E (MSHE4IQERGEV'ELE]E0)(

EFG

HIJ

+EQFEVE0)(F(MSHETLSXSG(MSHE:EVEGXSV H(MSHE7GLSXXO]I(MSHE7XITVIGSZIV]J(MSHE>IRIV

(41)

M

OD

U

L

D

IOD

A

S

E

M

IK

ON

D

U

+EQFEV/YVZE(MSHE>IRIV



junction. Dan dioda Schottky ini tidak mempunyai lapisan pengosongan atau penyimpanan

muatan, sehingga mengakibatkan ia dapat di switch nyala dan mati lebih cepat dari pada

dioda bipolar. Sebagai hasilnya piranti ini dapat menyearahkan frekuensi diatas 300 Mhz

dan jauh diatas kemampuan dioda bipolar.

I (MSHE7XIT6IGSZIV]

Dengan mengurangi tingkat doping dekat junction pabrik dapat membuat dioda

step-recovery piranti yang memanfaatkan penyimpanan muatan. Selama konduksi forward dioda

berlaku seperti dioda biasa dan bila dibias riverse dioda ini konduksi sementara lapisan

pengosongan sedang diatur dan kemudian tiba-tiba saja arus riverse menjadi nol. Dalam

keadaan ini seolah-olah dioda tiba-tiba terbuka menjepret (snaps open) seperti saklar, dan

inilah sebabnya kenapa dioda step-recovery sering kali disebut dioda snap.

Dioda step-recovery digunakan dalam rangkaian pulsa dan digital untuk menghasilkan

pulsa yang sangat cepat.Snap-off yang tiba-tiba dapat menghasilkan pensaklaran on-off

kurang dari 1 ns. Dioda khusus ini juga digunakan dalam pengali frekuensi.

J (MSHE>IRIV

Dioda zener dibuat untuk bekerja pada daerah breakdown dan menghasilkan tegangan

breakdown kira-kira dari 2 samapai 200 Volt. Dengan memberikan tegangan riverse

melampaui tegangan breakdown zener, piranti berlaku seperti sumber tegangan konstan.

Jika tegangan yang diberikan mencapai nilai breakdown, pembawa minoritas lapisan

pengosongan dipercepat hingga mencapai kecepatan yang cukup tinggi untuk

mengeluarkan electron dari orbit luar. Efek zener berbeda-beda, bila dioda di-dop banyak

maka lapisan pengosongan amat sempit. sehingga medan listrik pada lapisan

pengosongan sangat kuat.

Pada gambar .6 menunjukkan kurva tegangan arus dioda zener. Pada dioda zener

breakdown mempunyai knee yang sangat tajam, diikuti dengan kenaikan arus yang hampir

vertikal. Perhatikan bahwa tegangan kira-kira konstan sama dengan Vz pada sebagian

besar daerah breakdown. Lembar data biasanya menentukan nilai VZ pada arus test IZT

(42)

M

OD

U

L

D

IOD

A

S

E

M

IK

ON

D

U

K

T

OR

+EQFEV/YVZE(MSHE>IRIV

Dissipasi daya dioda zener sama dengan perkalian tegangan dengan arusnya, yaitu:

PZ = VZ x IZ

Misalkan jika Vz=13.6 V dan Iz= 15mA, Hitunglah daya dissipanya.

Jawab: Pz = 13,6 x 0,015 = 0,204 W

Selama PZ kurang dari rating daya Pz maks dioda zener tidak akan rusak. Dioda zener yang

ada dipasaran mempunyai rating daya dari ¼ W sampai lebih dari 50 W. Lembar data kerap

kali menspesifikasikan arus maksimum dioda zener yang dapat ditangani tanpa melampaui

rating dayanya. Arus maksimum diberi tanda IZm. Hubungan antara Izm dan rating daya

adalah:

Penggunaan dioda Zener sangat luas, kedua setelah dioda penyearah. Dioda silikon ini

dioptimumkan bekerja pada daerah breakdown dan dioda zener adalah tulang punggung

regulator tegangan. Jika dioda zener bekerja dalam daerah breakdown, bertambahnya

tegangan sedikit akan menghasilkan pertambahan arus yang besar. Ini menandakan bahwa

dioda zener pempunyai inpedansi yang kecil. Inpedansi dapat dihitung dengan bantuan

rumus:

I

Zmax

Pz

max

V

z

I

ZT

i

-Vz

IZM

V

=

Z



V



i

I (MSHE7XIT6IGSZIV]

(43)

M

OD

U

L

D

IOD

A

S

E

M

IK

ON

D

U

+EQFEV4SWMWMTVSFTIRKYOYVERHMSHE

'EVETIRKYOYVERHMSHE

Untuk mengetahui apakah sebah dioda dapat bekerja dengan baik sesuai dengan

fungsinya,maka diperlukan pengukuran terhadap dioda tersebut dengan menggunakan

multimeter.

