Modul 1: Karakteristik Dioda

Modul 1 

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

Percobaan ...

1. A. Dioda
2. B. Dioda Zener
3. C. Half Bridge Rectifier
4. D. Full Bridge Rectifier

MODUL 1

KARAKTERISTIK DIODA

1. Pendahuluan[Kembali]

Dioda adalah jenis perangkat semikonduktor yang memungkinkan arus mengalir dalam satu arah tetapi menghalanginya ke arah lain. Dioda merupakan komponen penting dalam rangkaian elektronik, yang memainkan peran penting dalam mengendalikan aliran arus listrik. Dioda banyak digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk catu daya, penyearah arus,  sakelar, dan rangkaian elektronik

2. Tujuan[Kembali]

• Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik dioda
• Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik dioda zener
• Mengetahui prinsip kerja dan karakteristik rangkaian clipper                 

3. Alat dan Bahan[Kembali]

• Alat

1) Multimeter

 

2) Jumper

 

3) DC Power Supply

 

4) Osiloskop

 

5) Funtion Generator

 

• Bahan

1) Dioda 1N4001

 

2) Resistor

 

4. Dasar Teori[Kembali]

Dioda adalah komponen elektronika pasif yang terdiri dari pertemuan semikonduktor jenis P dan semikonduktor jenis N ( P-N Junction ). Elektroda yang dihubungan dengan material jenis P disebut anoda dan yang dihubungkan dengan material jenis N disebut katoda. Kontruksi dan simbol dioda seperti pada gambar berikut :

                                                       (a)                                                         (b)

Gambar 1.1

(a) Kontruksi dioda (b) Simbol dioda

Dioda akan mengalirkan arus maju (konduksi) jika diberi bias maju (forward bias) yaitu anoda mendapat tegangan positif dan katoda mendapat tegangan negatif. Sebaliknya, jika diberi bias mundur (reverse bias) maka dioda mempunyai resistansi tinggi. Pada dasarnya  dioda akan mengalami konduksi jika diberi tegangan maju yang cukup (0,7 V untuk dioda silikon dan 0,2 V untuk dioda germanium). Setelah mencapai tegangan tersebut, setiap kenaikan tegangan akan diikuti dengan kenaikan arus.

Pada saat terjadi forward bias, terjadi perpindahan muatan listrik positif ke bagian positif dioda yang akan mengisi positif layer sehingga menekan depletion layer.Sedangkan pada reverse bias, muatan positif dan muatan negative pada daerah P dioda akan ditarik oleh  sumber.  Sehingga depletion layer akan melebar dan tidak dapat mengalirkan arus.

(a)                                                           (b)

Gambar 1.2

(a) Forward bias (b) Reverse bias

Dioda Zener

Dioda Zener merupakan jenis diode yang dirancang khusus untuk dapat beroperasi di rangkaian reverse bias (bias balik).

Gambar 1.4

Simbol dioda Zener

Pada dasarnya, dioda zener akan menyalurkan arus listrik ke arah yang  berlawanan jika tegangan yang diberikan melampaui batas tegangan tembusnya. Karakteristik ini berbeda dengan dioda biasa yang hanya dapat menyalurkan arus listrik ke satu arah. Sebuah dioda zener yang dipasangkan dalam rangkaian reverse bias akan menjaga agar tegangan jatuhnya outputnya      tetap stabil walaupun tegangan input diubah-ubah.

Dioda sebagai Rectifier (Penyearah) 

Dioda sering digunakan untuk menyearahkan arus AC menjadi arus DC. Ketika dioda

dialiri oleh sumber AC, ia hanya akan mengalirkan arus selama setengah siklus positif (untuk

dioda ideal) dan menahan arus selama setengah siklus negatif. Ini menghasilkan arus DC yang

berdenyut (pulsating DC).

• Half Bridge Rectifier

Dalam rangkaian penyearah setengah gelombang (Half bridge Rectifier), hanya setengah

dari gelombang AC yang diteruskan oleh dioda, sehingga menghasilkan arus DC dengan

denyutan setengah gelombang. Penyearah setengah gelombang adalah perangkat yang

mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC).

• Full Bridge Rectifier

Dalam rangkaian penyearah gelombang penuh dengan menggunakan jembatan dioda

(bridge rectifier), seluruh gelombang AC digunakan dan akan menghasilkan arus DC dengan

denyutan penuh. Jenis penyearah fase tunggal ini menggunakan empat dioda. Keempat

penyearah individual terhubung dalam Configuration Bridge atau jembatan loop tertutup untuk

menghasilkan output yang diinginkan. Keuntungan utama dari rangkaian jembatan ini adalah

tidak memerlukan trafo khusus yang menggunakan center tap. Dioda bridge sebagai Full Bridge Rectifier lebih menguntungkan dari segi biaya karena trafo bekerja secara full.

 

5. Percobaan[Kembali]

1. Dioda 

a. Susun rangkaian sesuai gambar

b. Hubungkan R dan Dioda 

c. Gunakan DC dan AC power supply 

d. Aktifkan Power Supply, dan ukur nilai arus dan tegangannya 

e. Ulangi percobaan dengan nilai resistansi yang berbeda

2. Dioda Zener

a. Susun rangkaian sesuai gambar

b. Hubungkan dioda, resistor dan potensiometer

c. Gunakan DC power supply 

d. Aktifkan Power Supply, dan ukur nilai arus dan tegangannya 

e. Ulangi percobaan dengan nilai potensiometer yang berbeda

3. Half Bridge Rectifier

a. Susun rangkaian sesuai gambar

b. Hubungkan dioda, kapasitor dan resistor

c. Gunakan AC power supply 

d. Aktifkan Power Supply, dan ukur nilai arus dan tegangannya  

e. Ulangi percobaan dengan nilai resistor dan kapasitor yang berbeda 

4. Full Bridge Rectifier

a. Susun rangkaian sesuai gambar

b. Hubungkan dioda, kapasitor dan resistor

c. Gunakan AC power supply 

d. Aktifkan Power Supply, dan ukur nilai arus dan tegangannya   

e. Ulangi percobaan dengan nilai kapasitor dan resistor yang berbeda