Laporan Modul 1

(1)

LABORATORIUM

ELEKTRONIKA

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK - UNIVERSITAS UDAYANA FAKULTAS TEKNIK - UNIVERSITAS UDAYANA

LAPORAN PRAKTIKUM

DASAR ELEKTRONIKA

KELOMPOK 6 : KELOMPOK 6 :

I Gede Nova Pr

I Gede Nova Priana

iana (0904

(0904405032

405032))

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS UDAYANA

2010

(2)

(3)

PERCOBAAN I PERCOBAAN I

DIODE DAN RANGKAIAN DIODE DIODE DAN RANGKAIAN DIODE

1.1

1.1 Tujuan Tujuan PercobaanPercobaan

1. Memeriksa Kondisi Dioda 1. Memeriksa Kondisi Dioda

2. Mempelajari karakteristik I = f (V), bias reverse dan bias f

2. Mempelajari karakteristik I = f (V), bias reverse dan bias forwardorward 1.2

1.2 TinjauTinjauan Pustan Pustakaaka Dioda

Dioda

Dal

Dalam am eleelektrktronionika, ka, didioda oda adaadalah lah komkompoponen nen aktaktif if bebersarsalurluran an duduaa (dioda termionik mungkin memiliki saluran ketiga sebagai pemanas). Dioda (dioda termionik mungkin memiliki saluran ketiga sebagai pemanas). Dioda mempunyai dua

mempunyai dua elektrodaelektroda aktif dimana isyarat listrik dapat mengalir, danaktif dimana isyarat listrik dapat mengalir, dan kebanyakan dioda digunakan karena karakteristik satu arah

kebanyakan dioda digunakan karena karakteristik satu arah yang dimilikinya.yang dimilikinya. Dio

Dioda da varvarikaikap p (VA(VARIaRIable ble CAPCAPaciacitor/tor/konkondendensatsator or varvariabiabel) el) didigungunakaakann sebagai

sebagai kondensator kondensator terkendali tegangan.terkendali tegangan.

Sifat kesearahan yang dimiliki sebagian besar jenis dioda seringkali Sifat kesearahan yang dimiliki sebagian besar jenis dioda seringkali disebut karakteristik menyearahkan. Fungsi paling umum dari dioda adalah disebut karakteristik menyearahkan. Fungsi paling umum dari dioda adalah unt

untuk uk memmempeperborbolelehkahkan n aruarus s lislistritrik k menmengagalir lir daldalam am suasuatu tu araarah h (di(disebsebutut kondisi panjar maju) dan untuk menahan arus dari arah sebaliknya (disebut kondisi panjar maju) dan untuk menahan arus dari arah sebaliknya (disebut kondisi panjar mundur). Karenanya, dioda dapat dianggap sebagai versi kondisi panjar mundur). Karenanya, dioda dapat dianggap sebagai versi elektronik dari

elektronik dari katupkatup pada transmisi cairan.pada transmisi cairan.

Dioda sebenarnya tidak menunjukkan kesearahan hidup-mati yang Dioda sebenarnya tidak menunjukkan kesearahan hidup-mati yang sempurna (benar-benar menghantar saat panjar maju dan menyumbat pada sempurna (benar-benar menghantar saat panjar maju dan menyumbat pada panjar mundur), tetapi

panjar mundur), tetapi mempunyai karakteristik listrik tegangan-arus taklinier mempunyai karakteristik listrik tegangan-arus taklinier komp

kompleks leks yang bergantuyang bergantung ng pada teknolopada teknologi gi yang digunakyang digunakan an dan dan kondkondisiisi pen

pengguggunanaan. an. BebBeberaerapa pa jejenis nis diodioda da jugjuga a memempumpunyanyai i funfungsi gsi yanyang g tidtidakak ditujukan untuk penggunaan penyearahan.

ditujukan untuk penggunaan penyearahan. Awal mula dari dioda adalah peranti

Awal mula dari dioda adalah peranti kristal Cat's Whisker kristal Cat's Whisker dandan tabungtabung hampa

hampa (juga disebut katup termionik). Saat ini dioda yang paling umum(juga disebut katup termionik). Saat ini dioda yang paling umum dibuat dari bahan semikonduktor seperti

(4)

Sejarah Sejarah

Walaupun dioda kristal (semikonduktor) dipopulerkan sebelum dioda Walaupun dioda kristal (semikonduktor) dipopulerkan sebelum dioda termionik, dioda termionik dan dioda kristal dikembangkan secara terpisah termionik, dioda termionik dan dioda kristal dikembangkan secara terpisah pada waktu yang bersamaan. Prinsip kerja dari dioda termionik ditemukan pada waktu yang bersamaan. Prinsip kerja dari dioda termionik ditemukan oleh

oleh FredeFrederick rick GuthrGuthrieie padpada a tahutahun n 1873 Sedang1873 Sedangkan kan prinprinsip sip kerjkerja a diodiodada kristal ditemukan pada tahun 1874 oleh peneliti Jerman, Karl Ferdinand kristal ditemukan pada tahun 1874 oleh peneliti Jerman, Karl Ferdinand Braun.

Braun.

Pada waktu penemuan, peranti

Pada waktu penemuan, peranti seperti ini dikenal sebagai penyearahseperti ini dikenal sebagai penyearah (rectifier). Pada tahun 1919,

(rectifier). Pada tahun 1919, William Henry EcclesWilliam Henry Eccles memperkenalkan istilahmemperkenalkan istilah dioda y

dioda yang beang berasal darasal dari di ri di berarti dberarti dua, dan ua, dan ode (dode (dari ari δοςὅὅδος) berarti "jalur".) berarti "jalur".

Prinsip Kerja Prinsip Kerja

Prinsip kerja dioda termionik

Prinsip kerja dioda termionik ditemukan kembali olehditemukan kembali oleh Thomas EdisonThomas Edison pada

pada 13 Februari13 Februari 18801880 dan dia diberidan dia diberi hak patenhak paten pada tahun 1883 (pada tahun 1883 (U.S.U.S. Patent 307031

Patent 307031), namun t), namun tidak dikembangkidak dikembangkan lebih lanjut.an lebih lanjut. BraunBraunmematenkanmematenkan penyearah kristal pada tahun 1899. Penemuan Braun dikembangkan lebih penyearah kristal pada tahun 1899. Penemuan Braun dikembangkan lebih lanjut oleh

lanjut oleh Jagdish Chandra BoseJagdish Chandra Bose menjadi sebuah peranti berguna untukmenjadi sebuah peranti berguna untuk detektor radio.

(5)

Penerima Radio Penerima Radio

Penerima radio pertama yang menggunakan dioda kristal dibuat oleh Penerima radio pertama yang menggunakan dioda kristal dibuat oleh Greenleaf Whittier Pickard

Greenleaf Whittier Pickard.. Dioda termionik pertama dipatenkan di InggrisDioda termionik pertama dipatenkan di Inggris oleh

oleh John Ambrose FlemingJohn Ambrose Fleming (penasihat ilmiah untuk(penasihat ilmiah untuk Perusahaan MarconiPerusahaan Marconi dan bekas karyawan Edison) pada

dan bekas karyawan Edison) pada 16 November 16 November 19041904 (diikuti oleh(diikuti oleh U.S.U.S. Patent 803684

Patent 803684 pada November 1905). Pickard mendapatkan paten untukpada November 1905). Pickard mendapatkan paten untuk detektor kristal silikon pada

detektor kristal silikon pada 20 November 20 November 19061906 ((U.S. Patent 836531U.S. Patent 836531).).

Dioda Termonik Dioda Termonik

Di

Diododa a tetermrmioioninik k adadalalah ah sesebubuah ah peperarantnti i kakatutup p tetermrmioioninik k yayangng merup

merupakan akan susususunan nan elekelektrodatroda-ele-elektrodktroda a di di ruanruang g hamphampa a daladalam m sampsampulul gelas. Dioda termionik pertama bentuknya sangat mirip dengan bola

gelas. Dioda termionik pertama bentuknya sangat mirip dengan bola lampulampu pijar

pijar .. Da

Dalalam m didiododa a kakatutup p tetermrmioioninik, k, ararus us liliststririk k yayang ng memelalalului i fifilalamemenn pem

pemananas as secsecara ara tidtidak ak lalangsngsunung g memmemanaanaskaskan n katkatoda oda (Be(Bebeberaprapa a didiodaoda men

menggggunaunakan kan pepemanmanasaasan n lalangsngsunung, g, didimanmana a filfilameamenn wolframwolfram berlakuberlaku sebagai pemanas sekaligus juga sebagai katoda), elektroda internal lainnya sebagai pemanas sekaligus juga sebagai katoda), elektroda internal lainnya dilapisi dengan campuran

dilapisi dengan campuran bariumbarium dandan strontiumstrontium oksidaoksida, yang merupakan, yang merupakan oksida dari logam

oksida dari logam alkali tanahalkali tanah. Substansi tersebut dipilih karena memiliki. Substansi tersebut dipilih karena memiliki fungs

fungsi i kerjkerja a yang kecil. yang kecil. BahaBahang ng yang dihasilyang dihasilkan kan menmenimbuimbulkan lkan pancpancaranaran termionik elektron ke ruang hampa. Dalam operasi maju, elektroda logam termionik elektron ke ruang hampa. Dalam operasi maju, elektroda logam disebelah yang disebut anoda diberi muatan positif jadi secara elektrostatik disebelah yang disebut anoda diberi muatan positif jadi secara elektrostatik menarik elektron yang terpancar.

menarik elektron yang terpancar.

