kateristik dioda
Post on 31-Oct-2014
135 Views
Preview:
TRANSCRIPT
LAPORAN PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DASAR
“KARAKTERISTIK DIODA”
Oleh
Nama : Edios Miharja
NPM : A1E007021
Asisten : 1. Asri Astati, S.Pd
2. Sutejo Joko Sudiro, S.Pd
3. Wawan Heriyanto, S.Pd
Dosen : 1. Andik Purwanto, M.Si
2. Dedy Hamdani, M.Si
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS BENGKULU
2009
I. JUDUL
KARAKTERISTIK DIODA
II. TUJUAN
Mempelajari Hubungan antara Tegangan dan Kuat Arus pada sebuah Dioda.
III. LANDASAN TEORI
Dioda merupakan komponen elektronika yang paling sederhana, yang tersusun
dari dua jenis semikonduktor, yaitu semikonduktor jenis-n dan jenis-p. Sifat
dioda ini sebagai menyearahkan arus pada satu arah tegangan (arah maju),
sedangkan pada arah berlawanan (arah mundur) arus yang dilewatkan sangat
kecil dan dilewatkan.
Dioda dilambangkan dengan anak panah yang arahnya menunjukkan arah
tegangan positif atau kearah dimana arus dapat mengalir dan garis tegak lurus
yang menunjukkan arus tertahan pada arah masuk ke dioda. Yang menjadi dasar
dioda adalah penyearah tegangan maju saja, sedangkan pada arah mundur arus
yang dilewatkan sangat kecil dan diabaikan. Dioda hanya menyearahkan arus
pada tegangan positif saja, maka dioda dirangkai dengan arus searah. Dioda
merupakan piranti kontrol elektronik yang dapat dirangakai secara seri ataupun
pararel.
Ciri ( karakteristik ) Dioda adalah hubungan antara arus dioda dan beda
tegangan antara kedua ujung dioda. Untuk dioda sambungan p-n, pada lengkung
ciri dioda, arus dioda jika . Ini sesuai dengan yang sudah dibahas
sebelumnya, pada keadaan tanpa tegangan arus minoritas dan arus
mayoritas mempunyai besar sama tetapi arah yang berlawanan, sehingga arus
total pada keadaan tanpa tegangan panjar sama dengan nol.
Jika dioda diberi tegangan maju, yaitu > 0, arus mula – mula mempunyai
nilai , sehingga , setelah arus dioda naik dengan cepatnya
terhadap perubahan tegangan dioda . Untuk dioda silikon
sedang untuk dioda germanium . Pada tegangan mundur arus
yang mengalir amat kecil, dan sampai batas – batas tertentu tak bergantung pada
tegangan dioda. Arus ini terdiri dari arus pembawa muatan minoritas, mengalir
dari anoda ke katoda, dan disebut Arus Penjenuhan Dioda. Pada tegangan
mundur tertentu lengkung ciri turun dengan curam, dikatakan terjadi kedadalan (
Breakdown ).
Kebanyakan dioda tidak diperkenankan untuk breakdown. Dengan kata lain,
pada waktu disain diusahakan agar tegangan balik pada dioda penyearah lebih
kecil dari tegangan breakdownnya. Tegangan mundur pada keadaan itu disebut
tegangan dadal atau tegangan balik puncak.
Pada tegangan maju bukit potensial sambungan p-n berkurang yaitu menjadi
. Disini adalah tinggi bukit potensial tanpa panjar, dan V
adalah beda tegangan pada dioda. Sesuai dengan statistik Boltzmann, banyaknya
elektron pada bagian P yang mempunyai energi diatas sebanding dengan
, atau secara matematik :
Begitu juga halnya dengan lubang. Jika rapat lubang pada bagian p adalah
maka rapat lubang yang dapat berdifusi ke bagian n adalah
Arus yang disebabkan difusi pembawa muatan dan disebut arus injeksi.
