BAB III
LANGKAH PERCOBAAN
3.1. KARAKTERISTIK DIODA
3.1.1. Tujuan
Mahasiswa mengetahui dan memahami karakteristik dioda yang meliputi daerah kerja dioda, dioda dengan masukan gelombang kotak, dan waktu pemulihan balik (reverse recovery time).
3.1.2. Alat dan Bahan
Dioda 1N4007 Dioda 1N4148 Resistor 100 /20WResistor 14M Power Supply
Function Generator
Osiloskop
Kabel secukupnya
3.1.3. Gambar Untai dan Langkah Percobaan
Dioda Dengan Masukan DCGambar 3.1. Untai untuk Percobaan Karakteristik Dioda dengan Masukan DC.
1. Rangkai komponen pada protoboard seperti Gambar 3.1.
2. Untuk memperoleh nilai tegangan buka dioda, variasikan tegangan sumber (VS) antara 0 – 5 V dengan kenaikan setiap 0,1 V. Ukur dengan multimeter
nilai tegangan beban (VL). Catat nilai VS dan VL dalam tabel. Nilai tegangan dioda saat arus beban mulai muncul adalah nilai tegangan buka dioda tersebut. 3. Balik polaritas tegangan sumber sehingga pin anoda pada dioda 1N4007 mendapat supply negatif. Ganti resistor beban (RL) yang bernilai 100 dengan resistor yang bernilai 14M .
4. Variasikan tegangan sumber antara 0 – 30 V dengan kenaikan setiap 1 V. Ukur dengan multimeter nilai VL. Catat nilai VS dan VL dalam tabel.
Menghitung Reverse Recovery Time Dioda
Gambar 3.2. Untai untuk Percobaan Dioda dengan Masukan Gelombang Kotak.
1. Rangkai komponen pada protoboard seperti Gambar 3.2.
2. Amati bentuk gelombang pada resistor beban. Kecilkan skala time/div pada osiloskop agar gelombang semakin terlihat jelas seperti Gambar 3.3.
Gambar 3.3. Grafik Waktu Pemulihan Balik.
3. Gambar grafik bentuk gelombang keluaran pada kertas milimeter block untuk dua nilai frekuensi masukan yang berbeda.
5. Ganti dioda 1N4007 dengan 1N4148, ulangi langkah nomor 2 sampai dengan langkah nomor 4.
3.2. KARAKTERISTIK TRANSISTOR
3.2.1. Tujuan
Mahasiswa dapat memahami dan menggambarkan karakteristik masukan dan keluaran transistor serta mengukur arus basis (IB), arus kolektor (IC), arus emiter(IE), dan menghitung penguatan arus (hfe).
3.2.2. Alat dan Bahan
Transistor NPN 2N3055 Resistor 100 /20WResistor 1k /1W Power Supply
Function Generator
3.2.3.
Gambar Untai dan Langkah Percobaan
Gambar 3.4. Untai untuk Percobaan Karakteristik Transistor.
Karakteristik IC– IB Transistor1. Rangkai komponen seperti pada Gambar 3.4. 2. Atur tegangan VCC agar bernilai 10 V.
3. Variasikan tegangan VBB secara perlahan-lahan setiap 0,2 V. Ukur dengan multimeter nilai arus kolektor (IC) untuk setiap arus basis (IB). Catat dalam tabel nilai IC untuk setiap IB yang bersesuaian.
4. Ulangi langkah 1 sampai dengan 3 untuk nilai tegangan VCC 15 V dan 20 V.
5. Gambar grafik arus kolektor terhadap arus basis pada kertas milimeter block
Karakteristik VBE – IB
1. Rangkai komponen seperti pada Gambar 3.4.
2. Atur tegangan VCC agar tegangan kolektor-emiter (VCE ) memiliki nilai
tertentu, misalnya 7 V.