Walaupun begitu, elektron tidak dapat dipancarkan dengan mudah Walaupun begitu, elektron tidak dapat dipancarkan dengan mudah dari permukaan anoda yang tidak

dari permukaan anoda yang tidak terpanasi ketika polaritas tegangan dibalik.terpanasi ketika polaritas tegangan dibalik. Karenanya, aliran listrik terbalik apapun yang

(6)

Dalam sebagian besar abad ke-20, dioda katup termionik digunakan Dalam sebagian besar abad ke-20, dioda katup termionik digunakan dalam penggunaan isyarat analog, dan sebagai penyearah pada pemacu dalam penggunaan isyarat analog, dan sebagai penyearah pada pemacu daya

daya. . Saat ini, Saat ini, diodioda da katukatup p hanyhanya a digudigunakanakan n pada penggupada penggunaan khususnaan khusus seperti penguat gitar listrik, penguat audio kualitas tinggi serta peralatan seperti penguat gitar listrik, penguat audio kualitas tinggi serta peralatan tegangan dan daya tinggi.

tegangan dan daya tinggi.

Dioda Semikonduktor Dioda Semikonduktor P P NN Anoda Katoda Anoda Katoda

Sisi P disebut Anoda dan sisi N disebut Katoda. Lambang dioda Sisi P disebut Anoda dan sisi N disebut Katoda. Lambang dioda sep

seperterti i anaanak k papanah yang nah yang ararahnahnya ya dardari i sissisi i P P ke ke sissisi i N. N. KaKarenrenananya ya ininii mengingatka

mengingatkan kita n kita pada arus konvensional mudah mengalir dari sisi P pada arus konvensional mudah mengalir dari sisi P ke sisike sisi N. Dalam pendekatan dioda ideal, dioda dianggap sebagai sebuah saklar N. Dalam pendekatan dioda ideal, dioda dianggap sebagai sebuah saklar tertutup jika diberi b

tertutup jika diberi bias forward (maju) ias forward (maju) dan sebagai sakdan sebagai saklar terbuka jika dilar terbuka jika diberiberi bias reverse (balik). Artinya secara ideal, dioda berlaku seperti konduktor bias reverse (balik). Artinya secara ideal, dioda berlaku seperti konduktor sempurna (tegangan nol) jika dibias forward dan seperti isolator sempurna sempurna (tegangan nol) jika dibias forward dan seperti isolator sempurna (arus nol) saat dibias reverse.

(arus nol) saat dibias reverse.

Unt

Untuk uk penpendedekatkatan an kedkedua, ua, didibutbutuhkuhkan an tegteganangan gan sebsebesesar ar 0,7 0,7 VV sebe

sebelum lum dioddioda a silisilikon kon kondkonduksi uksi dengdengan an baikbaik. . DiodDioda a dapadapat t digadigambarmbarkankan seb

sebagagai ai suasuatu tu saksaklalar r yanyang g didiserseri i dendengagan n tegteganangan gan pepenghnghambambat at 0,7 0,7 V.V. Apabila tegangan sumber lebih besar dari 0,7 V maka saklar akan tertutup. Apabila tegangan sumber lebih besar dari 0,7 V maka saklar akan tertutup. Sebaliknya apabil

Sebaliknya apabila tegangan sumber lebih kecil a tegangan sumber lebih kecil dari 0,7 V dari 0,7 V maka saklar akanmaka saklar akan terbuka.

terbuka.

Dala

Dalam m pendpendekataekatan n ketiketiga ga akan akan dipediperhiturhitungkangkan n hambhambatan atan bulbulkk (RB). Rangkaian ekivalen untuk pendekatan ketiga ini adalah sebuah saklar (RB). Rangkaian ekivalen untuk pendekatan ketiga ini adalah sebuah saklar yan

(7)

tegangan dioda lebih besar dari 0,7 V maka dioda akan menghantar dan tegangan akan naik secara linier dengan kenaikan arus. Semakin besar arus, akan semakin besar tegangan dioda karena tegangan ada yang jatuh menyebrangi hambatan bulk.

Operasi semua komponen benda padat seperti dioda, LED, Transistor Bipolar dan FET serta Op-Amp atau rangkaian terpadu lainnya (solid state) didasarkan atas sifat-sifat semikonduktor. Secara umum semikonduktor adalah bahan yang sifat-sifat kelistrikannya terletak antara sifat-sifat konduktor dan isolator. Sifat-sifat kelistrikan konduktor maupun isolator tidak mudah berubah oleh pengaruh temperatur, cahaya atau medan magnit, tetapi pada semikonduktor sifat-sifat tersebut sangat sensitif.

Elemen terkecil dari suatu bahan yang masih memiliki sifat-sifat kimia dan fisika yang sama adalah atom. Suatu atom terdiri atas tiga partikel dasar, yaitu: neutron, proton, dan elektron. Dalam struktur atom, proton dan neutron membentuk inti atom yang bermuatan positip dan sedangkan elektron-elektron yang bermuatan negatip mengelilingi inti. Elektron-elektron ini tersusun berlapis-lapis. Struktur atom dengan model Bohr dari bahan semikonduktor yang paling banyak digunakan, silicon dan germanium.

Seperti ditunjukkan pada gambar 1.3 atom silikon mempunyai elektron yang mengorbit (yang mengelilingi inti) sebanyak 14 dan atom

(8)

germanium mempunyai 32 elektron. Pada atom yang seimbang (netral) jumlah elektron dalam orbit sama dengan jumlah proton dalam inti. Muatan

listrik sebuah elektron adalah: - 1.602-19 C dan muatan sebuah proton adalah: + 1.602-19 C.

Elektron yang menempati lapisan terluar disebut sebagai elektron valensi. Atom silikon dan germanium masing-masing mempunyai empat elektron valensi. Oleh karena itu baik atom silikon maupun atom germanium disebut juga dengan atom tetra-valent (bervalensi empat). Empat elektron valensi tersebut terikat dalam struktur kisi-kisi, sehingga setiap elektron valensi akan membentuk ikatan kovalen dengan elektron valensi dari atom-atom yang bersebelahan. Struktur kisi-kisi kristal silicon murni dapat

digambarkan secara dua dimensi guna memudahkan pembahasan.

Meskipun terikat dengan kuat dalam struktur kristal, namun bisa saja electron valensi tersebut keluar dari ikatan kovalen menuju daerah konduksi apabila diberikan energi panas. Bila energi panas tersebut cukup kuat untuk memisahkan elektron dari ikatan kovalen maka elektron tersebut menjadi bebas atau disebut dengan electron bebas. Pada suhu ruang terdapat kurang lebih 1.5 x 1010 elektron bebas dalam 1 cm3 bahan silikon murni (intrinsik) dan 2.5 x 1013 elektron bebas pada germanium. Semakin besar energi panas yang diberikan semakin banyak jumlah elektron bebas

(9)

yang keluar dari ikatan kovalen, dengan kata lain konduktivitas bahan meningkat.

Kristal-kristal Silikon

Ketika atom-atom silikon bergabung. Menjadi satu kesatuan, mereka membentuk dirinya sendiri menjadi sebuah bentuk yang dinamakan sebuah kristal. Masing-masing atom silikon membagi elektron-elektronnya dengan 4 atom yang berdampingan dan mempunyai 8 elektron dalam orbit valensi. Lingkaran bayangan mewakili inti silikon. Meskipun, inti atom sebenarnya mempunyai 4 elektron di dalam orbit valensinya, sekarang inti atom mempunyai delapan.

Ikatan Kovalen

Masing-masing atom yang berdekatan membagi sebuah elektron dengan atom inti. Dalam hal ini inti atom mempunyai empat elektron tambahan, memberikan seluruh 8 elektron kedalam orbit valensi. Elektron-elektron tersebut tidak begitu lama menjadi atom tunggal. Masing-masing inti atom dan atom yang berdampingan membagi elektron-elektron, hal itu juga terjadi pada atom-atom silikon yang lain. Dengan kata lain setiap bagian sebuah kristal silikon mempunyai 4 yang berdampingan.

Penyatuan Valensi

Setiap atom didalam kristal silikon mempunyai 8 elektron didalam orbit valensinya. 8 elektron tersebut menghasilkan sebuah stabilitas kimia yang mengakibatkan bahan silikon menjadi padat. Tidak ada seorangpun yang yakin bagaimana orbit paling luar dari seluruh elemen mempunyai kecendrungan memiliki 8 elektron. Ketika 8 elektron tidak berada dalam sebuah elemen, maka menjadi sebuah kecendrungan bagi elemen untuk

(10)

+ + _ _ ⊝ ⊝ ⊝ ⊕ ⊕ ⊕ + + _ _ ⊝ ⊝ ⊝ ⊕ ⊕ ⊕ V + _ p n

mengkominasikan dan membagi elektron-elektron menjadi atom lainnya sehingga memiliki 8 elektron dalam orbit.

Bias Maju

Forward bias (bias maju) adalah hubungan yang dihasilkan oleh pusat sumber negatif dihubungkan dengan bahan tipe-n dan pusat positif dihubungkan dengan bahan tipe-p.

Dalam gambar, baterai mendorong lubang-lubang dan elektron-elektron bebas menuju sambungan. Jika tegangan baterai lebih kecil dibandingkan hambatan potensial, elektron bebas tidak mempunyai cukup energi untuk melintasi lapisan deplesi (daerah hampa muatan). Ketika mereka masuk lapisan deplesi, ion-ion tersebut akan mendorongnya kembali menuju daerah n, oleh karena itu, tidak ada arus yang melintasi dioda.

Ketika sumber tegangan dc lebih besar dibandingkan dengan hambatan potensial. Baterai mendorong kembali lubang-lubang dan elektron-elektron bebas menuju ke sambungan. Pada saat tersebut elektron bebas mempunyai cukup energi untuk melintasi lapisan deplesi dan bergabung dengan lubang-lubang. Dengan kata lain elektron bebas menjadi sebuah elektron valensi. Sebagai elektron valensi, elektron tersebut terus berjalan ke kiri melalui satu lubang selanjutnya ia sampai ke ujung kiri dioda.

