Tugas Pendahuluan EC M1

 [KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]



1. Soal[Kembali]

1. Apa yang dimaksud dengan dioda, beserta simbol dari dioda?

Jawab :

Dioda 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 adalah komponen aktif dua kutub yang pada umumnya bersifat semikonduktor, yang memperbolehkan arus listrik mengalir ke satu arah (kondisi panjar maju) dan menghambat arus dari arah sebaliknya (kondisi panjar mundur). Dioda dapat disamakan sebagai fungsi katup di dalam bidang elektronika. Dioda sebenarnya tidak menunjukkan karakteristik kesearahan yang sempurna, melainkan mempunyai karakteristik hubungan arus dan tegangan kompleks yang tidak linier dan sering kali tergantung pada teknologi atau material yang digunakan serta parameter penggunaan. Beberapa jenis dioda juga mempunyai fungsi yang tidak ditujukan untuk penggunaan penyearahan.


Gambar Simbol dioda

2. Jelaskan prinsip kerja dan kurva karakteristik dari diode!

Jawab :

Dioda disebut aktif atau ‘on’ apabila mendapat arus maju IF (forward bias) dari hubungan baterai seperti gambar 19 dan dioda disebut tidak aktif atau ‘off’ apabila mendapat arus mundur IR (reverse bias ) dari hubungan baterai seperti gambar . 




Adapun karakteristik Dioda adalah seperti pada gambar .


                                                          Gambar  Karakteristik Dioda

Dioda aktif apabila , untuk bahan semikonduktor Silikon VF = 0,7 Volt dan untuk bahan semikonduktor Germanium VF = 0,3 Volt. Dioda tidak aktif apabila VD < 0 maka untuk semikonduktor Silikon ID = 0 mA dan untuk semikonduktor Germanium ID =IR. Pada saat arus reverse bias maksimum atau sama dengan VBD (Breakdown Voltage) maka arus tak terhingga atau dioda dapat menjadi rusak.

Rumus umum untuk arus dioda ID adalah:

dimana,
IS = arus reverse saturasi
k = 11.600/ɳ dengan ɳ=1 untuk Ge dan ɳ=2 untuk Si
Tk = TC + 2730

3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan dioda Zener!

Jawab :
Dioda Zener (Zener Diode) adalah Komponen Elektronika yang terbuat dari Semikonduktor dan merupakan jenis Dioda yang dirancang khusus untuk dapat beroperasi di rangkaian Reverse Bias (Bias Balik). Pada saat dipasangkan pada Rangkaian Forward Bias (Bias Maju), Dioda Zener akan memiliki karakteristik dan fungsi sebagaimana Dioda Normal pada umumnya.
Prinsip kerja Dioda Zener adalah sama dengan kondisi arus reverse dioda dimana pada saat dimana VBD disebut juga dengan VZ maka dioda zener akan aktif dan teganan tetap sebesar tegangan zener VZ walaupun VD diberikan < VZ.

4. Jelaskan apa yang dimaksud dengan Clipper!

Jawab :
Rangkaian clippers adalah rangkaian pemotong sinyal input Vi dengan memanfaatkan kerja dioda. Clipper adalah rangkaian dioda yang berfungsi untuk melakukan clip (memotong sinyal) terhadap sinyal input tanpa mendistorsi sinyal sisa. Umumnya rangkaian clipper digunakan untuk memotong atau mengeliminasi sinyal noise atau bentuk gelombang baru pada suatu sinyal

5. Jelaskan prinsip kerja clipper!

Jawab :
Rangkaian dasar clipper ini bisa menggunakan dioda. Rangkaian clipper yang menggunakan dioda ini bisa dirangkai menjadi 2 jenis. Yang pertama adalah rangkaian clipper seri dan juga rangkaian clipper parallel yang bisa digunakan untuk menyusun rangkaian tersebut. Rangkaian clipper seri akan menghubungkan tiap dioda secara berjajar dengan beban, sementara untuk rangkaian clipper paralel akan menghubungkan dioda yang dipasang paralel dengan beban yang ada di rangkaian tersebut. Untuk masing-masing jenis rangkaian tersebut, rangkaian clipper ini dibagi menjadi negatif (pemotong pada bagian negatif) dan juga clipper positif (pemotong bagian positif). Clipper Seri Poin-poin yang perlu diperhatikan dari rangkaian clipper seri dengan dioda adalah : Dioda dan baterai sebagai rangkaian utama clipper dipasang secara seri dengan sumber sinyal. Bila output rangkaian adalah katoda dioda, maka bagian positif dari sinyal input akan dilewatkan, dan bagian negatif akan dipotong (berarti clipper negatif).