3. Variasikan tegangan VBB secara perlahan-lahan setiap 0,1 V. Ukur dengan
1. Rangkai komponen seperti pada Gambar 3.4.
2. Atur tegangan VBB agar IB memiliki nilai tertentu, misalnya 0,3 mA
4. Ulangi langkah 1 sampai dengan 3 untuk nilai IB yang lain, misalnya 0,4 mA dan 0,5 mA.
5. Gambar grafik VCE terhadap IC pada kertas milimeter block untuk setiap nilai
B I .
Daya Transistor pada Daerah Aktif
1. Rangkai komponen seperti pada Gambar 3.4.
2. Atur tegangan VCC pada nilai tertentu, misalnya 20 V.
3. Atur tegangan VBB agar transistor bekerja pada daerah aktif, misalnya 0,7 V. 4. Diamkan selama beberapa saat. Sentuh transistor untuk mengetahui apakah
transistor tersebut mengalami kenaikan suhu atau tidak.
5. Saat transistor terasa hangat, catat nilai VCE dan IC yang bersesuaian.
6. Analisislah mengapa transistor tersebut mengalami kenaikan suhu. Hitunglah juga besarnya daya pada transistor saat transistor tersebut mengalami kenaikan suhu.
Daya Transistor pada Daerah Saturasi
1. Rangkai komponen seperti pada Gambar 3.4.
2. Atur tegangan VCC pada nilai tertentu, misalnya 20 V.
4. Diamkan selama beberapa saat. Sentuh transistor untuk mengetahui apakah transistor tersebut mengalami kenaikan suhu atau tidak. Transistor yang bekerja pada daerah saturasi, seharusnya tidak terasa hangat saat disentuh. 5. Catat nilai VCE dan IC yang bersesuaian.
6. Analisislah mengapa transistor tersebut tidak terasa hangat. Hitunglah besarnya daya pada transistor tersebut dan besarnya hambatan kolektor-emiter
saat transistor tersebut ’on’ (RCE(ON)).
3.3. KARAKTERISTIK SCR
3.3.1. Tujuan
Mahasiswa dapat memahami dan menggambarkan karakteristik V – I SCR serta mengukur arus latching, arus holding, dan tegangan breakover.
3.3.3. Gambar Untai dan Langkah Percobaan
Gambar 3.5. Untai untuk Percobaan Karakteristik SCR. Mengukur Tegangan Breakover
1. Rangkai komponen seperti pada Gambar 3.5.
2. Atur nilai tegangan VG G agar arus sebesar 10 mA mengalir melalui gerbang SCR TYN604. Saklar S1 jangan dihubungkan dahulu.
3. Variasikan nilai tegangan VAA kemudian hubungkan saklar S2.
4. Picu SCR dengan cara menghubungkan saklar S1. Ukur nilai VAK dan IA.
Catat dalam tabel.
5. Naikkan nilai VAA hingga arus IA mengalir sendiri tanpa menyalakan tegangan gerbang VG G untuk memicu SCR. Nilai VAA yang mana SCR dapat aktif tanpa mendapat tegangan gerbang disebut Breakover Voltage (VBO). 6. Gambar grafik VAK terhadap IA pada kertas milimeter block.
Mengukur Arus Latching dan Arus Holding
1. Rangkai komponen seperti pada Gambar 3.5.
2. Atur nilai tegangan VG G agar arus sebesar 10 mA mengalir melalui gerbang
SCR TYN604. Saklar S1 jangan dihubungkan dahulu. 3. Hubungkan saklar S2. Atur nilai tegangan VAA 15V.
4. Picu SCR sesaat dengan cara menghubungkan kemudian memutus saklar S1. 5. Amati arus IA yang muncul pada multimeter. Jika setelah saklar S1 diputus
jarum amperemeter yang mengukur IA jatuh ke nol, maka IA IL. 6. Naikkan nilai tegangan VAA sebanyak 1 V.
7. Ulangi langkah nomor 4, 5, dan 6 hingga jarum amperemeter yang mengukur
A
I tidak jatuh ke nol. Dengan demikian IA IL.
8. Setelah memperoleh nilai arus latching, secara perlahan-lahan turunkan nilai tegangan VAA.
9. Amati jarum amperemeter yang mengukur arus IA. Nilai arus tepat sebelum jarum amperemeter secara tiba-tiba jatuh ke nol adalah arus holding.