(11)

Ketika elektron tersebut meninggalkan ujung kiri dioda, lubang baru muncul dan proses tersebut berulang kembali. Karena terdapat miliaran elektron yang mengalami perjalanan yang sama, maka arus akan terus-menerus melintasi dioda.

Sekali potensial (lapisan deplesi) ini terlewati, resistansi dari dioda turun ke suatu nilai yang amat rendah dan kenaikan yang sangat kecil pada tegangan catu mengakibatkan suatu arus yang amat besar pada dioda. Dimana arus mengalir dengan mudah dalam bias maju dioda. Sepanjang penerapan tegangan lebih besar dibandingkan tegangan potensial, maka akan terjadi arus kuat secara terus-menerus dalam sirkuit.

Dalam daerah maju, tegangan pada saat arus mulai naik secara cepat disebut sebagai tegangan kaki (tegangan ambang) dari dioda. Tegangan ini sama dengan tegangan penghalang. Analisis rangkaian dioda biasanya menentukan apakah tegangan dioda lebih besar atau lebih kecil dari tegangan kaki. Apabila lebih besar, maka dioda akan menghantar dengan mudah. Jika lebih kecil, maka dioda tidak menghantar dengan baik. Tegangan kaki untuk dioda silikon:

VK ≈ 0,7 V

(Catatan: lambang (≈) artinya mendekati sama dengan)

Untuk itu, kita harus mengatasi terlebih dahulu tegangan ambang 0,7 V sebelum dioda dapat menghantar. Penting untuk diperhatikan bahwa tegangan ambang hampir tidak tergantung pada arus, berlawanan dengan tegangan pada resistor. Jadi, semikonduktor tidak mengikuti hukum Ohm. Untuk mengukur tegangan ambang dapat digunakan rangkaian pembagi tegangan. Dioda pembagi tegangan merupakan sumber tegangan yang sangat stabil.

(12)

Bias Mundur

Bias mundur (reverse bias) adalah hubungan yang terjadi saat pusat negatif baterai dihubungkan pada sisi-p dan pusat positif baterai dihubungkan dengan sisi-n.

Jika panjaran mundur diterapkan ke suatu pertemuan P-N, tegangan panjaran mundur menambah lapisan deplesi. Akibatnya jumlah pembawa muatan gerak di dalam daerah hubungan dikosongkan lebih lanjut, sehingga menambah lebar daerah pengosongan, yang berarti kedua daerah dari dioda tetap terisolasi satu dengan lainnya.

Perluasan daerah lapisan deplesi adalah proporsional dengan tegangan reverse. Karena tegangan reverse meningkat, lapisan deplesi bertambah lebar.

Setelah lapisan deplesi stabil, ada sebuah arus kecil berada pada reverse bias. Mengulang kembali bahwa energi panas secara terus-menerus menciptakan sepasang elektron-elektron dan lubang-lubang. Hal ini berarti bahwa sedikit pembawa minoritas berada pada kedua sisi sambungan. Sebagian besar bergabung dengan pembawa mayoritas. Tetapi yang berada di dalam lapisan deplesi berada lebih lama untuk melintasi sambungan. Ketika hal ini terjadi, sebuah arus yang kecil mengalir dalam rangkaian luar.

Gambar mengilustrasikan gagasan tersebut. Asumsikan bahwa energi panas menciptakan sebuah elektron bebas dan lubang di dekat sambungan. Lapisan deplesi mendorong elektron bebas ke kanan dan memaksa satu elektron meninggalkan ujung kanan kristal. Lubang pada lapisan deplesi didorong ke kiri. Lubang extra pada sisi p membiarkan satu elektron memasuki ujung kiri kristal dan jatuh kedalam lubang. Karena energi panas terus-menerus mengasilkan sepasang elektron lubang di

(13)

dalam lapisan deplesi, sebuah arus kecil secara terus-menerus mengalir

dalam rangkaian luar.

Arus reverse disebabkan oleh panas yang menghasilkan minoritas disebut juga sebagai arus jenuh. Persamaannya, arus jenuh disimbolkan dengan dengan IS (dimana S adalah saturation). Nama saturation berarti kita tidak dapat mendapatkan arus pembawa minoritas lebih banyak daripada diproduksi oleh energi panas. Dengan kata lain, kenaikan tegangan reverse tidak akan menaikkan jumlah sifat panas yang menciptakan pembawa minoritas.

Di samping sifat thermal memproduksi arus pembawa minoritas, ada arus lain yang berada dalam sebuah dioda bias balik yaitu arus permukaan bocor yang merupakan arus kecil yang mengalir pada permukaan kristal. Nilai arus bocor dalam dioda sinyal normalnya adalah beberapa puluh atau ratus nanoamper (1nA = 10-9 _{A), dan mungkin beberapa miliamper dalam} dioda daya. Arus bocor lebih disebabkan oleh arus intrinsik yang timbul dari pasangan-pasangan hole-elektron secara termal di dalam daerah pengosongan. Sebagai tambahan terhadap arus ini, sejumlah kecil arus bocor disebabkan oleh kebocoran pada permukaan dioda. Nilai arus bocor tetap cukup konstan sampai tegangan kerja mundur dari dioda.

+ + _ _ ⊝ ⊝ ⊝ ⊕ ⊕ ⊕ + + _ _ ⊝ ⊝ ⊝ ⊕ ⊕ ⊕ V _ + p n

(14)

Karakteristik arus–tegangan

Karakteristik arus–tegangan dari dioda, atau kurva I–V, berhubungan dengan perpindahan dari pembawa melalui yang dinamakan lapisan penipisan atau daerah pemiskinan yang terdapat pada pertemuan p-n diantara semikonduktor. Ketika pertemuan p-n dibuat, elektron pita konduksi dari daerah N menyebar ke daerah P dimana terdapat banyak lubang yang menyebabkan elektron bergabung dan mengisi lubang yang ada, baik lubang dan elektron bebas yang ada lenyap, meninggalkan donor bermuatan positif pada sisi-N dan akseptor bermuatan negatif pada sisi-P. Daerah disekitar pertemuan p-n menjadi dimiskinkan dari pembawa muatan dan karenanya berlaku sebagai isolator.

Walaupun begitu, lebar dari daerah pemiskinan tidak dapat tumbuh tanpa batas. Untuk setiap pasangan elektron-lubang yang bergabung, ion pengotor bermuatan positif ditinggalkan pada daerah terkotori-n dan ion pengotor bermuatan negatif ditinggalkan pada daerah terkotori-p. Saat penggabungan berlangsung dan lebih banyak ion ditimbulkan, sebuah medan listrik terbentuk didalam daerah pemiskinan yang memperlambat penggabungan dan akhirnya menghentikannya. Medan listrik ini menghasilkan tegangan tetap dalam pertemuan.

Jenis-jenis diode

Secara umum, diode yang banyak dijual dipasaran adalah diode kristal, diode zener, LED (Ligth Emiting Diode), diode kapasiansi variabel dan diode bridge.

(15)

Diode kristal ini terdiri dari 2 jenis yaitu diode silikon (Si) dan diode germanium (Ge). Berikut penjelasan dari masing-masing jenis diode tersebut

a. Diode Silikon (Si)

Disamping oksigen, silikon adalah elemen yang banyak dalam dunia. Satu dari masalah tersebut terselesaikan, keuntungan silikon segera membuatnya menjadi pilihan semikonduktor. Tanpa itu elektronika modern, komunikasi dan komputer tidak dapat bekerja.

Sebuah atom silikon terisolasi mempunyai 14 proton dan 14 elektron. Orbit yang pertama mengandung 2 elektron dan orbit yang kedua mempunyai 8 elektron. 4 elektron yang tersisa terdapat dalam orbit valensi.

Pada saat diode silikon ini dibias maju, agar arus dapat mengalir maka tegangan harus sebesar 0,7 Volt. Apabila tidak mencapai tegangan minimal tersebut, arus yang datang dari anoda tidak akan mengalir ke katoda. Apabila tegangan tersebut sudah mencapai tegangan minimal, maka arus akan naik dengan cepat seperti yang terlihat pada gambar 1.4 yaitu kurva karakteristik diode silikon ini. Dimana pada kurva terlihat, saat tegangan mencapai 0,7 Volt, maka arus akan naik dengan cepat.

I (arus)

V(teganga n 0,7 V

(16)

b. Diode Germanium (Ge)

Konduktor terbaik (perak, tembaga dan emas) mempunyai satu elektron valensi dimana insulator terbaik mempunyai delapan elektron valensi. Sebuah semikonduktor adalah sebuah elemen dengan kemampuan listrik diantara sebuah konduktor dan insulator. Seperti yang mungkin anda pikirkan, semikonduktor yang terbaik mempunyai empat elektron valensi.

Germanium adalah contoh dari sebuah semikonduktor. Ia mempunyai empat elektron dalam orbit valensi. Beberapa tahun yang lalu germanium adalah satu-satunya bahan yang cocok untuk membuat peralatan semikonduktor. Tetapi peralatan germanium mempunyai sebuah kekurangan yang fatal yaitu arus balik yang sangat besar dimana insinyur tidak dapat mengatasinya. Akhirnya semikonduktor lain dinamakan silikon menjadi sesuatu yang dipakai dan membuat germanium menjadi usang dalam sebagian besar pemakian elektronik. Untuk jenis diode germanium (Ge), arus akan dilewatkan apabila tegangan harus mencapai tegangan 0,3 Volt. Jadi, pada prinsipnya sama seperti diode silikon, apabila tegangan belum mencapai 0,3 Volt maka arus tidak akan dilewatkan. Jika tegangannya sudah mencapai tegangan minimal sebesar 0,3 Volt, maka arus sudah dapat dilewatkan.

2) Diode Zener

Diode zener atau juga dikenal sebagai voltage regulation diode adalah silicon PN junction yang bekerja pada reverse bias yang di daerah breakdown. Simbol dari suatu zener diode ditunjukkan pada

Katod a Anoda

(17)

gambar 1.5 dibawah ini. Tegangan zener Vz adalah tegangan reverse di mana terjadi breakdown. Bila tegangan reverse VD kurang dari VZtahanan zener diode di sekitar 1 megaohm atau lebih.