Besar arus injeksi adalah
adalah rapat atom donor, dan rapat atom akseptor. Karena dan
merupakan tetapan, arus injeksi dapat ditulis sebagai berikut :
Tetapan dapat dinyatakan dengan arus penjenuhan , yaitu arus yang
mengalir jika dioda diberi tegangan mundur. Kita tahu bahwa tanpa tegangan
arus dioda adalah nol, karena pada keadaan ini arus injeksi sama dengan arus
penjenuhan, tetapi berlawanan arah. Hal ini berarti :
Atau
Sehingga diperoleh
Atau
Arus total yang mengalir dalam keadaan tegangan maju adalah
Persamaan ini disebut persamaan dioda, dan memberikan bentuk fungsi teoritis
untuk ciri dioda dengan tegangan maju. Jika dibandingkan dengan lengkung ciri
dioda yang sebenarnya ada beberapa penyimpanan.
IV. ALAT DAN BAHAN:
No Nama Alat/Bahan Jumlah
1 Potensiometer 1
2 Hambatan tetap 1
3 Dioda IN4002 1
4 Papan rangkaian 1
5 Saklar 1 kutub 1
6 Kabel Penghubung Merah 3
7 Kabel Penghubung Hitam 3
8 Meter Dasar 90 2
9 Baterai 3
V. PERSIAPAN PERCOBAAN
a. Langkah Percobaan
1. Tutupkanlah Saklar S (posisi 1)
2. Aturlah Tegangan paling rendah dengan cara memutar Potensiometer.
Baca Tegangan dan kuata Arus pada Alat Ukur dan catat hasilnya
kedalam tabel hasil pengamatan.
3. Ulangi langkah B sebanyak lima kali dengan Tegangan yang berbeda
dan catat hasilnya kedalam tabel hasil pengamatan.
4. Bukalah Saklar S (posisi 0), kemudian balik arah Arus dengan cara
membalik kutub Baterai.
5. Tutupkan Saklar S (posisi 1). Amatilah apa yang terjadi pada
Amperemeter.
6. Buatlah Grafik hubungan I terhadap V.
b. Gambar Rangkaian
Voltmeter Hambatan Amperemeter
Jembatan Penghubung
Kabel
Penghubung Merah Dioda Potensiometer Kabel Penghubung
Hitam
Papan Rangkaian
Keterangan:
a. Persiapkanlah Peralatan/Komponen sesuai dengan Daftar Alat dan
Bahan.
b. Buatkan Rangkaian seperti Gambar di atas.
Saklar pada posisi terbuka (posisi 0)
Sebuah meter dasar 90 digunakan sebagai Voltmeter dengan batas
ukur 10V DC.
Sebuah meter dasar 90 digunakan sebagai Amperemeter dengan
batas ukur 100 mA DC.
c. Hubungkanlah rangkaian kesusunan Baterai (gunakan kabel
penghubung)
d. Periksalah kembali Rangkaian.
VI. HASIL PENGAMATAN
a. Tabel Pengamatan
No Tegangan ( V ) Kuat arus
1 3 32 x 10-6 A
2 3,2 34 x 10-6 A
3 3,8 41 x 10-6 A
4 4,2 46 x 10-6 A
5 4,6 49 x 10-6 A
Ketika Baterainya di balik
Saat arah arus dibalik dengan cara membalik kutub batere jsrum
amperemeter bergerak ke arah negatif.
Grafik hubungan I terhadap V
b. Pembahasan
Dioda dilambangkan dengan anak panah yang arahnya menunjukkan arah
tegangan positif atau kearah dimana arus dapat mengalir dan garis tegak
lurus yang menunjukkan arus tertahan pada arah masuk ke dioda. Yang
menjadi dasar dioda adalah penyearah tegangan maju saja, sedangkan pada
arah mundur arus yang dilewatkan sangat kecil dan diabaikan. Dioda hanya
menyearahkan arus pada tegangan positif saja, maka dioda dirangkai dengan
arus searah.