10. Ulangi langkah 1 sampai dengan 8 untuk nilai arus gerbang sebesar 15mA dan
mA
3.4. KARAKTERISTIK TRIAC
3.4.1. Tujuan
Mahasiswa dapat memahami dan menggambarkan karakteristik V – I TRIAC serta mengukur arus latching, arus holding, dan tegangan breakover.
3.4.2. Alat dan Bahan
TRIAC BT136 Resistor 100 /0,5WResistor 2200 /0,5W
Multimeter
Power Supply
Function Generator
Kabel secukupnya
3.4.3. Gambar Untai dan Langkah Percobaan
A.
Mode 1
Mengukur Tegangan Breakover
1. Rangkai komponen seperti pada Gambar 3.6.
2. Atur nilai tegangan VG G agar arus sebesar 15mA mengalir melalui gerbang TRIAC BT136. Saklar S1 jangan dihubungkan dahulu.
3. Variasikan nilai tegangan VM kemudian nyalakan saklar S2. dapat aktif tanpa mendapat tegangan gerbang disebut Breakover Voltage
(VBO).
6. Gambar grafik VMT2MT1 terhadap IM pada kertas milimeter block.
Mengukur Arus Latching (IL) dan Arus Holding (IH)
1. Rangkai komponen seperti pada Gambar 3.6.
2. Atur nilai tegangan VG G agar arus sebesar 10mA mengalir melalui gerbang
TRIAC BT136. Saklar S1 jangan dihubungkan dahulu. 3. Hubungkan saklar S2. Atur nilai tegangan VM 15V.
4. Picu TRIAC sesaat dengan cara menghubungkan kemudian memutus saklar
5. Amati arus IM yang muncul pada multimeter. Jika setelah VG G dimatikan jarum amperemeter yang mengukur IM jatuh ke nol, maka IM IL.
6. Ulangi terus langkah nomor 3 sampai 5 hingga jarum amperemeter yang mengukur IM tidak jatuh ke nol. Dengan demikian IM IL.
7. Setelah memperoleh nilai arus latching, secara perlahan-lahan turunkan nilai tegangan VM.
8. Amati jarum amperemeter yang mengukur arus IM. Nilai arus tepat sebelum jarum amperemeter secara tiba-tiba jatuh ke nol adalah arus holding.
B.
Mode 2
1. Rangkai untai pada protoboa rd seperti pada Gambar 3.6. Balik polaritas tegangan gerbang VG G dan amperemeter IG.
2. Lakukan langkah nomor 2 sampai dengan nomor 8 pada Mode 1.
C.
Mode 3
1. Rangkai untai pada protoboa rd seperti pada Gambar 3.6. Balik polaritas tegangan VM, voltmeter VMT2MT1, dan amperemeter IM .
2. Lakukan langkah nomor 2 sampai dengan nomor 8 pada Mode 1.
D.
Mode 4
1. Rangkai untai pada protoboa rd seperti pada Gambar 3.6. Balik polaritas tegangan gerbang VG G, amperemeter IG, tegangan VM, voltmeter VMT2MT1,
2. Lakukan langkah nomor 2 sampai dengan nomor 8 pada Mode 1.
3.5. KARAKTERISTIK MOSFET
3.5.1. Tujuan
Mahasiswa dapat memahami dan menggambarkan karakteristik VDS - ID dan
VGS - ID MOSFET serta mengukur arus penguras (ID), tegangan
gerbang-sumber (VGS), dan tegangan penguras–sumber(VD S).
3.5.2. Alat dan Bahan
MOSFET IRF740 Resistor 100 /20W
Resistor 1M
Multimeter
Power Supply
Function Generator
3.5.3. Gambar Untai dan Langkah Percobaan
Gambar 3.7. Untai untuk Percobaan Karakteristik MOSFET. A. Karakteristik VDS - ID dengan VGS sebagai Parameter
1. Rangkai komponen seperti pada Gambar 3.7. 2. Atur nilai tegangan VG G sebesar 3 V.
3. Variasikan nilai tegangan VDD dengan kenaikan 10 mV. Ukur dengan multimeter nilai tegangan penguras – sumber (VD S) dan arus penguras (ID). Catat nilai VD S dan ID pada tabel.
