CJR

(1)

CRITICAL BOOK REPORT

DASAR ELEKRONIKA

NAMA

NAMA MAHASISWA MAHASISWA :Aditya :Aditya MahendraMahendra Juan Andree Sinaga Juan Andree Sinaga Mansyur Safril Harahap Mansyur Safril Harahap

NIM :5173230001 NIM :5173230001 5173230006 5173230006 5173230008 5173230008 DOSEN

DOSEN PENGAMPU PENGAMPU :Marwan :Marwan Afandi, Afandi, S.T, S.T, M.TM.T MATA

MATA KULIAH KULIAH :Dasar :Dasar ElektronikaElektronika

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK - UNIVERSITAS NEGERI MEDAN

MEDAN

April 2018

CRITICAL JOURNAL REVIEW

DASAR ELEKRONIKA

NAMA

NAMA MAHASISWA MAHASISWA : : Aditya Aditya MahendraMahendra NIM

NIM : : 51732300015173230001 DOSEN

DOSEN PENGAMPU PENGAMPU : Mar: Marwan wan Afandi, Afandi, S.T, S.T, M.TM.T MATA

MATA KULIAH KULIAH : : Dasar Dasar ElektronikaElektronika

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK - UNIVERSITAS NEGERI MEDAN

MEDAN

Mei 2018

(2)

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmatnya sehingga Critical Journal ini dapat tersusun hingga selesai. Tidak lupa saya juga mengucapkan banyak terima kasih atas bantuan dari pihak yang telah berkontribusi.

Dan harapan saya semoga Critical Journal ini dapat menambah pengetahuan dan pengalaman bagi para pembaca, untuk ke depannya dapat memperbaiki bentuk maupun

menambah isi Critical Journal agar menjadi lebih baik lagi.

Karena keterbatasan pengetahuan maupun pengalaman saya, saya yakin masih banyak kekurangan dalam Critical Journal ini. Oleh karena itu saya sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari pembaca demi kesempurnaan Critical Journal ini.

(3)

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR... ... DAFTAR ISI... BAB I Pendahuluan... A.Latar belakang... B.Tujuan Penulisan CJR... ... C.Manfaat CJR... BAB II Pembahasan... A. Pembahasan... B. Kelebihan dan Kekurangan Jurnal... ...

BAB III Penutup... A.Kesimpulan... B.Saran...

(4)

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dioda pada umumnya merupakan komponen elektronika yang berfungsi sebagai penyearah (rectifier) untuk mengubah tegangan bolak-balik (AC) menjadi tegangan searah (DC). Dioda menjadi sangat penting karena hampir semua peralatan elektronika memerlukan sumber arus searah (DC).Dioda daya mempunyai spesifikasi yang sama dengan dioda biasa pada umumnya, perbedaan yaitu dioda daya mempunyai kapasitas daya (arus dan tegangan) yang lebih tinggi dari dioda-dioda sinyal biasa, namun kecepatan penyaklaran pada dioda daya relatif lebih rendah. Melihat karakteristik dioda daya yang

mempunyai kapasitas daya yang lebih tinggi dari dioda biasa, maka seringkali doda daya digunakan di dalam rangkaian elektronika sebagai penyearah. Selain sebagai penyearah, dioda daya juga seringkali digunakan sebagai freewheeling (bypass) pada regulator-regulator penyakelaran,rangkaian pemisah, rangkaian umpan balik dari beban ke sumber, dan lain-lain.

B. Tujuan penulisan CJR

Adapun tujuan penulisan karya tulis ini adalah

1. Melatih mahasiswa menyusun critical journal dalam upaya lebih meningkatkan pengetahuan dan kreatifitas mahasiswa.

2. Agar mahasiswa lebih memahami dan mendalami pokok bahasan khususnya tentang dasar elektronika.

C. Manfaat CJR

1. Menjadikan mahasiswa untuk lebih rajin dalam membaca dan memahami jurnal. 2. Untuk memperluas pengetahuan mahasiswa.

(5)