Bila VD naik sedikit saja di atas Vz arus reverse akan naik dengan cepat, oleh karena itu di dalam permakaian zener diode selalu digunakan suatu tahanan seri untuk mencegah terjadinva arus yang berlebihan.

Bila tegangan reverse dihubungkan pada PN-junction, lebar depletion layer akan bertambah karena elektron dan hole tertolak dari junction. Lebar depletion layer tergantung dari kadar doping, bila digunakan silicon dengan doping tinggi akan dihasilkan depletion layer yang tipis. Sehingga bila tegangan reverse dihubungkan akan menimbulkan medan listrik yang kuat di dalam dioda dan jika tegangan reverse mencapai tegangan zener V z maka medan listrik yang dibangkitkan demikian kuatnya sehingga sejunilah besar elektron akan terlepas dan daya tarik intinya diikuti dengan kenaikan arus reverse secara mendadak. Peristiwa inilah yang disebut dengan Zener breakdown.

Jadi zener diode sebenarnya adalah PN junction dengan doping tinggi hingga menghasilkan depletion layer tipis; biasanya zener breakdown terjadi di bawah tegangan 5 volt dan masih tergantung pada temperatur. Di bawah pengaruh medan listrik yang kuat, atom-atom lebih mudah melepaskan elektronnya menjadi ion-ion bila temperatumya naik. Jadi Vz turun bila temperatur zener diode naik.

PN junction diode yang dibuat dengan doping rendah depletion layernya lebih lebar. Medan listrik harus lebih kuat untuk menghasilkan zener breakdown. Tetapi sebelum zener breakdown terjadi elektron-elektron minority carriers sudah akan memperoleh tenaga kinetik demikian

(18)

besarnya hingga pada saat menabrak atom akan menimbulkan ionisasi yang menimbulkan elektron baru. Elektron-elektron baru akan ikut bergerak akibatnya tabrakan akan berlangsung secara berantai sehingga makin banyak elektron yang dihasilkan dan arus reverse naik dengan cepat. Peristiwa semacam ini disebut avalanche breakdown. Bila temperatur dioda naik laju gerakan elektron dalam depletion layer menurun sehingga diperlukan tegangan yang lebih besar untuk memberikan kecepatan yang cukup bagi elektron-elektron.

Jadi kita mengenal zener breakdown yaitu ionisasi karena kekuatan medan listrik dan avalanche breakdown yaitu ionisasi karena tabrakan. Yang pertama terjadi pada bahan dengan tahanan jenis rendah (doping tinggi) yang dipisahkan oleh depletion layer tipis yaitu untuk Vz di bawah 5 volt. Yang kedua terjadi pada bahan dengan tahanan jenis tinggi (doping rendah) yang dipisahkan oleh depletion layer lebar untuk Vz di atas 5 volt. Meskipun demikian dalam prakteknya kedua type di atas tetap dinamakan zener diode. Karena alasan inilah maka zener diode dibuat dari silikon. Data-data zener diode yang perlu diketahui adalah:

1. Tegangan zener Vz terletak antara 3,3 Volt sampai 200 Volt. Tiap zener mempunyai Vz.tertentu dengan toleransi 5 sampai 10 persen.

2. Arus zener Iz ialah arus yang mengalir pada saat breakdown. Iz minimum adalah besarnya Iz tepat pada knee. Iz maksimum adalah arus yang tidak boleh dilampaui, karena dapat menimbulkan panas yang berlebihan. Misalkan sebuah zener diode dengan: Vz = 5,8 volt, Iz min = 1 mA dan Iz mak = 50 mA pada temperatur 40° _C.

3. Tahanan zener r z ialah suatu nilai yang menunjukkan perbandingan perubahan tegangan zener (Vz) terhadap perubahan arus zener (I z).

rZ =

IZ VZ Δ Δ

Tahanan zener minimum sekitar 10 ohm bila VZ nya sekitar 6 volt. Tahanan ini akan naik bila Vz lebih atau kurang dari 6 volt. Hubungan antara VZ

(19)

dan r Z ini dapat dilihat pada gambar 1.6 dibawah.

Oleh karena itu penggunaan zener sebagai stabilisator Vz yang terbaik adalah sekitar 6 volt. Bila tegangan yang akan distabilkan lebih dari 6 volt dapat digunakan bcberapa zener yang dihubungkan seri.

a. Karakteristik maju dioda Zener R_z (ohm)

200 100

(20)

b. Karakteristik balik dioda Zener

3) LED (Ligth Emiting Diode)

LED adalah singkatan dari Light Emiting Dioda, merupakan komponen yang dapat mengeluarkan emisi cahaya.LED merupakan produk temuan lain setelah dioda. Strukturnya juga sama dengan dioda, tetapi belakangan ditemukan bahwa elektron yang menerjang sambungan P-N juga melepaskan energi berupa energi panas dan energi cahaya. LED

dibuat agar lebih efisien jika mengeluarkan cahaya. Untuk mendapatkna emisi cahaya pada semikonduktor, doping yang pakai adalah galium, arsenic dan phosporus. Jenis doping yang berbeda menghasilkan warna cahaya yang berbeda pula. Berikut simbol LED dalam skema rangkaian.

Katoda Anoda

(21)

Pada saat ini warna-warna cahaya LED yang banyak ada adalah warna merah, kuning dan hijau.LED berwarna biru sangat langka. Pada dasarnya semua warna bisa dihasilkan, namun akan menjadi sangat mahal dan tidak efisien. Dalam memilih LED selain warna, perlu diperhatikan tegangan kerja, arus maksimum dan disipasi daya-nya. Rumah (chasing) LED dan bentuknya juga bermacam-macam, ada yang persegi empat, bulat dan lonjong.

4) Diode kapasiansi variabel

Dioda Kapasiansi Variabel yang disebut juga dioda varicap atau dioda varactor. Sifat dioda ini ialah bila dipasangkan menurut arah terbalik akan berperan sebagai kondensator.Kapasitansinya tergantung pada tegangan yang masuk. Dioda jenis ini banyak digunakan pada modulator FM dan juga pada VCO suatu PLL (Phase Lock Loop). Berikut adalah simbol diode varicap dalam skema rangkaian.

5) Diode Bridge

Untuk membuat penyearah pada power supply, di pasaran banyak terjual dioda bridge.Dioda ini adalah dioda silicon yang dirangkai menjadi suatu bridge dan dikemas menjadi satu kesatuan komponen. Di pasaran terjual berbagai bentuk dioda bridge dengan berbagai macam kapasitasnya. Ukuran dioda bridge yang utama adalah voltage dan ampere maksimumnya.

Katode a Anode

(22)

Penyearah Setengah Gelombang

a. Penyearah Setengah Gelombang dengan Kapasitor

Untuk mendapatkan suatu tegangan DC yang baik dimana bentuk tegangan hasil penyearahan adalah mendekati garis lurus maka tegangan keluaran dari suatu rangkaian penyearah seperti terlihat pada gambar 1.12 dihubungkan dengan suatu kapasitor secara paralel terhadap beban seperti pada gambar 1.13 dimana arus dari keluaran rangkaian penyearah selain akan melewati beban juga akan mengisi kapasitor sehingga pada saat tegangan hasil penyearahan mengalami penurunan maka kapasitor akan membuang muatannya kebeban dan tegangan beban akan tertahan sebelum mencapai nol. Hal ini dapat dijelaskan pada gambar berikut: Hasil penyearahan yang tidak ideal akan mengakibatkan adanya ripple seperti terlihat pada gambar diatas dimana tegangan ripple yang dihasilkan dapat ditentukan oleh persamaan berikut : Ripple (peak to peak) = Idc . (T / C) Dimana Idc dalam hal ini adalah tegangan keluaran dibagi dengan R beban.

(23)

T adalah periode tegangan ripple (detik) dan C adalah nilai kapasitor (Farad) yang digunakan.

b. Penyearah Setengah Gelombang dengan bridge dioda

c. Penyearah Gelombang Penuh

1.3 Daftar Komponen dan Alat 1. Modul elektronika dasar 2. 1 buah multimeter 3. Penjepit buaya 4. Osiloskop 5. Mistar / penggaris

(24)

6. Milimeterblock 7. Disket / flashdisk

8. Pulpen/pensil

1.4 Cara Kerja

1.4.1 Memeriksa Keadaan Diode

Gunakan alat ukur multimeter untuk memeriksa diode – diode yang ada. Pada saat pengukuran R maju gunakan range yang paling kecil (ohm) dan range yang besar untuk R mundur (10 K ohm), untuk multimeter analog. Pada multimeter digital gunakan range untuk mengukur. Catat hasil pengukuran anda pada table 1.1.

Table 1.1Pemeriksaan baik buruknya diode

No Jenis dan tipe dioda

Multimete r

Resistansi Dioda Keadaan diode

Ket Forward Reverse Baik Buruk

1 Dioda penyearah BY 299 Analog Digital Ge IN60 Analog Digital 2 Diode zener 5,1 V (1W) Analog Digital

3 LED Merah Analog

Digital Putih Analog Digital 4 Diode varaktor MV 2209 Analog Digital

1.4.2 Karakteristik V – I (dengan multimeter)

1. Buatlah rangkaian seperti gambar 1.2, untuk pengukuran Vd gunakan multimeter digital dan Id dengan multimeter analog.

2. Atur Vs agar didapat harga seperti pada table 1.2 (untuk bias forward). Dan harga Vd sesuai dengan table 1.2 (untuk bias reverse).