4. Ulangi langkah 1 sampai dengan langkah 3 untuk nilai tegangan VG G 3,1 V,
5. Gambar grafik VD S terhadap ID dalam satu sumbu kartesian pada kertas
milimeter block. B. Karakteristik VGS - ID
1. Rangkai komponen seperti pada Gambar 3.7. 2. Atur nilai VD S pada 0,6 V.
C. Daya MOSFET pada Daerah Pinch-Off 1. Rangkai komponen seperti pada Gambar 3.7.
2. Atur tegangan VG G pada nilai tertentu, misalnya 3,2 V.
3. Atur tegangan VDD pada nilai tertentu agar MOSFET bekerja pada daerah Pinch-Off, misalnya 10 V.
4. Diamkan selama beberapa saat. Sentuh MOSFET untuk mengetahui apakah mengalami kenaikan suhu atau tidak.
6. Analisislah mengapa MOSFET mengalami kenaikan suhu. Hitunglah besarnya daya pada MOSFET tersebut.
D. Daya MOSFET pada Daerah Triode 1. Rangkai komponen seperti pada Gambar 3.7.
2. Atur tegangan VG G pada nilai tertentu, misalnya 20 V. 3. Atur tegangan VDD pada nilai tertentu, misalnya 5 V.
4. Diamkan selama beberapa saat. Sentuh MOSFET untuk mengetahui apakah mengalami kenaikan suhu atau tidak. MOSFET yang bekerja pada daerah triode, seharusnya tidak terasa hangat saat disentuh.
5. Catat nilai VD S dan ID yang bersesuaian.
6. Analisislah mengapa MOSFET tersebut tidak terasa hangat. Hitunglah besarnya daya pada MOSFET tersebut dan besarnya hambatan penguras-sumber saat MOSFET bekerja di daerah triode (RDS(ON)).
3.6. KARAKTERISTIK IGBT
3.6.1. Tujuan
Mahasiswa dapat memahami dan menggambarkan karakteristik VCE – IC dan
VGE – IC IGBT serta mengukur arus kolektor (IC), tegangan gerbang-emiter
3.6.2. Alat dan Bahan
IGBT IRG4BC20S Resistor 100 /20WResistor 1M
Multimeter
Power Supply
Function Generator
Kabel secukupnya
3.6.3. Gambar Untai dan Langkah Percobaan
Gambar 3.8. Untai untuk Percobaan Karakteristik IGBT. A. Karakteristik VCE – IC
2. Atur nilai tegangan VG G sebesar 4,5 V.
3. Variasikan nilai tegangan VCC. Ukur dengan multimeter nilai tegangan
kolektor-emiter (VCE) dan arus kolektor (IC ). Catat nilai VCE dan IC yang bersesuaian pada tabel.
4. Ulangi langkah 1 sampai dengan langkah 3 untuk nilai VG G 4,6 V, 4,7 V, 4,8 V, 4,9 V, 5 V, 5,1 V, 5,2 V, dan 5,3 V.
5. Gambar grafik VCE terhadap IC dalam satu sumbu kartesian pada kertas
milimeter block. B. Karakteristik VGE – IC
1. Rangkai komponen seperti pada Gambar 3.8. 2. Atur nilai tegangan VCC agar VCE bernilai 0,7 V.
3. Variasikan nilai tegangan gerbang-emiter (VG E) secara bertahap setiap 50 mV. Ukur dengan multimeter nilai IC . Catat nilai VG E dan IC yang bersesuaian pada tabel.
4. Ulangi langkah 1 sampai dengan 3 untuk nilai VCE 0,8 V dan 0,9 V.
5. Gambar grafik VG E terhadap IC untuk setiap nilai VCE pada kertas milimeter