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pembahasan

Pada jurnal ini membahas tentang karakteristik dioda. Jurnal ini lebih fokus ke forward bias dan reverse bias. Dari jurnal ini diketahui bahwa semakin besar tegangannya, maka semakin besar pula arus yang masuk ke dioda. Hal ini disebabkan oleh sifat dioda yaitu forward bias. Forward bias terjadi apabila terminal P pada dioda dihubungkan dengan kutub positif baterai, sedangkan terminal N dihubungkan dengan kutub negatif baterai. Dari jurnal

ini dapat diketahui juga bahwa semakin besar nilai tegangan, nilai arusnya tetap konstan yaitu sebesar 0 µA. Hal ini disebabkan karena sifat diode yaitu Reverse bias. Reverse bias dapat terjadi apabila terminal P dihubungkan dengan kutub negatif baterai, sedangkan terminal N dihubungkan dengan kutub positif baterai

B. Kelebihan dan Kekurangan Jurnal

Jurnal ini banyak menampilkan pengertian-pengertian dan jurnal ini simpel tetapi penulis mampu menyampaikan apa yang di bahas di jurnal ini dengan cukup jelas. Adapun kekurangan dari jurnal ini ialah banyaknya kalimat yang bertele-tele dan diulang sehingga membuat para pembaca mudah bosan saat membaca jurnal ini

(6)

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Kesimpulan yang didapatkan dari jurnal karakteristik dioda ini adalah apabila dioda bersifat Forward bias, maka dioda dapat di masuki oleh arus listrik. Sedangkan apabila dioda bersifat Reverse bias, maka dioda tidak dapat dilewati arus listrik. Forward bias dan Reverse bias.

B. Saran

Diharapkan adanya saran dari pembaca agar membantu membuat makalah Critical Journal Review ini menjadi lebih baik

(7)

DAFTAR PUSTAKA

Irwansyah Ramadhani, Adis Prasetyo. Jurnal Karakteristik Dioda. Surabaya: Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh November.

(8)

Abstrak — Telah dilakukan percobaan yang berjudul penyearah yang bertujuan untuk mengetahui karakteristik penyearah setengah gelombang dan gelombang penuh dengan tapis (filter) dan tanpa tapis. Prinsip kerja dari penyearah setengah gelombang ini adalah mengambil sisi sinyal positif dari gelombang AC dari transformator. Sedangkan prinsip kerja dari penyearah gelombang penuh dengan 2 dioda ini dapat bekerja karena menggunakan transformator dengan CT. Alat-alat yang digunakan dalam peraktikum ini adalah transformator CT 2 Amp, dua buah dioda 1N4002, resistor 33Ω, kapasitor 100µF 25 V dan 1000µF 25 V, osiloskop, project boar, dan kabel penghubung. Dalam percobaan ini menggunakan dua jenis gelombang, yaitu full wave dan half wave. Untuk tiap jenis gelombang tersebut menggunakan variasi filter dan tanpa filter. Dalam percobaan ini juga digunakan variasi resistor, yaitu sebesar 100µF 25 V dan 1000µF 25 V. Langkah kerja dalam peraktikum ini yaitu alat yang telah disiapkan dirangkai sesuai gambar rangkaian. Rangkaian yang dibentuk adalah rangkaian half wave dengan menggunakan filter dan tanpa menggunakan filter. Untuk variasi dengan penggunaan filter, digunakan pula variasi kapasitor. Percobaan ini dilakukan dengan lima kali perulangan. Rangkaian yang kedua adalah rangkaian full wave dengan menggunakan filter dan tanpa filter. Untuk variasi dengan penggunaan filter, digunakan pula variasi kapasitor. Percobaan ini dilakukan dengan lima kali perulangan. Maka dari kedua rangkaian diatas, akan didapatkan data nilai dari Vpp, V max, V rms, Periode, dan Frekuensi.

Kata Kunci — Arus Listrik, Dioda,F owardBias , ReverseBias. dan Tegangan. PENDAHULUAN

ioda merupakan komponen elektronika yang mempunyai dua elektroda(terminal), dapat berfungsi sebagai penyearah arus listrik. ada dua jenis dioda, yaitu dioda tabung dan dioda semikonduktor. Dioda yang paling banyak digunakan adalah dioda semikonduktor. Simbol dioda adalah sebagai berikut [1],