(25)

Gambar 1.1Rangkaian diode pada karakteristik V – I diukur dengn multimeter

Table 1.2Pengukuran diode pada karakteristik V – I dengan multimeter

No VD

(V)

ID (mA)

Bias Forward Voltage (V) Bias Reverse Voltage (V) ket Diode penyearah Diode Zener LED Diode penyearah Diode Zener LED BY 229 IN60 5,1V;1 W M P IN40 01 IN60 5,1V M P 1 0,0 0,0 2 0.1 3 0.2 4 0.3 . . . . . . . . . . . . . 5,0 5,0

1.4.3 Karakteristik V – I (dengan osiloskop)

1. Buatlah rangkaian seperti gambar 1.3 2. Atur range I/div osiloskop pada x – y.

3. Atur Vs sesuai table 1.2 untuk bias maju dan mundur, Atur pula V/div (CH1 dan CH2), sehingga didapatkan gambar yang cukup baik, dan gambarlah pada kertas millimeter.

(26)

Gambar 1.2Rangkaian diode pada karakteristik V – I diukur dengn osiloskop 1.4.4 Penyearah Setengah Gelombang

a) Dengan 1 diode

1. Buatlah rangkaian seperti pada gambar 1.4, untuk pengukuran V RL dan IRL gunakan multimeter digital.

2. Hubungkan Vsi pada 18 Vrms, kemudian ukur besarnya IRL (arus DC), dan VRL1 (tegangan DC), catat pada table 1.4.

3. Hubungkan VSipada 25 Vrms, kemudian ukur besarnya IRL1 (arus DC), dan VRL(tegangan DC), catat pada table 1.4.

4. Ulangilah langkah – langkah diatas untuk RL1 10Ω20W dan RL2 100Ω20W.

5. Catatlah hasil pengukuran anda pada table 1.3.

Gambar 1.3Rangkaian diode penyerah setengah gelombang dengan 1 diode Table 1.3Pengukuran diode penyearah setengah gelombang dengan 1 diode

Vp Rms (V) Dengan RL Vs(V) Pengukuran Perhitungan Ket Multimeter Digital Gambar OSC

IRL VRL PRL IRL VRL VD (CE) VA VA VS VRL 220 10Ω;20 W 100Ω;2 0W b) Dengan 2 diode

1. Buatlah rangkaian seperti pada gambar 1.5, untuk pengukuran VRL dan IRL gunakan multimeter.

(27)

2. Vsi pasang pada 18 Vrms, kemudian ukur besarnya IRL(arus DC), dan

VRL1(tegangan DC), catat pada table 1.5.

3. VSipasang pada 25 Vrms, kemudian ukur besarnya IRL1(arus DC), dan

VRL(tegangan DC), catat pada table 1.5.

4. Ulangilah langkah – langkah diatas untuk RL1 10Ω20W dan RL2

100Ω20W.

Gambar 1.4Rangkaian diode penyerah setengah gelombang dengan 2 diode Table 1.4Pengukuran diode penyearah setengah gelombang dengan 2 diode

Vp Rms (V) Dengan RL Vs(V) Pengukuran Perhitungan Ket Multimeter Digital Gambar OSC

IRL VRL PRL IRL VRL VD(CE) VA VA VS VRL 220 10Ω;20 W 18 100Ω;2 0W 25

1.4.5 Penyearah Gelombang Penuh 1.4.5.1 Menggunakan 2 dioda

1. Buatlah rangkaian seperti pada gambar 1.5.

2. Kemudian isialah table 1.5 untuk RL sama dengan RL110Ω20W

dan RL2100Ω20W

Gambar 1.5Diode penyearah gelombang penuh dengan 2 diode Table 1.5Pengukuran diode penyearah gelombang penuh dengan 2 diode

Vp Vs(V) RL Pengukuran Perhitungan Ket

(28)

Rms (V) (Ω) IRL VA VRL VD VA VRL VD 220 18 10 100 25 10 100 1.4.5.2 Menggunakan 4 dioda

1. Buatlah rangkaian seperti pada gambar 1.6.

2. Kemudian isilah table 1.6, untuk RL sama dengan RL1 10Ω20W dan RL2100Ω20W

Gambar 1.6Diode penyearah gelombang penuh dengan 4 diode

Table 1.6pengukuran diode penyearah gelombang penuh dengan 4 diode

Vp Rms

(V)

Vs(V) RL

(Ω)

Pengukuran Perhitungan Ket

Multimeter Gambar Osc Vs VRL PRL f

IRL VA VRL VD VA VRL VD

220 18 10

100

25 10

100

1.4.5.3 Pengenalan IC regulator pada power supply. 1. lakukan percobaan berikut.

(29)

78XX

79xx

Gambar 1.7 percobaan menggunakan IC regulator VP rms (V) Jenis IC regulator Pengukuran Ket Multimeter Digital Vin Vout 220 7805 7812 7912

1.5 Lembar Kerja dan Data Hasil Percobaan

Tabel 1.9 Pemeriksaan Baik Buruknya Dioda

No Jenis dan tipe_dioda Multimeter Resistansi Dioda

Keadaan

diode _Ket Forward Reverse Baik Buruk

1 _penyearahDioda BY 299 Analog - - √ Digital 470 1 IN 4001 Analog - -Digital 531 1 √ 2 Diode zener - -Digital 330 1 √ -

(30)

-Tabel 1. 10Pengukuran Dioda Pada Karakteristik V-I Dengan Multimeter

No Vo Bias Forward Voltage Bias Riverse Voltage ket

Dioda penyearah Dioda Penyearah

1 1 V 0, 60 Volt 1, 09 Volt

2 2 V 0, 68 Volt 2,02 Volt

3 3 V 0, 70 Volt 3,05 Volt

4 3 V 0, 72 Volt 4,00 Volt

Tabel 1.11Pengukuran Dioda Penyearah Setengah Gelombang Dengan 1 Dioda

Vp RMS Dengan RL Vs Pengukuran perhitungan ket Vd VRL Va IRL PRL 220 V 10 ohm : 20 w 18 7,30 5,5 220 0,5 2,6 4700 ohm : 20 w 7,78 7,81 220 1,66x104 _mw1,3

Table 1.11Pengukuran diode penyearah setengah gelombang dengan 2 diode

Vp Rms (V) Dengan RL Vs(V) Pengukuran Perhitungan Ket Multimeter Digital IRL VRL PRL IRL VRL VD(CE) VA 220 10Ω;20W 18 - 4,77 0,08 220 2,27 -100Ω;20W 25 - 7,61 0,43 220 1,23

-Table 1.12 Pengukuran diode penyearah gelombang penuh dengan 2 diode

(31)

) (Ω) Rms

VA VRL VD Vs VRL PRL f

220 18 10 220 9.77 12.02 9.54

47K 220 15.68 15.67 5.23mW

Vp Vs(V) RL(Ω) Pengukuran Perhitungan Ket Rms (V) VA VRL VD Vs VRL PRL f 220 18 10 220 9 4.64 47K 220 15.33 7.64

Table 1.14Pengukuran IC Regulator

VP Jenis IC Regulator Pengukuran ket RMS Multimeter Digital V Vin Vout 220 7805 23 6.2 7812 11.4 10.2 7912 -23.5 -11.9

1.6 Analisa Data Hasil Percobaan 1.6.1 Memeriksa keadaan diode

Dari percobaan diperoleh table seprti berikut :

No Jenis dan tipe

(32)

Forward Reverse Baik Buruk 1 _penyearahDioda BY 299 Analog - - √ Digital 470 1 IN 4001 Analog - -Digital 531 1 √ 2 Diode_zener - -Digital 330 1 √ -

-Setelah kita lihat tabel diatas terlihat bahwa pada pengukuran Dioda Penyearah (BY229 dan IN 4001) dengan menggunakan multimeter analog pada saat diode dikenakan bias maju (forward), multimeter tidak menampilkan hasil (jarum penunjuk tidak bergerak) karena skala pada multimeter tidak dapat menunjukkan hasil pengukuran yang disebabkan nilai pengukuran yang terlalu kecil (saat bias maju tahanan mendekati nol). Sedangkan pada pengukuran menggunakan multimeter digital, nilai pengukuran saat diode dikenakan bias mundur tidak dapat ditampilkan, hal ini disebabkan karena pada saat bias mundur nilai tahanan sangat besar sehingga nilai pengukuran tidak dapat ditampilkan pada skala multimeter digital.

Pada pengukuran diode yang lain seperti diode zener, LED, diode varaktor nilai pengukuran saat dikenakan bias maju dan bias mundur tidak dapat ditampilkan baik menggunakan multimeter analog atau digital, hal ini disebabkan skala pada multimeter tersebut tidak dapat menampilkan nilai tersebut. Selain itu kebanyakan komponen dioda yang diukur dalam keadaan buruk, ini kemungkinan disebabkan karena pemberian tegangan yang salah, sampai dioda ada yang rusak dan tidak dapat digunakan.

1.6.2 Karakteristik V – I (dengan multimeter)

Table 1.16Pengukuran diode pada karakteristik V – I dengan multimeter

(33)

2 2 V 0, 68 Volt 2,02 Volt

3 3 V 0, 70 Volt 3,05 Volt

4 3 V 0, 72 Volt 4,00 Volt

Diketahui rangkaian sebagai berikut :

Gambar 1.1 Rangkaian diode pada karakteristik V – I diukur dengn multimeter

Pada rangkaian diatas diketahui bahwa: pada saat tegangan VS ≤ 0, maka nilai arus yang mengalir pada rangkaian adalah 0. karena sifat dari diode, bila pada keadaan itu maka diode mengalami reverse bias, sehingga pada diode akan berlaku hubungan terbuka. Untuk lebih telitinya, maka dapat dilihat sebagai berikut:

a. Pada saat reverse bias ( VS ≤ 0): =

b. Pada saat forward bias ( VS > 0): =

1. Untuk nilai Vs ≤ 0 berarti tidaka ada arus yang mengalir pada rangkaian (I = 0) sehingga 0 = + + −V _s V _R V _D 0 0+ = + −V _s V _D

(34)

D s V V =

Persamaan ini berlaku untuk semua jenis diode baik itu jenis Si maupun Ge. Selama perhitungan , walaupun tegangan diubah-ubah, selama VS lebih kecil dari 0 maka Vd=Vs.