Sistem kerja dari rangkaian seri adalah bila hasil keluaran atau output pada rangkaian adalah anoda dioda, maka bagian positif akan dipotong (berarti clipper positif). Besarnya pemotongan atau penghilangan sinyal adalah tegangan baterai ditambah tegangan diode. Sementara untuk sistem kerja pada rangkaian paralel sebagai berikut : Dioda dan baterai akan dipasang secara paralel pada rangkaian clipper tersebut. Bila hasil keluaran atau output pada rangkaian paralel menggunakan katoda dioda, maka negatif akan dipotong atau disebut juga clipper negatif. Namun bila hasil keluaran atau output rangkaian paralel dengan anoda dioda, maka bagian positif akan dipotong. 

Rangkaian:

• Buatlah rangkaian forward bias dan reverse bias (Gambar 1.6 pada modul)

• Buatlah rangkaian forward bias dan reverse bias diode Zener

• Buatlah rangkaian clipper (Gambar 1.7 pada modul)

(Masing-masing rangkaian dilengkapi dengan Voltmeter dan Amperemeter)

2. Prinsip Kerja[Kembali]

 Rangkaian
  • Forward Bias




Rangkaian ini merupakan rangkaian Forward bias Karena anoda mendapat tengangan positif dan katoda mendapat tegangan negatif,sehingga terjadi pemindahan muatan listrik positif ke bagian positif doda yang akan mengisi positif layer sehigga menekan depletion layer.  Dioda disebut aktif atau ‘on’ apabila mendapat arus maju IF (forward bias) dari hubungan baterai.
  • Reverse Bias

Rangkaian reverse bias  karena pemberian sumber tegangan yang terbalik dimana kaki Anoda (bahan tipe p) dihubungkan ke sumber tegangan negatif dan kaki Katoda (bahan tipe n) dihubungkan ke sumber tegangan positf. Pembawa-pembawa mayoritas tidak dapat menyeberangi persambungan dan elektron-elektron bebas tidak mempunyai energi yang cukup besar untuk menyeberangi persambungan sehingga tidak ada aliran arus dari katoda ke Anoda.

Pada saat rangkaian dijalankan dengan sumber tegangan DC sebesar 5 Volt. Tegangan dialirkan dari batrai ke R2 Lalu dari R2 diteruskan ke D2,lalu di teruskan ke ground,begitu juga pada D2,karna arah dari anoda ke atas maka arus yg di alirkan menjadi berubah arah.

  • Diode Zener 
    • Forward Bias


       Pada rangkaian, sumber dc sebesar 5v akan mengalirkan arus menuju R1  100 ohm, dan memasuki kaki anoda pada dioda zener. Arus akan lanjut mengalir menuju ke kutub negatif. Pada voltmeter terlihat bahwa nila tegangan sebesar 0,8 V dimana pada saat ini dioda zener bekerja sesuai dengan dioda biasa.
    • Reverse Bias

        Pada rangkaian, sumber dc sebesar 5v akan mengalirkan arus menuju R1 100 ohm, dan memasuki kaki katoda pada dioda zener. Arus akan lanjut mengalir menuju ke kutub negatif. Pada voltmeter bisa terlihat nilai tegangan sebesar 2,48 V dimana ini telah melewati breakdown sehingga arus akan tetap mengalir saat reverse bias 
  • Clipper
    • Positif

        Clipper positif memotong bagian atas gelombang sinyal di atas tingkat tegangan yang telah ditetapkan. Ketika sinyal masuk, jika bagian atasnya melebihi tingkat tersebut, maka bagian yang melampaui batas itu akan dipotong, sehingga tegangan tidak melebihi nilai tersebut. Saat terjadi forward bias maka arus akan mengalir ke dioda dan ke resistor sehingga tegangan outnya menjadi terbagi sehingga memotong tegangan dan ketika terjadi reverse bias maka arus hanya akan mengalir ke resistor saja sehingga gelombang sinyal bagian bawah tidak terpotong

    • Negatif

        Clipper negatif memotong bagian bawah gelombang sinyal di bawah tingkat tegangan yang telah ditetapkan. Ketika sinyal masuk, jika bagian bawahnya kurang dari tingkat tersebut, maka bagian yang di bawah batas itu akan dipotong, sehingga tegangan tidak kurang dari nilai tersebut. Saat terjadi reverse bias maka arus akan mengalir ke dioda dan ke resistor sehingga tegangan outnya menjadi terbagi sehingga memotong gelombang tegangan bawah dan ketika terjadi forward bias maka arus hanya akan mengalir ke resistor saja sehingga gelombang sinyal bagian atas tidak terpotong

3. Video Simulasi[Kembali]

Dioda


Zener



Clipper


4. Download File[Kembali]