Dari percobaan yang telah dilakukan terlihat dioda berguna sebagai
menyearahkan arus pada satu arah tegangan (arah maju), sedangkan pada
arah berlawanan (arah mundur) arus yang dilewatkan sangat kecil dan
dilewatkan
Hasil pengamatan yang telah dilakukan terlihat semakin tinggi tegangan
semakin tinggi pula kuat arus yang dihasilkan. Baik pada saat sebelum
baterai dibalik maupun setelah baterai dibalik. Namun percobaan yang
dilakukan hanya sekali, baik pada sebelum ataupun setelah baterai dibalik.
Sehingga tidak dilakukan pengulangan dengan tegangan yang sama dan
kondisi yang sama juga, maka pada pembahasan kali ini tidak dapat dibuat
teori ralat.
Dioda berguna sebagai penyearah arus pada satu arah tegangan (arah maju),
sedangkan pada arah berlawanan (arah mundur) arus yang dilewatkan sangat
kecil dan dilewatkan. Hal ini terlihat bila arah kutub baterai dibalik, maka
tegangannya akan negatif dan ampermeternya tidak terbaca. Kemudian
terlihat juga semakin tinggi tegangan semakin tinggi pula kuat arus yang
dihasilkan.
Pada tegangan maju lengkungan ciri sebenarnya lebih condong dari pada
lengkung teori, sebab hambatan oleh kebocoran arus melalui perduktor
dalam dioda. Penyimpangan berikutnya adalah untuk tegangan mundur,
lengkungan ciri dioda lebih condong daripada lengkungan teori sebab
hambatan oleh kebocoran arus melalui permukaan dioda.
VII. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Dioda dilambangkan dengan anak panah yang arahnya menunjukkan arah
tegangan positif atau kearah dimana arus dapat mengalir dan garis tegak lurus
yang menunjukkan arus tertahan pada arah masuk ke dioda. Yang menjadi dasar
dioda adalah penyearah tegangan maju saja, sedangkan pada arah mundur arus
yang dilewatkan sangat kecil dan diabaikan. Dioda hanya menyearahkan arus
pada tegangan positif saja, maka dioda dirangkai dengan arus searah.
Ciri ( karakteristik ) Dioda adalah hubungan antara arus dioda dan beda
tegangan antara kedua ujung dioda. Arus total yang mengalir dalam keadaan
tegangan maju adalah
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan terlihat bila baterai dibalik,
arahnya tetap sama (tidak berlawanan) dengan baterai yang dibalik, seharusnya
berlawanan arah dengan baterai yang tidak dibalik. Hal tersebut dapat
disebabkan karena ketidaktelitian praktikan dalam melaksanakan praktikum.
B. Saran
1. Sebelum melakukan praktikum, pratikan harus mempelajari dan
memahami dahulu materi yang akan dipraktikumkan, serta membaca dan
memahami buku panduan yang berkaitan dengan praktikum yang akan
dilakukan pada waktu itu. Hal ini bertujuan agar dalam pelaksanaan
praktikum tidak kesulitan untuk melakukan praktikum dan agar praktikum
berjalan dengan lancar.
2. Praktikan juga harus berhati – hati dalam menggunakan alat, karena jika
terjadi kesalahan pada saat melakukan praktikum dapat membahayakan
praktikan, juga dibutuhkan ketelitian dan ketepatan dalam mengamati agar
hasilnya lebih akurat.
3. Saat melakukan praktikum harus mengikuti prosedur yang ada.
DAFTAR PUSTAKA
Halliday, David. 1995. Fisika. Erlangga : Jakarta.
Sutanto. 1994. Rangkaian Elektronika (Analog). Fak.Teknik UI : Jakarta.
Sutrisno.1986. Elektronika Teori dasar dan penerapannya. ITB : Bandung
top related