2. Pada saat Vs> 0 maka :

Secara matematis perhitungannya adalah : ID =IR = I Vs = VR + VD= I x R + VD R V V I s − D =

Nilai VD untuk diode jenis silikon adalah 0,7 volt sedangkan untuk germanium 0,3 volt Pada saat :

Vs = 1 volt maka I ₃mA 100 7 , 0 1 = − =

Vs = 2 volt maka I ₁₃mA 100 7 , 0 2 = − =

Vs = 3 volt maka I ₂₃mA 100 7 , 0 3 = − =

Vs = 4 volt maka I ₃₃mA 100 7 , 0 = − =

Sehingga diperoleh pengukuran seperti table berikut : Table 1.17Hasil perhitungan karakter V-I

No Vo ID mA Bias Forward Voltage

Bias Riverse

Voltage _ket

1 1 3 0, 60 Volt 1, 09 Volt

2 2 13 0, 68 Volt 2,02 Volt

3 3 23 0, 70 Volt 3,05 Volt

4 4 33 0, 72 Volt 4,00 Volt

Berdasarkan data yang diperoleh pada hasil percobaan dan hasil kalkulasi maka dapat dihitung persentase kesalahannya dengan menggunakan persaaman sebagai berikut :

(35)

% kesalahan = teori teori pengukuran I I I − x 100 %

Untuk data I D pertama dapat dihitung persentase kesalahannya yaitu:

pengukuran I _{= 1 mA} teori I _{= 3 mA} % kesalahan = 3 3 1

₋

x 100 % = 66.6 %

Untuk data I D kedua dapat dihitung persentase kesalahannya yaitu :

pengukuran I _{= 2 mA} teori I _{= 13 mA} % kesalahan = 13 ) 13 ( 2

₋

x 100 % = 84.6 %

Untuk data I D ketiga dapat dihitung persentase kesalahannya yaitu :

pengukuran I _{= 3 mA} teori I _{= 23 mA} % kesalahan = 23 23 3

₋

x 100 % = 91.3%

Untuk data I D keempat dapat dihitung persentase kesalahannya yaitu :

pengukuran I _{= 4 mA} teori I = 33 mA % kesalahan = 33 33 4

₋

x 100 % = 87.8%

Untuk data hasil perhitungan persentase kesalahan dapat dilihat pada tabel di bawah ini :

(36)

Tabel 1.18Persentase Kesalahan pada Karakteristik V -I No VD ID ID Persentase_kesalahan (V) (mA) (mA) (%) (pengukuran) (perhitungan) 1 1 0 3 66,6 2 2 0 13 84,6 3 3 0 23 91.3 4 4 0 33 87.8

Gambar 1.6.1 Grafik Perbandingan Vd dan Id pada Percobaan

(37)

Dari grafik diatas dapat disimpulkan bahwa VD berbanding lurus dengan ID, yaitu makin besar VD makin besar juga ID baik dalam pengukuran maupun dalam perhitungan.

1.6.3 Penyearah Setengah Gelombang a. Dengan 1 diode

Dari hasil percobaan diperoleh hasil sebagai berikut :

Table 1.19 Pengukuran Diode Penyearah Setengah Gelombang dengan 1Diode Vp RMS Dengan RL Vs Pengukuran perhitungan ket Vd VRL Va IRL PRL 220 V 10 ohm : 20 w 18 7,30 5,5 220 - -47 Kohm :20 w 7,78 7,81 220 -

-Diketahui rangkaian sebagai berikut :

Gambar 1.10Rangkaian diode penyerah setengah gelombang dengan 1 diode

(38)

R V I I _RL = _D = RL R I P _RL = _RL2

Sehingga untuk menghitung pada saat RL = 10Ω:20W : : A R V I RL RL 0,5 10 1 , 5 = = = R I P _RL = _RL2 = 0.52 x10 =2,6 Watt

Begitu juga untuk menghitung pada saat RL = 47KΩ:20W : A R V I RL RL 0.00166 4700 81 , 7 = = = R I P _RL = _RL2 = 0.00166 47000 2 x = 1,3 mW

Maka akan didapat tabel perhitungan nilai dari IRLdan PRLadalah sebagai berikut

:

Tabel 1.20Perbandingan Hasil Pengukuran dengan Hasil Perhitungan

Vp RMS Dengan RL Vs Pengukuran perhitungan ket Vd VRL Va IRL PRL 220 V 10 ohm : 20 w 18 7,30 5,5 220 0,51 2,6 47 Kohm :20 w 7,78 7,81 220 1,66x104 _mw1,3 b. Dengan 2 diode

Table 1.22 Pengukuran diode penyearah setengah gelombang dengan 2

diode Vp Rms (V) Dengan RL Vs(V ) Pengukuran Perhitungan Ket Multimeter Digital IR VRL PRL IRL VRL VD(CE) VA 220 10Ω;20W 18 0,477 4,77 0,08 220 - -0,16mA 7,61 0,43 220 -

(39)

-47kΩ;20W 18

Diketahui rangkaian sebagai berikut :

Gambar 1.11 Rangkaian diode penyerah setengah gelombang dengan 2 diode

Untuk mencari pesentase kesalahannya, harus dihitung terlebih dahulu I RL,

VRL, dan PRL.Untuk menghitung IRL, VRL, dan PRL dapat digunakan persamaan

berikut : D RL E V V = − ; V _D =0.7V R V I I RL D RL = = R I P _RL = _RL2

Sehingga untuk menghitung pada saat RL = 10Ω:20W : : 7 , 0 18− = RL V V V _RL =17,3 A R V I RL RL 1,73 10 3 , 17 = = = R I P _RL = _RL2 = 1.732 x10 = 29,9Watt

(40)

Begitu juga untuk menghitung pada saat RL = 47KΩ:20W : 7 , 0 18− = RL V V V _RL =17,3 A R V I _RL RL ₀_.₃₆ 47000 3 , 17 = = = R I P _RL = _RL2 = 0.362 x47000 = 6091,1 Watt

Dari hasil perhitungan secara teori di atas Maka akan diperoleh hasil seperti table di bawah ini sebagai berikut :

Tabel 1.23Perbandingan Hasil Pengukuran dan Hasil Perhitungan

Vp Rms (V) Dengan RL Vs (V) Pengukuran Perhitungan Ket Multimeter Digital IRL VRL PRL IRL VRL VD(C E) VA 220 10Ω;20 W 18 0,47 7 4,77 0,08 22 0 1,7 3 17, 3 29,9 -47KΩ;20 W 18 0,16 mA 7,61 0,43 22 0 0,3 6 17, 3 6091, 1

-Berdasarkan data yang diperoleh pada hasil percobaan dan hasil kalkulasi maka dapat dihitung persentase kesalahannya dengan menggunakan persaaman sebagai berikut :

untuk data IRLpertama dapat dihitung persentase kesalahannya yaitu :

pengukuran

I _{= 0,477 A}

teori

(41)

% kesalahan = teori teori pengukuran I I I − x 100 % = 73 . 1 73 . 1 477 , 0

₋

x 100 % = 72,4 %

Untuk data IRLkedua dapat dihitung persentase kesalahannya yaitu :

pengukuran I = 0,16 mA teori I _{= 0,36 A} % kesalahan = teori teori pengukuran I I I − x 100 % = 36 . 0 36 . 0 16 , 0 mA

₋

x 100 % = 99,5 %

Dengan cara yang sama untuk menghitung VRL maka didapat tabel

perbandingan sebagai berikut: % kesalahan = teori teori pengukuran V V V − x 100 % = 3 , 17 3 , 17 77 , 4

−

_{x 100 %} = 72,4 % % kesalahan = teori teori pengukuran V V V − x 100 % = 3 , 17 3 , 17 61 , 7

₋

x 100 % = 56,01 %

Tabel 1.24Persentase kesalahan Dengan

RL

Pengukuran Perhitungan Persentase kesalahan (%)

(42)

10Ω;20W 0,477 4,77 1.73 17,3 72,4 72,4 100Ω;20W 0,16

mA 7,61 0.36 17,3 99,5 56,01

1.6.4 Penyearah Gelombang Penuh

a. Menggunakan 2 dioda

Table 1.25 Pengukuran diode penyearah gelombang penuh dengan 2

diode Vp Vs(V ) (Ω)RL Pengukuran Perhitungan Ket Rms VA VRL VD Vs VRL PRL f 220 18 10 220 9.77 12.02 9.54 47K 220 15.68 15.67 5.23mW Diketahui rangkaian sebagai berikut :

Gambar 1.12 Diode penyearah gelombang penuh dengan 2 diode

Untuk menghitung I RL , V RL , P RL dapat digunakan persamaan berikut :

E V _RL = ; V _D =0.7V R V I I _RL = _D = RL R I P _RL = _RL2

(43)

7 , 0 18− = RL V V V _RL =17,3 A R V I _RL RL ₁_,₇₃ 10 3 , 17 = = = R I P _RL = _RL2 = 1.732 x10 =29,9 Watt

Begitu juga untuk menghitung pada saat RL= 47KΩ:20W :

7 , 0 18− = RL V V V _RL =17,3 mA R V I _RL RL ₀_.₃₆ 47000 3 , 17 = = = R I P _RL = _RL2 = 0.362 x47000 = 6091,1 Watt

Maka akan didapat hasil perhitungannya sebagai berikut:

Berdasarkan data yang diperoleh pada hasil percobaan dan hasil perhitungan maka dapat dihitung persentase kesalahannya dengan menggunakan persaaman sebagai berikut :

untuk data IRLpertama dapat dihitung persentase kesalahannya yaitu

pengukuran I _{= 0,97 A} teori I _{= 1.73 A} Vp Rms (V) Vs(V ) RL (Ω) Pengukuran Perhitungan Ke t Multimeter Digital Vs IRL PRL IRL VA VRL VD 220 18 10 0,97 220 9,77 12,02 18 1,73 29,9 4700 0 0,33 220 15,6 8 15.67 18 0,36 6091,1

(44)

% kesalahan = teori teori pengukuran I I I − x 100 % = 73 . 1 73 . 1 97 , 0

₋

x 100 % = 43,9%

Untuk data IRLkedua dapat dihitung persentase kesalahannya yaitu : pengukuran I = 0,33 A teori I _{= 0,36 A} % kesalahan = teori teori pengukuran I I I − x 100 % = 36 . 0 36 . 0 33 , 0

₋

x 100 % = 83,3 %

Dengan cara yang sama untuk menghitung VRL maka didapat tabel perbandingan sebagai berikut:

% kesalahan = teori teori pengukuran V V V − x 100 % = 3 , 17 3 , 17 77 . 9

₋

x 100 % = 43,5 % % kesalahan = teori teori pengukuran V V V − x 100 % = 3 , 17 3 , 17 68 , 15

₋

x 100 % = 9,36 %

Dengan cara yang tersebut, maka didapat tabel pesentase sebagai berikut:

Tabel 1.27Persentase Kesalahan

Vs (V) RL (Ω) Pengukuran Perhitungan Persentase kesalahan (%)

IRL VA VRL VD IRL VRL PRL IRL VRL

18 10 0.97 220 9,77 12,0 2 15 17, 3 29,9 49,3 43,5 4700 0,33 220 15,6 15,6 15 17, 6091,1 83,3 9,36

(45)

0 8 7 3 1.6.4 Penyearah Gelombang Penuh

a. Menggunakan 2 dioda

Table 1.25 Pengukuran diode penyearah gelombang penuh dengan 2 diode

Vp Vs(V) R L (Ω ) Pengukuran Perhitungan Ket Rms (V) VA VRL VD Vs VRL PRL f 220 18 10 220 9.77 12.02 9.54 47 K 220 15.6 8 15.6 7 5.23mW

Diketahui rangkaian sebagai berikut :

Gambar 1.12 Diode penyearah gelombang penuh dengan 2 diode

Untuk menghitung

I RL

,

V RL

,

P RL

dapat digunakan persamaan

berikut :

E V _RL =

;

V _D =0.7V R V I I RL D RL = = R I P _RL = _RL2

Sehingga untuk menghitung pada saat R

L

= 10Ω:20W : :

7 . 0 18 − = RL V

(46)

V V _RL =17.3 A R V I _RL RL ₁_.₇₃ 10 3 . 17 = = = R I P _RL = _RL2

=

1.732 x10

= 29.9Watt

Begitu juga untuk menghitung pada saat R

L

= 47kΩ:20W :

7 . 0 18 − = RL V V V _RL =17.3 mA R V I _RL RL ₀_.₃₃ 47000 3 . 17 = = = R I P _RL = _RL2

=

0.33mA2 x47000

= 5.7 mW

Maka akan didapat hasil perhitungannya sebagai berikut:

Vp Vs(V ) R L (Ω ) Pengukuran Perhitungan Ket Rms (V) VA VRL VD Vs IRL PRL f 220 18 10 220 9.77 12.02 18 0.977 9.54 47 K 220 15.6 8 15.6 7 18 0.33 mA 5.23mW

Berdasarkan data yang diperoleh pada hasil percobaan dan hasil

perhitungan maka dapat dihitung persentase kesalahannya dengan

menggunakan persaaman sebagai berikut :

% kesalahan =

teori teori pengukuran I I I −

x 100 %

untuk data I

RL

pertama dapat dihitung persentase kesalahannya yaitu

pengukuran I

= 0.97 A

teori I

= 1.73 A

% kesalahan =

x 100 %

(47)

=

73 . 1 73 . 1 97 . 0

₋

x 100 %

= 44 %

Untuk data I

RL

kedua dapat dihitung persentase kesalahannya yaitu :

pengukuran I

= 0.33 mA

teori I

= 0,36 mA

% kesalahan =

x 100 %

=

mA mA mA 36 . 0 36 . 0 33 . 0

₋

x 100 %

= 8.3 %

Dengan cara yang sama untuk menghitung V

RL

maka didapat tabel

perbandingan sebagai berikut:

% kesalahan =

teori teori pengukuran V V V −

x 100 %

=

3 . 17 3 . 17 77 . 9

₋

x 100 %

= 43.5 %

% kesalahan =

x 100 %

=

3 . 17 3 . 17 68 . 15

₋

x 100 %

= 9.4 %

Dengan cara yang tersebut, maka didapat tabel pesentase sebagai

berikut:

(48)

Vs RL

(Ω)

Pengukuran Perhitungan _{kesalahan (%)}Persentase

(V) IRL VA VRL VD IRL VRL PRL IRL VRL

18

10 1.73 220 9.77 12.02 0.97 17.₃ 9.54 44 _43.5

47k 0.36mA 22₀ 15.6₈ 15.67 0.33mA 17.₃ 5.23mW _8.3 _9.4

b. Menggunakan 4 dioda

Vp Vs(V ) R L (Ω) Pengukuran Perhitungan Ket Rms (V) VA VRL VD Vs VRL PRL f 220 18 10 220 9 4.64 47K 220 15.3 3 7.6 4

Diketahui rangkaian sebagai berikut :

Gambar 1.13 Diode Penyearah Gelombang Penuh dengan 4 Diode

Untuk menghitung

I RL

,

V RL

,

P RL

dapat digunakan persamaan berikut :

E V _RL =

;

V V D =0.7 R V I I _RL = _D = RL R I P _RL = _RL2

(49)

Sehingga untuk menghitung pada saat R

L

= 10Ω:20W : :

7 . 0 18 − = RL V V V _RL =17.3 A R V I RL RL 1.73 10 3 . 17 = = = R I P _RL = _RL2

=

1.732 x10

= 29.9Watt

Begitu juga untuk menghitung pada saat R

L

= 47kΩ:20W :

7 . 0 18 − = RL V V V RL =17.3 mA R V I RL RL 0.33 47000 3 . 17 = = = R I P _RL = _RL2

=

0.33mA2 x47000

= 5.7 mW

Maka akan didapat tabel sebagai berikut

Tabel 1.29Perbandingan Hasil Perhitungan dengan Hasil Percobaan

Vp Rms (V) VS (V ) RL (Ω) Pengukuran Perhitungan Ket Multimeter Digital IRL VRL PRL IRL VA VRL VD 220 18 10 0.97 220 9 4.64 1.73 17.3 29.9 47k 0.33mA 220 15.33 7.64 0.36mA 17.3 5.7mW

Berdasarkan data yang diperoleh pada hasil percobaan dan hasil

perhitungan maka dapat dihitung persentase kesalahannya dengan

menggunakan persaaman sebagai berikut :

% kesalahan =

x 100 %

(50)

pengukuran I

= 0.97 A

teori I

= 1.73 A

% kesalahan =

x 100 %

=

73 . 1 73 . 1 97 . 0

₋

x 100 %

= 44 %

Untuk data I

RL

kedua dapat dihitung persentase kesalahannya yaitu :

pengukuran I

= 0.33 mA

teori I

= 0,36 mA

% kesalahan =

x 100 %

=

mA mA mA 36 . 0 36 . 0 33 . 0

₋

x 100 %

= 8.3 %

Dengan cara yang sama untuk menghitung V

RL

maka didapat tabel

perbandingan sebagai berikut:

% kesalahan =

x 100 %

=

3 . 17 3 . 17 9

₋

x 100 %

= 47.9 %

% kesalahan =

x 100 %

=

3 . 17 3 . 17 33 . 15

₋

x 100 %

= 11.4 %

(51)

Dengan cara yang sama untuk menghitung V

RL

, maka didapat tabel

pesentase sebagai berikut:

Tabel 1.30Persentase Kesalahan

Vs (V) RL (Ω) Pengukuran Perhitungan Persentase kesalahan (%) IRL VA VRL VD IRL VRL PRL IRL VRL 18 10 0.97 220 9 4.64 1.73 17.3 29.9 44 47.9 47k 0.33mA 220 15.33 7.64 0.36mA 17.3 5.7mW 8.3 11.4 1.7 Jawaban Pertanyaan :

1. Grafik Id terhadapV

D

(52)

2. Untuk Mengetahui baik buruknya dioda

Untuk Mengetahui baik buruknya dioda,perlu melakukan pegukuran. Dengan menggunakan ohm meter, dapat diketahui baik buruknya dioda tersebut. Dengan menggunakan prinsip forward bias maupun reverse bias. Untuk dioda penyearah seperti dioda silicon dan germanium, kita memakai prinsip bias voltage untuk mengukur baik buruknya dioda. Karena pada ohm meter, terminal positif alat ukur berpolaritas negative, sedangkan terminal negative alat ukur bermuatan positif.

Pada saat dibias maju maka tidak ada arus yang mengalir pada dioda, dan pada saat dibias mundur maka akan ada arus yang mengalir melewati dioda. Bila demikian, maka dioda masih baik. Apabila pada saat dibias maju ataupun dibias mundur tidak ada arus yang melewati dioda, maka dioda rusak/putus. Juga pada saat dibias maju ataupun dibias mundur ada arus yang melewati dioda berarti dioda rusak/bocor.

Pada dioda zener agak lain dari dioda penyearah diatas. Dioda zener apabila dibias maju ada arus yang melewati dioda zener dan pada saat dibias mundur tidak ada arus yang melewati dioda zener, berarti dioda zener baik. Apabila pada saat dibias maju ataupun dibias mundur tidak ada arus yang melewati dioda zener, maka dioda zener rusak/putus. Juga pada saat dibias maju ataupun dibias mundur ada arus yang melewati dioda zener berarti dioda zener rusak/bocor.