Cara mengukur dioda dengan multimeter analog:

1. Aturkan posisi saklar pada posisi OHM(x1k atau x100)

2. Hubungkan probe merah pada terminal katoda

3. Hubungkan probe hitam pada terminal anoda

4. Baca hasil pengukuran di display Multimeter

5. Jarum pada display multimeter harus bergerak kekanan

6. Balikan probe merah ke terminal anoda dan probe hitam pada terminal katoda

7. Baca hasil pengukuran di display multimeter

8. Jarum harus tidak bergerak (jika jarum bergerak, maka dioda tersebut berkemungkinan

sudah rusak)

+EQFEV4SWMWMTVSFTIRKYOYVERHMSHE

Cara mengukur dioda dengan multimeter digital:

Pada umumnya multimeter digital menyediakan pengukuran untuk fungsi dioda. Jika tidak

ada, maka kita juga dapat mengukur dioda dengan fungsi ohm pada multimeter digital dengan

cara berikut:

1. Aturkan posisi sakalar pada posisi OHM

2. Hubungkan probe hitam pada terminal katoda

3. Hubungkan probe merah pada terminal anoda

(44)

M

OD

U

L

D

IOD

A

S

E

M

IK

ON

D

U

K

T

OR

5. Display harus menunjukkan nilai tertentu (misalnya 0.64Mohm)

6. Balikan probe hitam ke terminal anoda dan probe merah ke katoda

8. Nilai resistansinya adalah Infinity (tak terhingga) atau open circuit (jika terdapat nilai

tertentu, maka dioda tersebut berkemungkinan sudah rusak)

+EQFEV4SWMWMTVSFTIRKYOYVERHMSHE

Cara mengukur dioda dengan multimeter digital (menggunakan fungsi dioda):

1. Aturkan posisi saklar pada posisi dioda

2. Hubungkan probe hitam pada terminal katoda

3. Hubungkan probe merah pada terminal anoda

5. Display harus menunjukan nilai tertentu (Misalnya 0.42 V)

6. Balikkan probe hitam ke terminal anoda dan probe merah ke katoda

8. Tidak terdapat nilai tegangan pada display multimeter (jika terdapat nilai tertentu, maka

dioda tersebut kemungkinan sudah rusak)

'EVETIRKYOYVERHMSHE

(45)

M

OD

U

L

D

IOD

A

S

E

M

IK

ON

D

U

('EXEY6IWMWXERWMWXEXMWHMSHE

+EQFEV1IRIRXYOERVIWMWXERWMWXEXMOTEHEXMXMOSTIVEWM

%'EXEY6IWMWXERWMHMREQMWHMSHE

+EQFEV4SWMWM4VSFTIRKYOYVER(MSHE

Catatan penting:

Hal yang perlu diperhatikan disini adalah cara mengukur dioda dengan menggunakan multimeter analaog dan digital adalah terbalik. Perhatikan posisi probe merah (+) dan Probe hitamnya(-)

/EVEOXIVMWXMOHMSHE

Kita dapat menyelidiki karakteristik statik dioda, dengan cara memasang dioda seri dengan

sebuah catu daya dc dan sebuah resistor. Kurva karakteristik statik dioda merupakan fungsi dari

arus ID (arus yang melalui dioda) terhadap tegangan VD (beda tegangan antara titik a dan b)

(lihat gambar 10 (a )dan gambar 10 (b)

(46)

M

OD

U

L

D

IOD

A

S

E

M

IK

ON

D

U

K

T

OR

Karakteristik statik dioda dapat diperoleh dengan mengubah VDD lalu mengukur tegangan dioda

(VD) dan arus yang melalui dioda (ID). Bila harga VDD diubah, maka arus ID dan tegangan VD

akan berubah pula. Jika anoda berada pada tegangan lebih tinggi daripada katoda (VD positif)

dioda dikatakan mendapat bias forward atau bias maju. Bila VD negatip disebut bias reserve

atau bias mundur. Pada Gambar 10, VC disebut cut- in-voltage atau tegangan hidup, IS arus

saturasi dan VPIV adalah peak-inverse voltage. Bila kita mempunyai karakteristik statik dioda

dan kita tahu harga VDD dan RL, maka harga arus ID dan VD dapat kita tentukan sebagai

berikut. Dari Gambar 2.1.

VDD VD I.RL atau I

VD VDD

RL RL

('EXEY6IWMWXERWMWXEXMWHMSHE

Aplikasi tegangan dc pada rangkaian yang berisi dioda semikonduktor akan menghasilkan titik

operasi pada kurva karakteristik yang tidak akan berubah terhadap waktu atau disebut

resistansi statis. Resistansi statis dioda pada titik operasi dapat dicari dengan rumus sebagai

berikut :

RD VD ID