Gambar 1. Simbol dioda pada rangkaian

Berdasarkan tingkat kemurniaannya, semikonduktor dibedakan menjadi dua, yaitu semikonduktor intrinsik dan semikonduktor ekstrinsik. Semikonduktor intrinsik adalah semikonduktor murni yang tidak mendapatkan pengotoran dari atom-atom asing. Sedangkan semikonduktor ekstrinsik adalah semikonduktor yang mendapatkan pengotoran dari atom-atom asing dari luar semikonduktor. Untuk kelompok ekstrinsik terdapat dua jenis/tipe semikonduktor, aitu tipe p dan tipe n. Bahan semikonduktor yang banyak dipelajari dan secara luas telah dipakai adalah bahan sikikon(Si). Semikonduktor tipe n dibuat dari bahan silikon murni dengan menambahkan sedikit pengotor berupa atom-atom asing yang memiliki elektron valensi lima. Empat elektron terluar dari donor ini berikatan kovalen dan menasakan satu elektron lainnya yang dapat meninggalkan atom induknya sebagai elektron bebeas. Dengan demikian pembawa muatan mayoritas dari bahan ini adalah elektron. Hal yang sama,

Karakteristik Dioda

Irwansyah Ramadhani, Adis Prasetyo

Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 E-mail: irwansyahramadhani@yahoo.co.id

(9)

semjikonduktor tipe p dibuat dengan mengotori silikon murni dengan atom-atom asing yang memiliki elektorn valensi tiga, sehingga meninggalkan kemungkinan untuk menarik elektron. Pengotor sebagai aseptor menghasilkan proses konduksi dengan lubang sebagai pembawa muatan mayortas[2].

Jika suatu semikonduktor separuh dikotori sehingga menjadi semikonduktor tipe P dan separunya lagi dikotori lagi sehingga menjadi semikonduktor tipe n, maka bidang yang membatasi kedua tipe semikonduktor ini disebut sambungan tipe p-n. Ada beberapa sifat yang dimiliki sambungan semikonduktor ini. Yang pertama adalah juka kedua ujung yang tidak tersambung tidak dihubungkan dengan rangkaian luar maka dikatakan sambungan p-n dalam keadaan terbuka. Dalam keadaan ini, maaka disekitar sambungan akan terjadi daerah pengosongan pembawa muatan bebas yang juga disebut sebbagai daerah muatan ruang serta terbentuk potensial penghalang. Sifat yang kedua adalah bila terminal P dihubungkan dengan kutup positif baterai, sedangkan terminal N dihubungkan dengan kutub negatif baterai, maka dikatakan sambungan tersebut diberi prasikap maju. Dan sifat yang ketiga adalah jika terminal p dihubungkan dengan kutub negatif baterai, sedangkan terminal n dihubungkan dengan kutub positif baterai, maka dikatakan sambungan diberi prasikap balik [3].

Dioda digunakan untuk mendapatkan arus searah dari suatu arus bolak-balik. Arus dan tegangan tersebut harus benar-benar rata tidak boleh berdenyut-denyut agar tidak menimbulakan gangguan bagi peralatan ang dicatu. Dioda sebagai salah satu komponen aktif sangat populer digunakan dalam rangkaian elektronika, karena bentuknya sederhana dan penggunaannya sangat luas. Ada beberapa macam rangkaian dioda, diantaranya adalah penyearah setengah gelombang, penyearah gelombang penuh, rangkaian pemotong, rangka penjepit maupun rangkaian pengganda tegangan. Sisi positif pada dioda disebut anoda dan sisi negatifnya disebut sebagai katoda. Ada beberapa jenis dioda, yaitu dioda germanium, silikon, selenium, zener, dan led. Karakteristik dioda dapat dilihat pada hubungan antara arus yang lewat dengan beda potensial ujung-ujungnya[1].

Pengertian dari panjar maju adalah sebagai berrikut. Besarnya komponen arus difusi sangat sensitif terhadap besarnya potensial penghalang V0. Pembawa muatan mayoritas yang memiliki energi lebih besar dari eV0 dapat melewati potensial penghalang. Jika keseimbangan potensial terganggu oleh berkurangny ketinggian potensial penghalang menjadi VO-V, probabilitas pembawa muatan mayortas mempunyai cukup energi unuk melewati sambungan akan meningkat dengan drastis. Sebagai akibat turunnya potensial penghalang, terjadi aliran arus lubang dari material tipe p ke tipe n, demikiannya untuk elektron. Dengan kata lain menurunnya potensial penghalang memberi kesempatan pada pembawa muatan untuk mengalir dari daerah mayoritas ke daerah minoritas. Jika potensial penghalangnya diturunkan dengan pemasangan panjar maju eksternal V, maka arus akan

mengalir [1].