(53)

Jadi apabila terdapat atau terbaca suatu nilai pada salah saru resistansi dioda yaitu saat bias maju saja atau bias mundur saja maka dipastikan bahwa dioda tersebut dalam keadaan baik sehingga dapat digunakan. Namun apabila terdapat nilai saat bias maju dan saat bias mundur atau tidak terdapat nilai pada saat kedua resistansi (referse dan forward) maka dioda dalam kondisi buruk dan tidak dapat digunakan lagi.

4. Cara kerja rangkaian pelipat ganda tegangan : a. Cara kerja Penyearah Diode Setengah Gelombang

Perhatikan rangkaian pada gambar 1.92 a, dimana sumber masukan sinusoida dihubungkan dengan beban resistor melalui sebuah diode. Untuk sementara kita menganggap keadaan ideal, dimana hambatan masukan sinusoida sama dengan nol dan diode dalam keadaan hubung singkat saat berpanjar maju dan keadaan hubung terbuka saat berpanjar mundur.

Besarnya keluaran akan mengikuti masukan saat masukan berada di atas “tanah” dan berharga nol saat masukan di bawah “tanah” seperti diperlihatkan pada gambar 1.92 b. Jika kita ambil harga rata-rata bentuk gelombang keluaran ini untuk beberapa periode, tentu saja hasilnya akan positif atau dengan kata lain keluaran mempunyai komponen DC.

Gambar 1.34 Penyearah setengah gelombang

b. Cara Kerja Penyearah Diode Gelombang Penuh

Terdapat cara yang sangat sederhana untuk meningkatkan kuantitas keluaran positip menjadi sama dengan masukan (100%). Ini dapat dilakukan dengan menambah satu diode pada rangkaian seperti terlihat pada gambar 1.2.11. Pada saat masukan berharga negatif maka salah satu dari diode akan dalam keadaan panjar maju sehingga memberikan keluaran positif. Karena

(54)

keluaran berharga positif pada satu periode penuh, maka rangkaian ini disebut penyearah gelombang penuh. Pada gambar 1.2.11 terlihat bahwa anode pada masing-masing diode dihubungkan dengan ujung-ujung rangkaian sekunder dari transformer. Sedangkan katode masing- masing diode dihubungkan pada titik positif keluaran. Beban dari penyearah dihubungkan antara titik katode dan titik center-tap (CT) yang dalam hal ini digunakan sebaga referensi atau “tanah”.

Gambar 1.35 Keluaran dari penyearah gelombang penuh

Mekanisme terjadinya konduksi pada masing-masing diode tergantung pada polaritas tegangan yang terjadi pada masukan. Keadaan positif atau negatif dari masukan didasarkan pada referensi CT. Pada gambar 1.2.12 nampak bahwa pada setengah periode pertama misalnya, v1 berharga positif dan v2 berharga negatif, ini menyebabkan D1 berkonduksi (bias maju) dan D2 tidak berkonduksi (bias mundur). Pada setengah periode ini arus i D1

mengalir dan menghasilkan keluaran yang akan nampak pada hambatan beban. Pada setengah periode berikutnya, v2 berharga positif dan v1 berharga negatif, menyebabkan D2 berkonduksi dan D1 tidak berkonduksi. Pada setengah periode ini mengalir arus i D2 dan menghasilkan keluaran yang akan nampak

pada hambatan beban. Dengan demikian selama satu periode penuh hambatan beban akan dilewati arusi D1 dan i D2 secara bergantian dan menghasilkan

(55)

c. Cara Kerja Penyearah Gelombang Penuh Model Jembatan

Penyearah gelombang penuh model jembatan memerlukan empat buah diode. Dua diode akan berkondusi saat isyarat positif dan dua diode akan berkonduksi saat isyarat negatif.,Untuk model penyearah jembatan ini kita tidak memerlukan transformator,yang memiliki center-tap.,Seperti ditunjukkan pada gambar 8.4, bagian masukan AC dihubungkan pada,sambungan D1-D2 dan yang lainnya pada D3-D4. Katode D1 dan D3 dihubungkan, dengan keluaran positif dan anode D2 dan D4 dihubungkan dengan keluaran negative (tanah). Misalkan masukan AC pada titik A berharga positif dan B berharga negatif, maka diode D1 akan berpanjar maju dan D2 akan berpanjar mundur. Pada sambungan bawah D4 berpanjar maju dan D3 berpanjar mundur. Pada keadaan ini elektron akan mengalir dari titik B melalui D4 ke beban , melalaui D1 dan kembali ke titik A. Pada setengah periode berikutnya titik A menjadi negatif dan titik B menjadi positif. Pada kondisi ini D2 dan D3 akan berpanjar maju sedangkan D1 dan D4 akan berpanjar mundur. Aliran arus dimulai dari titik A melalui D2, ke beban, melalui D3 dan kembali ke titik B. Perlu dicatat di sini bahwa apapun polaritas titik A atau B, arus yang mengalir ke beban tetap pada arah yang sama.

Gambar 1.36 Penyearah gelombang penuh model jembatan

Rangkaian jembatan empat diode dapat ditemukan di pasaran dalam bentuk paket dengan berbagai bentuk. Secara prinsip masing-masing bentuk mempunyai dua terminal masukan AC dan dua terminal masukan DC.

d. Cara Kerja Penyearah Keluaran Ganda

Pada berbagai sistem elektronik diperlukan sumber daya dengan keluaran ganda sekaligus, positif dan negatif terhadap referensi (tanah). Salah satu bentuk rangkaian penyearah gelombang penuh keluaran ganda diperlihatkan pada gambar 1.95. Perhatikan bahwa keluaran berharga sama tetapi mempunyai

(56)

polaritas yang berkebalikan. Diode D1 dan D2 adalah penyearah untuk bagian keluaran positif. Keduanya dihubungkan dengan ujung transformer. Diode D3 dan D4 merupakan penyearah untuk keluaran negatif. Titik keluaran positif dan negatif diambil terhadap CT sebagai referensi atau tanah.

Gambar 1.37 Penyearah keluaran ganda

Misalkan pada setengah periode titik atas transformer berharga positif dan bagian bawah berharga negatif. Arus mengalir lewat titik B melalui D4, 2 L R , 1 L R , D1 dan kembali ke terminal A transformator. Bagian atas dari 1 L R menjadi

positif sedangkan bagian bawah 2 L R menjadi negatif.

Pada setengah periode berikutnya titik atas transformer berharga negatif dan bagian bawah berharga positif. Arus mengalir lewat titik A melalui D3, 2 L R ,

1 L R , D2 dan kembali ke terminal B transformator. Bagian atas dari 1 L R tetap

akan positif sedangkan bagian bawah 2 L R berpolaritas negatif. Arus yang lewat

1 L R dan 2 L R mempunyai arah yang sama menghasilkan tegangan keluaran

(57)

5. Perbandingan antara perhitungan dan percobaan adalah sebagai berikut : a. Perbandingan antara perhitungan dan percobaan Karakteristik V-I

Table 1.17Hasil Perhitungan Karakter V-I

1 1 V 0, 60 Volt 1, 09 Volt

2 2 V 0, 68 Volt 2,02 Volt

3 3 V 0, 70 Volt 3,05 Volt

4 3 V 0, 72 Volt 4,00 Volt

b. Perbandingan antara perhitungan dan percobaan penyearah setengah gelombang dengan 1 diode

Tabel 1.20Perbandingan pengukuran dengan perhitungan

Vp RMS Dengan RL Vs Pengukuran perhitungan ket Vd VRL Va IRL PRL 220 V 10 ohm : 20 w 18 7,30 5,5 220 0,5 2,6 4700 ohm : 20 w 7,78 7,81 220 1,66x104 _mw1,3

c. Perbandingan antara Perhitungan dan Percobaan Penyearah Setengah

Gelombang dengan 2 Diode

Tabel 1.23Perbandingan pengukuran dengan perhitungan

Vp Rms (V) Dengan RL Vs (V) Pengukuran _Perhitungan Ket Multimeter Digital IRL VRL PRL IRL VRL VD(CE) VA 220 10Ω;20 W 18 3 5,5 2,2 20 8 1,5 15 22,5

-d. Perbandingan antara perhitungan dan percobaan Penyearah Gelombang Penuh dengan 2 diode

(58)

Tabel 1.26 Pengukuran diode penyearah gelombang penuh dengan 2 diode Vp Vs(V ) (Ω)RL Pengukuran Perhitungan Ket Rms VA VRL VD Vs VRL PRL f 220 18 10 220 9.77 12.02 9.54 47K 220 15.68 15.67 5.23mW 1.8 Kesimpulan

(59)

1. Dioda merupakan suatu komponen elektronika yang berfungsi sebagai penyearah dan penstabil tegangan

2. Dari percobaan yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan sebagai berikut :

Apabila terdapat atau terbaca suatu nilai pada salah satu resistansi diode yaitu saat bias maju saja atau bias mundur saja maka dipastikan bahwa diode tersebut dalam keadaan baik sehingga dapat digunakan.Namun apabila terdapat nilai saat bias maju dan saat bias mundur atau tidak terdapat nilai pada saat kedua resistansi(reverse dan forward) maka diode akan berkondisi buruk dan tidak dapat di gunakan lagi.

pada percobaan yang memakai 2 dioda yang dipasang pada polaritas positif dan negative terjadi kesalahan pengukuran yang di akibatkan karena polaritas positif dan negative pada rangkaian sama-sama di beri diode ,saat diukur seakan rangkaian short /di hubung singkat sehingga hasil pengukuran tegangan menjadi 0. Ini mengakibatkan resistor menjadi panas.

Pada saat mengukur Vd tidak ada tegangan negative ,karena Vd merupakan tegangan AC ,tegangan AC tidak memiliki nilai minus/negative.