Penjelasan dari panjar mundur adalah sebagai berikut. Jika potensial penghalang dinaikkan menjadi V0+V dengan memeasang panjar munjur sebesar V, maka probabilitas pembawa muatan mayoritas memiliki cukup energi untuk melewati potensial penghalang akan turun secara drastis. Jumlah pembawa muatan maoritas yang melewati sambungan praktis turun ke nol dengan memasang panjar munjur sebesar sekitar sepersepuluh volt. Pada kondisi panjar mundur, terjadi aliran arus munjur ang sanat kecil dari pembawa muatan minoritaspembawa muatan minoritas hasil generasi termal didekat sambungan akan mengalami drift searah medan listrik. Arus mundur akan mencapai harga jenuh pada harga panjar mundur yang rendah.[1]

(10)

METODELOGI PERCOBAAN

Mula-mula, peralatan yang dibutuhkan untuk melakukan percobaan disiapkan terlebih dahulu. Peralatan yang dibutuhkan adalah dioda, power suppl, resistor variabel 50 kilo ohm dan 10 kilo ohm, ampermeter DC, dan voltmeter DC. Peralatan yang telah disiapkan dirangkai seperti gambar berikut,

Gambar 2. Rangkaian percobaan

dalam percobaan ini, digunakan dua sifat dari diode, yaitu forward bias dan reverse bias. Dengan sifat dioda forward bias ini , digunakan tegangan cut-in sebesar 0,25 volt. Dan untuk sifat diode reverse bias, digunakan tegangan cut-in sebesar 0 volt. Mula-mula power supply di nyalakan dan diatur tegangan yang keluar pada power supply sebesar 5 volt. Lalu dengan menggunakan resistor variabel, tegangan yang masuk pada dioda diatur dengan menggunakan resistor variabel. Cara mengaturnya yaitu dengan memutar pemutar pada resistor variabel lalu diamati skala yang terbaca pada voltmeter yang dirangkai paralel dengan dioda. Setelah mendapatkan nilai tegangan yang diinginkan, lalu amati skala yang terbaca pada ampermeter yang dipasang secara seri dengan dioda untuk mengetahui berapa arus yang masuk ke dioda. Pada percobaan ini, digunakan variasi tegangan yang masuk pada dioda yaitu 0,1 V; 0,2 V; 0,4 V; 0,8 V; 1 V; 3V; dan 5 V. Setiap kita mengubah tegangan yang masuk pada dioda, maka amati pula besarnya arus yang masuk pada dioda. Maka dari percobaan ini akan didapatkan data nilai tegangan dan nilai arus yang masuk pada dioda dengan menggunakan dua sifat dioda, yaitu forward bias dan reverse bias. Selain itu juga akan didapatkan grafik hubungan antara nilai tegangan dan arus tersebut.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Setelah dilakukan percobaan karakteristik dioda, didapatkan data nilai tegangan dan arus yang masuk pada dioda dengan sifat forward bias dan reverse bias. Dalam percobaan ini digunakan variasi tegangan input ke dioda. Datanya adalah sebagai berikut

(11)

Bias Dengancut-in 0,25 V

Tegangan (V) Arus (µA)

0,1 0 0,2 0 0,4 5 0.8 44 1 65 3 254 5 450

Dari tabel 1 diatas, diketahui bahwa semakin besar tegangannya, maka semakin besar pula arus yang masuk ke dioda. Hal ini disebabkan oleh sifat dioda yaitu panjar maju (forward bias). Panjar maju (forward bias) terjadi apabila terminal P pada dioda dihubungkan dengan kutub positif baterai, sedangkan terminal N dihubungkan dengan kutub negatif baterai. Besarnya komponen arus difusi sangat sensitif terhadap besarnya potensial penghalang V0. Bila pembawa muatan mayoritas yang memiliki energi lebih besar

dari eV0 dapat melewati potensial penghalang. Bila ketinggian potensial penghalang

bekurang akibat terganggunya keseimbangan potensial (V0

_–

V), maka pembawa muatan

mayoritas akan memiliki energi yang cukup untuk melewati potensial penghalang tersebut. Sebagai akibat turunnya ptensial penghalang, maka arus listrik dapat mengalir. Dengan kata lain, menurunnya potensial penghalang memberi kesempatan pembawa muatan untuk mengalir dari daerah mayoritas menuju daerah minoritas.

Tabel 2. Data Hasil Percobaan Karakteristik DiodaReverse

Bias Dengancut-in 0 V

Tegangan (V) Arus (µA)

0,1 0

0,2 0

0,4 0

(12)

1 0

3 0

5 0

Dari data diatas, dapat diketahui bahwa semakin besar nilai tegangan, nilai arusnya tetap konstan yaitu sebesar 0 µA. Hal ini disebabkan karena sifat diode yaitu Reverse bias. Panjar mundur (reverse bias) dapat terjadi apabila terminal P dihubungkan dengan kutub negatif baterai, sedangkan terminal N dihubungkan dengan kutub positif baterai. Jika potensial penghalang dinaikkan mnjadi (V0+ V) dengan memasang panjar mundur sebesar ,

maka pembawa muatan mayoritas memiliki cukup eneri untuk melewati potensial penghalag akan turun drastis. Jumlah pembawa muatan mayoritas yang melewati sambungan praktis turun ke nol dengan memasang panjar mundur. Pada kondisi panjar mundur, terjadi aliran arus mundur yang sangat kecil dari pembawa muatan minoritas.

Dari tabel 1 dan 2 diatas, dapat dibuat grafik hubungan antara tegangan dan arus yaitu sebagai berikut

Gambar 3. Grafik Hubungan Tegangan (V) dan Arus Pada DiodaForward Bias

Dari grafik diatas, dapat diketahui bila semakin besar nilai tegangan, maka semakin besar pula nilai arusnya. Inim merupakan salah satu sifat dari dioda, yaitu sebagai forward bias. Apabila dioda memiliki nilai arus yang semakin meningkat apabila tegangannya dinaikkan, maka diode tersebut bersifat sebagai konduktor.

y = 93.891x - 23.979 R² = 0.9976 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 00.511.522.533.544.555.56 A r u s ( µ A ) Tegangan (V)

Grafik Hubungan Tegangan (V) dan Arus (µA) Pada Dioda

F orward Bias

Series1 Linear (Series1)

(13)

Gambar 4. Grafik Hubungan Tegangan (V) dan Arus Pada DiodaReverse Bias

Dari grafik diatas, dapat diketahui bila semakin besar nilai tegangan, maka nilai arusnya tetap konstan yaitu sebesar 0 µA. Ini merupakan salah satu sifat dari dioda, yaitu sebagai

reverse bias. Apabila dioda memiliki nilai arus yang nilainya konstan sedangkan nilai tegangannya semakin meningkat, maka diode tersebut bersifat sebagai isolator.

KESIMPULAN

Kesimpulan yang didapatkan dari percobaan karakteristik dioda ini adalah apabila dioda bersifatForwardbias, maka dioda dapat di masuki oleh arus listrik. Sedangkan apabila dioda bersifat Reverse bias, maka dioda tidak dapat dilewati arus listrik. Forward bias dan Reverse

bias.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan terima kasih kepada asisten laboratorium Elektronika, Adis Prasetyo sebagai asisten dalam percobaan karakteristik dioda, karena telah bersedia membantu baik sebelum maupun pada saat percobaan hingga jurnal ini selesai ditulis. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada rekan-rekan tim atas kerja samanya dalam melaksanakan praktikum ini.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Sadiku. 2000. “Fundamentals of Electric Circuit Fourth Edition”. New York: McGraw -Hill Companies, Inc.

[2] Sutrisno. 1986. “Elektronika Teori dan Penerapannya”. Bandung: ITB

[3] Yohanes, H. C. 1979. “Dasar -Dasar Elektronika”. Jakarta: Ghalia Indonesia.

y = 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 00.511.522.533.544.555.56 A r u s ( µ A ) Tegangan (V)

Grafik Hubungan Tegangan (V) dan Arus (µA) Pada Dioda

Reverse Bias

Series1 Linear (Series1)